43810

Разработка стенда для сборки двигателя КамАЗ

Дипломная

Производство и промышленные технологии

Сборка цилиндрических зубчатых передач осуществляется методами полной или неполной взаимозаменяемости. Перед сборкой зубчатой пары на специальном приспособлении определяют боковой зазор между зубьями, а при необходимости подбирают пару.

Русский

2013-11-07

389.02 KB

51 чел.

91

Содержание

Введение

10

1

Анализ конструкции двигателя КамАЗ 740.10, видов и способов сборки.

12

1.1

Устройство двигателя КамАЗ 740.10

12

1.2

Виды и способы сборки

13

1.3

Типовой технологический процесс и применяемое технологическое оборудование

18

1.3.1

Сборочные работы

18

1.3.1.1

Сборка резьбовых соединений

18

1.3.1.2

Сборка прессовых соединений

19

1.3.1.3

Сборка подшипниковых узлов

19

1.3.1.4

Сборка зубчатых передач

20

1.3.2

Обкатка и испытание двигателя

30

1.3.2.1

Холодная обкатка двигателя

34

1.3.2.2

Горячая обкатка двигателя

34

1.4

Анализ существующих конструкций для обкатки и испытания двигателей внутреннего сгорания

36

1.4.1

Краткое описание стенда и принцип его работы

38

1.5

Технические условия на сборку

40

2

Проект отделения сборки двигателей КамАЗ 740.10

52

2.1

Назначение и состав отделения

52

2.2

Схема технологического процесса

53

2.3

Структура  и форма организации производственного процесса в отделении

55

2.3.1

Анализ объема производства

55

2.3.2

Группировка операций по содержанию

56

2.3.3

Форма организации производственного процесса

56

2.3.4

Распределение операций по постам

58

2.3.5

Квалификации производственных работ

61

2.4

Расчет фондов времени и личного состава

61

2.4.1

Фонд времени производственников

62

2.4.2

Фонд времени оборудования

63

2.4.3

Фонд времени рабочего места

63

2.4.4

Количество рабочих по постам

64

2.5

Расчет оборудования

66

2.5.1

Расчет основного оборудования

66

2.5.2

Расчет подъемно-транспортного оборудования

70

2.6

Расчет площадей

71

2.7

Расчет потребности в энергоресурсах

71

2.7.1

Расчет потребности в электроэнергии

71

2.7.2

Расчет потребления сжатого воздуха

73

2.7.3

Расчет потребления воды

74

2.8

Дополнительные требования к проектируемому отделению

74

2.8.1

Строительные требования

74

2.8.2

Противопожарная безопасность

76

2.8.3

Охрана труда и промышленная безопасность

77

2.8.4

Охрана окружающей среды

77

3

Разработка стенда для сборки двигателя КамАЗ

80

3.1

Требования предъявляемые к стенду

80

3.2

Общее устройство стенда

80

3.3

Техническая характеристика стенда

81

3.4

Прочностные расчёты стенда для сборки двигателей

81

3.4.1

Расчёт стержня

81

3.4.2

Расчёт подшипников

82

3.5

Технико-экономическое обоснование применения стенда

85

3.5.1

Правила хранения стенда

89

3.5.2

Техническая оценка стенда

89

4

Экономическая и техническая оценка проекта

91

Заключение

98

Список использованных источников

99

Введение

Одним из основных направлений технической политики ГАБТУ МО РФ является развитие, постоянное обновление (воспроизводство) основных производственных фондов, обеспечение производства площадями, зданиями, сооружениями, и источниками энергоснабжения, введение технического перевооружения и реконструкции ремонтных предприятий.

К техническому перевооружению относятся внедрение новой техники, механизация и автоматизация производства, модернизация и замена устаревшего оборудования, устранение «узких мест» в производстве, совершенствование структуры, организации управления производством. При этом может быть проведена частичная перестройка помещения с долей строительных работ не более 10% от всей стоимости затрат на техническое перевооружение.

Выполнение задач по техническому перевооружению авторемонтных предприятий начинается с разработки проектно-сметной документации, в состав которой входят: пояснительная записка с кратким описанием технологического процесса, укрупненные расчеты площадей производственных отделений, планы расположения и спецификации технологического оборудования, его энергетические характеристики.

В данном дипломном проекте  вопросы проектирования и внедрения современных элементов производственной структуры авторемонтных  предприятий рассмотрены на примере проекта отделения сборки двигателей.

Важным элементом решения проблемы управления техническим состоянием автомобилей и другого специализированного оборудования является совершенствование технологических процессов и организации производства ТО и ремонта автомобилей и оборудования, включающее рационализацию структуры инженерно-технической службы, методов принятия инженерных решений, технологических приемов, оборудования постов и рабочих мест и научную организацию труда (НОТ). Современное авторемонтное производство располагает в настоящее время механизированными поточными линиями разборки-сборки, совершенными способами ремонта деталей, высокопроизводительным оборудованием, прогрессивными технологическими процессами. Основным источником повышения производительности труда при сборке двигателей и агрегатов является механизация производственных процессов на основе концентрации производства. При этом особенно механизация разборочных, моечных,  дефектовочных и сборочных работ имеет первостепенное значение, т.к. при этом также значительно повышается культура производства и как следствие качество сборки. Важное значение также имеет механизация трудоемких процессов внутрицехового и межоперационного транспортирование автомобилей, агрегатов и деталей, т.к. они оказывают непосредственное влияние на снижение себестоимости и значительно облегчают труд рабочих. Повышение качества сборки двигателей имеет значение, т.к. при этом увеличивается эффективность работы оборудования и в целом всего автомобильного транспорта: возрастает количество технически исправных автомобилей, снижаются расходы на эксплуатационные ремонты и др.


1.Анализ конструкции двигателя КамАЗ 740.10, видов и способов сборки,типового технологического процесса.

  1.  Устройство двигателя КамАЗ 740.10.

Двигатель КамАЗ-740.10 является основным агрегатом автомобиля, который преобразует энергию сгорания топлива во вращательное движение коленчатого вала, что происходит в условиях высоких температур, напряженного состояния деталей кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов.

Двигатель четырехтактный с воспламенением от сжатия, жидкостного охлаждения, с V-образным расположением восьми цилиндров. Двигатель состоит из кривошипно-шатунного механизма и механизма газораспределения, систем питания, охлаждения, смазочной и пуска.

Блок-картер отлит из чугуна как одно целое с верхней частью картера и снизу закрыт штампованным масляным поддоном. В расточках полублоков установлены гильзы цилиндров «мокрого» типа. Сверху гильзы закрыты отдельными на каждый цилиндр головками. Механизм газораспределения верхнеклапанный. В средней части развала блок-картера между рядами цилиндров установлен распределительный вал, в нижней части блок-картера – коленчатый вал.

В передней части блок-картера установлена электромагнитная муфта привода вентилятора. С правой стороны блок-картера крепятся масляный фильтр, маслоналивная горловина и щуп для контроля уровня масла в поддоне. С наружной стороны боковых поверхностей головок цилиндров крепятся выпускные коллекторы, с внутренней стороны – впускные трубопроводы. В развале блок-картера размещены: топливный насос высокого давления, компрессор и насос рулевого усилителя.

Наибольший вес при сборке двигателей занимает сборка резьбовых соединений. Основной задачей при этом является не только сборка узлов из деталей для последующей разборки  и ремонта. Особое внимание обратить на момент и последовательность затяжки болтов. Если не контролировать крутящий момент, то можно разрушить резьбовое соединение (свернуть болт, сорвать резьбу, сломать шпильку в резьбовом соединении).

Учитывая вышеперечисленное, сборка силовой установки должна производиться с соблюдением рациональной последовательности, без применения разрушающих воздействий и с соблюдением целостности узлов, обработанных совместно (крышки коренных подшипников, крышки нижних головок шатунов). Особую осторожность необходимо проявлять к сохранности поверхностей деталей, обработанных с высокой степенью точности (зеркала цилиндров, шейки коленчатых и распределительных валов).

1.2. Виды и способы сборки, выбор рационального способа для проектируемого технологического процесса или ремонтного подразделения.

Технологическим процессом называется часть производственного процесса, содержащая действия по изменению и последующему определению состояния предмета производства, т. е. по изменению размеров, формы, свойств материалов, контроля и перемещения заготовки.

Совокупность научно и практически обоснованных методов и приемов, применяемых для превращения материалов в готовую продукцию данного производства, называется технологией этого производства.

Технологический процесс разрабатывается на основании чертежа изделия и отдельных его деталей, и определяет последовательность операций: изготовление заготовок деталей — литье, ковка, штамповка или первичная обработка из прокатного материала; обработка заготовок на металлорежущих станках для получения деталей с окончательными размерами  и  формами; сборка узлов и агрегатов, т. е. соединение отдельных деталей в сборочные единицы и агрегаты; окончательная сборка всего изделия; регулирование и испытание изделия; окраска и отделка изделия.

На каждом этапе производственного процесса по отдельным операциям технологического процесса осуществляется контроль за изготовлением деталей в соответствии с техническими условиями.

Технологической операцией называют законченную часть технологического процесса, выполняемую на одном рабочем месте.

В зависимости от размера партии изделий, их конструкции, уровня техники и организации производства данного предприятия операция может быть укрупненной и расчлененной.

Например, в единичном производстве всю сборку деталей в изделие зачастую выполняет один рабочий на одном рабочем месте, причем ее планируют как одну операцию. Эту же работу в крупносерийном и массовом производстве разделяют на целый ряд мелких самостоятельных операций, выполняемых разными рабочими на различных рабочих местах.

Технологический процесс сборки двигателя включает два вида работ: технологические сборочные и вспомогательные. К первому виду относят работы, имеющие непосредственное отношение к сборке: сборочные, регулировочные и контрольные; ко второму виду – подготовительные, пригоночные и заправочные.

В состав подготовительных работ включаются комплектовочные работы. Комплектование деталей – это часть технологического процесса сборки двигателя, которую выполняют перед его сборкой. Комплектовочные работы  предназначены для обеспечения непрерывности сборки двигателя.

Современная технология сборочных процессов зависит от конструкции объекта, типа производства, метода организации работ, программы выпуска готовой продукции, оснащения ремонтного предприятия оборудованием и технической документацией.

Сборочные работы обеспечивают превращение отдельных деталей в изделие с определенными свойствами и характеристиками. При сборке изделий выполняются следующие основные операции: подготовительные (моечно-очистные, пригоночные), подъемно-транспортные, установочные, сборочные (соединения деталей болтами, посадкой с натягом, сваркой, клепкой, клеями, шлицами и шпонками), регулировочные, контрольные, заправочные.

Технологическая часть проекта должна базироваться на разрабатываемых технологических процессах, охватывающих весь комплекс выполняемых на предприятии работ. Эти технологические процессы должны основываться на данных научных исследований и опыте передовых отечественных и зарубежных предприятий.

Технологический процесс играет большую роль в обеспечении высокого качества и экономической эффективности капитального ремонта (вторичного производства) автомобилей и их агрегатов.

В задачу проектирования технологических процессов входит установление содержания и последовательности выполняемых работ с целью обеспечения высокого качества продукции, повышения производительности труда, организация труда на рабочем месте, планирование работ и заработной платы.

Технологический процесс сборки двигателей как часть производственного процесса содержит действия по изменению и последующему определению его состояния: сборку, установку и комплектование. По своей структуре он делится на такие основные составляющие как операция, переход, ход и т.д.

Операцией называется часть технологического процесса законченная, выполняемая на одном рабочем месте. Это определение относится ко всем видам работ. Операция является основной и неделимой частью технологического процесса. Для более точного нормирования операции делятся на переходы.

Переходом называется законченная часть технологического процесса, характеризуемая постоянством применяемого инструмента и поверхности, образуемых обработкой или соединяемых при сборке.

Отделение оснащается оборудованием, технологической оснасткой и инструментом, необходимым для выполнения работ предусмотренных технологическим процессом. Для сборки приборов и узлов предусматриваются специальные стенды и приспособления.

Технологический процесс в отделении по видам в зависимости от количества наименований деталей, охватываемых процессом их ремонта и восстановления, разделяются на единичные и типовые.

Единичный технологический процесс - технологический процесс относящийся к деталям одного наименования, типоразмера и исполнения независимо от типа производства.

Анализ и выполнение технологического процесса определяется его описание в технологическом документе, в комплекте документов технологического процесса.

Технологические процессы, выполняемые в отделении в основном, вспомогательном и обслуживающем производствах, относятся к основным, вспомогательным (обеспечивающим) и обслуживающим.

К основным процессам относятся: очистные, разборочные, моечные, деффектовочные, комплектовочные, сборочные, то есть те процессы в результате которых изменяется форма или состояние изделий, сборочных единиц, деталей, составляющих производственную программу предприятия.

К вспомогательным (обеспечивающим) процессам относятся технологические процессы, выполняемые для обеспечения основных процессов оборудованием, инструментом, приготовлением рабочих и смазочно – охлаждающих жидкостей, сыпучих материалов.

К обслуживающим процессам относятся процессы, выполняемые для обслуживания всего предприятия транспортом, водой, необходимыми видами энергии, удалением и очисткой выбросов и сбросов, уборка помещений, покупными изделиями, запчастями, материалами и их хранением.

Анализ и разработка технологического процесса включает в себя комплекс следующих взаимосвязанных работ:

- анализ технической характеристики детали и технических условий на ее восстановление;

- выбор технологических баз;

- подбор типового технологического процесса;

- выбор способов и варианта технологического маршрута (определние последовательности и содержание технологических операций);

- определение, выбор и заказ средств технологического оснащения (оборудования, приспособлений и инструмента, в том числе средств контроля и испытаний);

- нормирование процесса;

- определение профессий и квалификации исполнительней;

- организация производственных участков;

- выбор средств механизации и автоматизации элементов технологических процессов и внутрицеховых средств транспортирования;

- составление планировок производственных участков и разработка операций перемещения изделия и объектов;

- оформление документации на технологические процессы,

- технико – экономическое обоснование выбранного способа маршрута.

Технологический процесс всегда составляется в операционном разрезе. При технологической специализации производственного отделения, рабочее место специализируется на выполнении отдельной операции или стадии технологического процесса.

Сборочные процессы в ремонтном производстве имеют важное значение. На долю сборочных работ приходится 18-22% общей трудоемкости капитального ремонта автомобилей. Под сборочные посты занято 25-30% производственных площадей авторемонтного предприятия.

1.3 Типовой технологический процесс и применяемое технологическое оборудование.

Типовой технологический процесс – процесс характеризующийся единством содержания и последовательности большинства технологических операций и переходов для группы деталей с общими конструктивными признаками.

Сборку двигателей на авторемонтных заводах производят аналогично сборке двигателей на Камском объединении по производству большегрузных автомобилей.

Детали на сборку поступают следующим образом: базовые детали (блоки цилиндров, головки блоков цилиндров, коленчатые валы, распределительные валы) – с постов их восстановления и испытания; остальные детали – с комплектовочного отделения.

Различают два метода сборки: - поточный метод сборки. При движении по конвейеру на блок цилиндров устанавливают поочередно все детали и агрегаты, при этом каждый рабочий выполняет одну операцию; - тупиковый метод сборки. Блок цилиндров устанавливают на стенд, после чего производиться сборка.

1.3.1 Сборочные работы

1.3.1.1 Сборка резьбовых соединений

При сборке резьбовых соединений должны быть обеспечены:

-  соосность осей болтов, шпилек, винтов с резьбовыми отверстиями и необходимая плотность посадки в резьбе;

-  отсутствие переносов торца гайки или головки болта относительно поверхности сопрягаемой детали, так как перенос является основной причиной обрыва винтов и шпилек;

-  соблюдение очередности и постоянство усилий затяжки крепежных деталей в групповых резьбовых соединениях.

Последнее означает ,что затяжка гаек (болтов) производиться в определенной последовательности. Их затягивают крест-на крест в несколько приемов-с начала не полным моментом, а затем окончательным, указанным в нормативно технической документации. Контроль  момента затяжки резьбовых соединений осуществляют  динаметрическими ключами по степени изгиба или кручения стержня ключа, либо с помощью предельных муфт, встраиваемых в резьбозавертывающие машины.  

1.3.1.2 Сборка прессовых соединений

Качество сборки прессовых соединений формируется под воздействием следующих факторов: значение натяга, материала сопрягаемых деталей, геометрических размеров, формы и шероховатости поверхностей, соосности деталей и прилагаемого усилия запрессовывания, наличие смазки и другие.

Применение смазочного  материала уменьшает требуемое усилие запрессовки и предохраняет сопрягаемые поверхности от задиров. Качество сборки прессовых соединений определяется так же точностью центрирования сопрягаемых деталей.

Повышение прочности неподвижных соединений с натягом в 1,5-2,5 раза обеспечивается применением сборки с терма воздействием-нагревом деталей. При этом образуется необходимый сборочный зазор и не требуется приложение осевой силы. Нагрев деталей осуществляется в масленых ваннах, электропечных и другие. Для охлаждения деталей применяют жидкий азот, сухой лед в смеси с ацетоном, бензином или спиртом.

1.3.1.3 Сборка подшипниковых узлов

При запрессовке подшипника качения размер его колец изменяется: внутреннее кольцо увеличивается, а наружное уменьшается. Внутреннее кольцо подшипника сопряженное с цапфой вала, должно иметь посадку с натягом, а наружное – с зазором.

При запрессовке подшипников качения с помощью оправок необходимо, чтобы усилие запрессовки передавалось на торец соответствующего кольца. Нагрев подшипников в масляной ванне до 100установке на вал заметно уменьшается осевое усилие для запрессовки. Целесообразен так же нагрев корпусной детали.

Сроки службы подшипников качения зависит в значительной мере от степени предохранении их от грязи и пыли. Поэтому после сборки устанавливают прокладки. Задерживающие смазку и предохраняющие подшипник от попадания в рабочую зону пыли и влаги.

1.3.1.4 Сборка зубчатых передач

Сборка цилиндрических зубчатых передач осуществляется методами полной или неполной взаимозаменяемости. Перед сборкой зубчатой пары на специальном приспособлении определяют боковой зазор между зубьями, а при необходимости подбирают пару.

Для правильного зацепления зубчатых и цилиндрических колес необходимо, чтобы оси валов лежали в одной плоскости и были параллельны. Их выверка производится регулированием положения гнезд под подшипниками в корпусе. После установки зубчатые колеса проверяют по зазору, зацеплению и контакту. Качество зацепления оценивается размерами, формой и положением пятна контакта на зубьях, значением бокового зазора между зубьями и уровнем шума.

На основе анализа технологического процесса сборки двигателя, схема которого представлена в таблице 1.1, можно сделать вывод о несовершенстве технологии сборки двигателей. По прежнему остается низкий показатель уровня механизации до 40-45% (к примеру на ОАО «КамАЗ» этот показатель 92%), оборудование морально и технически устарело и не отвечает современным требованиям. Кроме того отрицательное воздействие на качество сборки оказывает отсутствие механизированного инструмента – зачастую при работе ручным инструментом происходят срывы резьб, перекосы деталей, нередкие появления трещин. Для дальнейшего развития авторемонтного производства МО РФ необходимо внедрение в производство новых средств механизации и модернизации существующего оборудования.

Перечень выполняемых работ:

-  установка гильз;

-  гидроиспытание блока цилиндров;

-  сборка и установка коленчатого и распределительного валов;

-  сборка и установка шатунно-поршневой группы;

-  установка клапанов;

-  притирка клапанов;

-  проверка головок блока цилиндров на герметичность;

-  установка головок блока цилиндров;

-  установка коромысел;

-  установка крышек  головок блока;

-  установка гидромуфты привода вентилятора в сборе с передней крышкой;

-  установка масляного насоса;

-  установка масляной и топливной аппаратуры;

-  установка поддона;

-  установка маховика;

-  установка кожуха маховика.

Таблица 1.1-Технологический процесс сборки двигателей

Операция

Способ

Трудоемкость, чел/ч

Механический инструмент

Ручной инструмент

Ручной

Механ.

1

2

3

4

5

6

Установка гильз

+

-

0,86

молоток; оправка; кисть; емкость под масло

Гидроиспытание блоков цилиндров

-

+

0,7

кран-балка;

подвеска; стенд для испытания

Установка коленчатого вала и распределительного валов

-

+

0,72

кран-балка;

подвеска

емкость под масло; кисть; молоток; динамометрический ключ;

Сборка и установка шатунно-поршневой группы

+

-

1,5

емкость под масло; динамометрический ключ на 19

Установка клапанов

+

-

0,2

приспособление для установки

Продолжение табл.1.1

1

2

3

4

5

6

Притирка клапанов

+

-

0,4

приспособление для притирки

Испытание головки блока цилиндров

-

+

0,32

стенд для испытания

Установка головки блока цилиндров

+

-

0,28

оправки; кисть; емкость под масло; ключ на 17;

Установка коромысел

+

-

0,37

ключ на 13

Установка крышек головок блока

+

-

0,15

емкость под масло; кисть;  ключ на 17;динамометрический ключ

Установка гидромуфты привода вентилятора в сборе с передней крышкой

-

+

0,38

кран балка; подвеска

емкость под масло; кисть;  ключ на 17, 19;динамометрический ключ

Продолжение табл.1.1

1

2

3

4

5

6

Установка масляного насоса

+

-

0,3

ключ на 17

Установка масляной и топливной аппаратуры

-

+

0,37

пневмогайковерт

динамометрический ключ; ключ на 13, 17, 19

Установка поддона

+

-

0,1

ключ на 17; динамометрический ключ

Установка маховика

-

+

0,16

кран балка; подвеска

емкость под масло; ключ на  19;динамометрический ключ

Установка кожуха маховика

-

+

0,21

кран балка; подвеска

емкость под масло; кисть;  ключ на 22; динамометрический ключ

Продолжение табл.1.1

1

2

3

4

5

6

Установка гидромуфты привода вентилятора в сборе с передней крышкой

-

+

0,38

кран балка; подвеска

емкость под масло; кисть;  ключ на 17, 19;динамометрический ключ

На основании особенностей технологических процессов, реализуемых в отделении, анализа существующих моделей оборудования, по справочным материалам [5,6] основное и вспомогательное оборудование сводим в таблицу 1.2.

Таблица 1.2 – Ведомость производственного оборудования

Наименование продукции

Количество

Модель, тип

Геометрические размеры, мм

Занимаемая площадь,

Потребляемые энергоресурсы

1

2

3

3

4

5

Оборудование для сборки

Конвейер для сборки и транспортировки двигателей

1

25000×1750

43,75

7 кВт

Стенд для гидравлического испытания блоков цилиндров двигателя

1

мод 155

1195×1290

1,54

0,8 /час

Шкаф сушильный для сушки блоков цилиндров двигателя

1

мод 8003

2200×810

1,78

3,28 кВт

Стенд для сборки коленчатых валов

1

мод 3023

1200×500

0,60

Продолжение табл.1.2

1

2

3

4

5

6

Пресс пневматический для запрессовок втулок шатуна

1

ОБ-757

380×290

0,11

1 /час

Пресс для запрессовки поршневого пальца

1

ОБ-869

760×240

0,18

Электроплитка для нагрева поршней

1

мод 31938

1000×200

0,20

1,8 кВт

Гайковерт пневматический

9

Мод

4э-3108

500×186

0,093

0,25 /час

Стенд запрессовки гильз цилиндров до упора

2

600×100

0,06

0,3

/час

Стенд для сборки двигателей

2

мод 153

1300×840

1,1

Продолжение табл.1.2

1

2

3

4

5

6

Подъемно – транспортное оборудование

Передвижной стеллаж коленчатых валов

2

800×800

0,64

Передвижной стеллаж распределительных валов

1

900×900

0,81

Кран консольный поворотный

1

П -402

5 кВт

Производственный инвентарь

Слесарный верстак

12

1240×800

1,0

Инструментальная тумбочка

9

800×800

0,4

Стеллаж елочка для поршневых колец

1

мод 1009

500×500

0,25

Стеллаж для поршней

1

мод 1008

1040×640

0,67

Продолжение табл.1.2

1

2

3

4

5

6

Стеллаж для головок блока цилиндров

1

800×400

0,32

Стеллаж для выпускных трубопроводов

1

800×500

0,4

Стеллаж для комплектующих деталей

1

900×1000

0,9

Стеллаж для масляных фильтров

1

1000×500

0,5

Стеллаж полочный

1

1200×600

0,72

Стеллаж полочный

1

800×400

0,32

Стеллаж полочный

3

600×500

0,3

Противопожарное оборудование

Щит пожарный

2

1250×250

0,31

Ящик с песком

2

1000×500

0,5

1.3.2 Обкатка и испытание двигателя

После сборки двигатель поступает на испытательную станцию где обязательно подвергаются обкатке и испытанию. Обкатка и испытания отремонтированных двигателей, с одной стороны, подготавливают к эксплуатации поверхности трения деталей, с другой – определяют показатели и характеристики работы двигателя для объективной оценки качества ремонта.

Обкатка машин, агрегатов, узлов – это специальная технологическая операция, задача которой состоит в том, чтобы при определенных, специально установленных, минимальных во времени режимах подготовить машину, агрегат к восприятию эксплуатационных нагрузок, устранить мелкие неисправности, удалить продукты износа, интенсивно выделяющийся во время приработки трущихся пар с целью последующей надежной работы машины.

Особенность обкатки состоит в том, что она связывает ремонт эксплуатацию, являясь завершающей ремонтной операцией и начальной операцией использования изделия.

В период обкатки происходит приработка деталей, то есть интенсивное разрушение шероховатостей трущихся поверхностей в результате металлических и молекулярных связей и механического зацепления мельчайших частиц поверхностей трения.

В процессе приработки сопряжений происходит трансформация поверхностного слоя: изменяются величина и направленность микропрофиля, уменьшаются макрогеометрические отклонения формы. Увеличиваются зазоры, ослабляются натяги, изменяются микротвердость, структура поверхностного слоя. Приработка сопряжений завершается при стабилизации указанных и других характеристик.

Происходящая в процессе приработки пластическая реформация сопровождается упрочнением – повышением износостойкости поверхностей трения.

Никакими видами технологической и химико-термической обработки нельзя создать такое состояние поверхностей трения, какое обеспечивается приработкой.

В процессе приработки происходит два одновременных процесса – макро- и микроприработка, причем продолжительность первой значительно больше, чем второй. По мере приработки происходит увеличение площади прилегания и уменьшение скорости износа поверхностей трения. Исходные макро- и микрогеометрия определяют время приработки и начальный износ. Не только более грубая, но и более чистая обработка ухудшает процесс приработки. При этом независимо от первоначальной шероховатости для одного и того же нагрузочно-скоростного режима работы устанавливается определенная шероховатость в сопряжении.

Однако продолжительность и качество приработки сопрягаемых деталей зависят от исходных значений чистоты рабочих поверхностей и микротвердостей. Приработка сопряжений с низкими исходными значениями шероховатостей деталей является наиболее продолжительной и сопровождается большой интенсивностью изнашивания, как за счет механического взаимодействия, так и за счет пластической деформации.

Приработка таких деталей с высокой исходной чистотой поверхностей менее продолжительна и протекает с меньшей интенсивностью изнашивания.

Отсюда следует вывод: значения исходных шероховатостей сопрягаемых деталей перед обкаткой агрегатов должны быть по возможности близкими к их микронеровностям после приработки.

Например, исходная оптимальная шероховатость рабочей поверхности юбки поршня перед сборкой двигателя должна находиться в пределах

Ra = 0,30-0,75 мкм; компрессионных поршневых колец – Ra = 0,15-0,45 мкм; цилиндров – Ra = 0,2-0,3 мкм.

Общепринятым при назначении режимов обкатки агрегатов считается постепенное наращивание скоростей и удельных нагрузок на детали прирабатываемых сопряжений.

Приработка на одном нагрузочно-скоростном режиме не подготавливает сопряжение к восприятию эксплуатационных нагрузок и скоростей. Получаемая при этом микрогеометрия поверхностей трения будет соответствовать только этому режиму нагружения и при изменении его (режима) будет изменяться и микрогеометрия трущихся поверхностей деталей. Поэтому приработку сопряжений надо вести при переменном режиме, получаемом изменением нагрузки и скорости передвижения трудящихся поверхностей относительно друг друга.

Начинать приработку надо с минимальных значений нагрузок и скоростей на детали агрегата, указанных в технических условиях, и доводить их до максимальных постепенно, ступенями.

Приработка поверхностей трения должна протекать в смазочной среде при наличии масляной пленки между сопрягаемыми деталями. Минимальная толщина t масляной пленки зависит от высоты микронеровностей обеих трущихся поверхностей hт, диаметра абразивных частиц d, деформации деталей за счет силовых и тепловых воздействий hд. На толщину масляной пленки и на процесс приработки оказывает влияние также качество смазки (вязкость масла, его состав, маслянистость и т.д.), температура и давление подачи масла.

Масло, применяемое для обкатки должно не только обладать хорошей смазывающей способностью, но и хорошо охлаждать трущиеся поверхности, вымывать загрязнения.

Маловязкие масла в достаточном количестве проникают в зазоры между поверхностями трения, поэтому хорошо охлаждают их и вымывают загрязнения из зон трения. Однако из-за их низкой несущей способности создаются предпосылки для возникновения задиров.

С увеличением вязкости масел толщина масляной пленки становится больше и вероятность задиров уменьшается, но хуже отводятся тепло и загрязнения. Для двигателей внутреннего сгорания рациональная вязкость приработочных масел должна быть 6-8 с Ст.

Двигатель внутреннего сгорания обкатывают на электротормозных стендах изображено на рисунке 1.1

1 — двигатель, установленный для обкатки; 2 — станина для установки и крепления двигателя; 3 — сцепление, входящее в комплект стенда, 4 — балансирная машина; 5 — реостат; 6 — указатель температуры масла; 7 — тахометр; 8 — весовой механизм; 9 — указатель нагрузки на валу двигателя; 10 — манометр в масляной системе двигателя; 11 — указатель температуры воды в системе двигателя; 12 — корпус весового механизма; 13 — редуктор; 14 — маховик; 15 — рукоятка муфты выключателя сцепления; 16 — муфта выключения сцепления; 17 — вал привода коленчатого вала; 18 — колба расхода дизельного топлива; 19 — электромагнитный клапан; 20 — мерный бачок дизельного топлива; 21 — трубка уровня дизельного топлива; 22 — фотодиод

Рисунок  1.1- Электротормозной  стенд для обкатки двигателей

1.3.2.1 Холодная обкатка двигателя

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

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

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

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

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

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

1.3.2.2 Горячая обкатка двигателя 

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

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

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

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

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

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

Во время горячей обкатки под нагрузкой не допускается:

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

- подсасывание воздуха в местах крепления впускного коллектора;

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

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

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

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

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

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

По окончании обкатки проводят контрольный осмотр и устраняют неисправности.

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

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

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

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

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

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

1.4.1 Краткое описание стенда и принцип его работы

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

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

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

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

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

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

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

Стенд работает следующим образом:

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

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

1.5 Технические условия на сборку

Поступающие на сборку детали должны быть очищены от грязи, лаковых отложений, нагара, накипи, обезжирены, промыты, высушены. Масляные каналы и отверстия в деталях после очистки промываются под давлением и продуваются сжатым воздухом. Они должны соответствовать чертежам и требованиям технических условий завода изготовителя. Технологические операции сборки двигателей производятся как на специализированных постах так и на поточной линии.

Предлагаю на специализированных постах производить следующие работы:

-  сборка коленчатых ( рисунок 1.2 )  и распределительных валов;

1- вал коленчатый; 2 - противовес коленчатого вала; 3 - заглушка;

4 - шестерня ведущая привода масляного насоса; 5 - шпонка сегментная

Рисунок 1.2 - Коленчатый вал в сборе.

Коленчатый вал перед сборкой обдувается сжатым воздухом. Сборка коленчатого вала производится в следующей последовательности: в полость масляных каналов шеек устанавливается втулки центробежной очистки масла. Сверху каналы запрессовываются заглушками. После этого на вал напрессовывают шестерни и противовесы. На носок коленчатого вала устанавливаются шестерня привода масляного насоса и передний выносной противовес, на хвостовике устанавливается распределительная шестерня в сборе с маслоотражателем и задний выносной противовес.

Перед запрессовкой шестерни и противовесы нагреваются до температуры 105° С. Запрессовка шестерни производится до упора в буртик вала.

Коленчатый вал перед установкой в блок балансируется относительно оси крайних коренных шеек на балансирной машине. Перед балансировкой на каждую шейку устанавливается груз массой в 525 1 г. Центры тяжести грузов должны совпадать с осями шатунных шеек. Допустимая несбалансированность может составлять не более 80 г. Дисбаланс устраняется удалением металла сверлением в противовесах, изготовленных за одно целое с валом.

Распределительный вал перед установкой в блок двигателя собирается с корпусом заднего подшипника и распределительной шестерни. Шестерня перед установкой нагревается до температуры 10010° С и напрессовывается на шейку до упора. Зазор между шестерней и корпусом подшипника должен быть 0,25 – 0,30 мм [4];

-  сборка шатунно – поршневой группы: поршень с пальцем и шатуном собирается после нагрева поршня до температуры 80-100° С. Внутренняя поверхность верхней головки шатуна и палец предварительно обильно смазывается дизельным маслом. Палец устанавливается усилием большого пальца руки. Запрессовка пальца в поршень не допускается. Поршневые пальцы от осевого перемещения фиксируется стопорными кольцами.

Поршневые пальцы перед установкой на поршень должны иметь определенные размеры. Зазор поршневых колец замеряется в калибре диаметром  мм.

Компрессионные и маслосъемные кольца устанавливаются с помощью плунжерного расширителя маслосъемных колец. Он вставляется в канавку поршня и кольцо надевается там, чтобы стык расширителя находился под углом 180° к замку кольца. После этого устанавливается компрессионное кольцо, покрытое молибденом, и компрессионное кольцо покрытое хромом. Замки смежных колец разводятся в разные стороны.

Установка блока цилиндров на стену производится с помощью мостового крана. На стенде в блок цилиндров вставляются заглушки, пробки, нижние и верхние уплотнительные кольца гильз цилиндров без скручивания и излишнего растяжения, после чего в гнезда устанавливаются гильзы цилиндров. На верхнем торце каждой гильзы, со стороны, обращенной к вентилятору, находится номер цилиндра. По завершению вышеуказанных технологических операций производится гидроиспытание блока цилиндров с гильзами в сборе на стенде. После гидроиспытания в постели коренных подшипников укладываются вкладыши. Непосредственно перед установкой коленчатого вала в блок, рабочая поверхность вкладышей коренных подшипников и коренные шейки вала смазывают чистым маслом М8Г2к. Размеры вкладышей коренных подшипников должны соответствовать размерам шеек коленчатого вала и гнездам в блоке цилиндров. Упорные полукольца вала устанавливаются в выточку последней коренной опоры так, чтобы стороны  с канавками прилегали к упорным торцам вала. Болты крепления крышек коренных подшипников предварительно затягивают со стороны правого, а затем со стороны левого ряда цилиндров с моментом затяжки 90-120 Нм, а затем окончательно с моментом затяжки 210-235 Нм.

Перед установкой распределительного вала в блок цилиндров устанавливаются втулки, после чего устанавливается распределительный вал, на котором предварительно смазываются дизельным маслом опорные шейки. Распределительный вал устанавливается аккуратно, без повреждения рабочей поверхностей втулок.

Установка поршней, предварительно собранных с шатунами и пальцами на специализированном посту, в гильзы цилиндров производится усилием руки осторожно, не допуская срезания выступающих из канавок уплотнительных колец с помощью специального приспособления. Перед установкой шатунно-поршневой группы на фаски гильз цилиндров наносится смазка «ЦИАТИМ». При установке поршня в гильзу, выточки под клапаны на поршне должны быть смещены ближе к оси коленчатого вала. Нижние головки шатунов надеваются на шатунные шейки коленчатого вала и закрываются крышками. Спаренность крышек с шатунами проверяются по меткам завода изготовителя. На крышках шатунов выбивается порядковый номер цилиндра. Затяжка болтов крепления крышек шатунов производится с усилием 160-130 Нм [3].

Следующая операция – установка деталей газораспределительного механизма, передающих усилие от распределительного вала к коромыслам, направляющие толкателей в комплекте с толкателями устанавливается на штифты блока цилиндров, и крепятся к блоку  болтами. Болты затягиваются моментом затяжки  70-90 Нм. Штанги перед установкой протираются, а наконечники смазываются дизельным маслом.

Далее производится установка распределительных шестерен по меткам. Затяжка болтов крепящих ось ведущих шестерен привода распределительного вала к блоку, производится в 2 приема с моментом затяжки 50-60 Нм. Болт крепления роликоподшипника ведущей шестерни распределительного вала затягивается моментом затяжки 90-100 Нм.

Перед установкой, предварительно собранные на специализированном посту, головки блоков цилиндров уплотняются прокладками. Резиновые уплотнительные кольца устанавливаются плоской стороной к блоку цилиндров. Каждая головка блоков цилиндров должна свободно, без ударов, устанавливаться на штифты. Резьба болтов крепления головок блоков цилиндров смазывается тонким слоем графитовой смазки. Затяжка болтов производится в три приема, чтобы исключить возможность перекоса головки. Момент затяжки должен быть 190-210 Нм. Далее производится установка масляного насоса и поддона двигателя.

Передняя крышка блока цилиндров устанавливается на блок в сборе с гидромуфтой привода вентилятора и шкивом привода генератора. Перед этим на коленчатый вал надевается полумуфта отбора мощности и шайба носка коленчатого вала. В полумуфту отбора мощности вводится вал привода гидромуфты. Затяжка болтов крышки производится моментом затяжки 50-60 Нм.

Впускные и выпускные коллекторы и водяные трубы системы охлаждения перед установкой оборудуются сжатым воздухом. Затяжка болтов их крепления производится в два приема.

Маховик перед установкой предварительно собирается с зубчатым ободом и установочной втулкой. Перед установкой маховика на двигатель в отверстие заднего торца коленчатого вала запрессовываются подшипники первичного вала коробки передач, и закладывается смазка №158. Маховик при установки точно фиксируется относительно коленчатого вала двумя штифтами. Затяжка болтов производится в два приема с моментом затяжки 150-170 Нм.

Одним из основных критериев, определяющих качество сборки, является соответствие моментов затяжек резьбовых соединений указанных в технических условиях на сборку и осуществляемых на практике. Моменты затяжек основных резьбовых соединений приведены в таблице 1.3.

Особое внимание обратить на подборку и сборку цилиндропоршневой группы – каждому номеру цилиндра соответствует свой номер варианта поршня. Индексы вариантов поршней приведены в таблице 1.4.

Таблица 1.3 – Моменты затяжек основных резьбовых соединений двигателя.

Наименование соединения

Момент затяжки, Н

Гайки крышек коренных подшипников коленчатого вала

210-235

Болты крепления подшипников распределительного вала

20-25

Стяжные болты блока цилиндров

82-92

Гайки шатунных болтов

120-130

Болты крепления картера маховика

150-170

Болты крепления гидромуфты привода вентилятора

50-60

Болты крепления крышек головок блока цилиндров

160-180

Гайки регулировочных винтов клапанного механизма

34-42

Болты крепления масляного насоса

50-60

Таблица 1.4 – Индексы вариантов поршней.

Расстояние от образующей шатунной шейки в верхнем ее положение до торца уплотнительного выступа гильзы, мм

Индекс варианта исполнения поршня

Расстояние от оси под поршневой палец до днища поршня, мм

260,12 - 260,24

10

75,67 – 75,71

260,24 - 260,35

20

75,78 – 75,82

260,35 - 260,46

30

75,89 – 75,93

260,46 - 260,57

40

76,00 – 76,04

На поршне индекс выбирается на днище, а на гильзе ставится на корпусе, при этом старая маркировка, как на гильзе, так и на поршне должны быть удалены или забиты.

Большое значение имеет правильная маркировка и выбор ремонтных размеров коленчатого вала. Параметры ремонтных размеров приведены в таблице 1.5. Обозначение вкладышей соответствующей шейки, диаметр постели в шатуне нанесены на тыльной стороне вкладыша.

Таблица 1.5 – Параметры ремонтных размеров коленчатого вала

Параметр

Параметры ремонтных размеров

Номинальный

первый

второй

третий

четвертый

Диаметр отверстия под вкладыш коленчатого вала в блоке

Маркировка коленчатого вала по коренным подшипникам

Диаметр коренных шеек коленчатого вала

Маркировка коренных вкладышей

740.1005170

740.1005170р1

740.1005170р2

740.1005170р3

740.1005170р4

Отраслевые нормы времени на выпуск продукции

Номенклатура и трудоемкость выполняемых работ принимаем из  [7] и сводим в таблицу 1.6

Таблица 1.6 – Годовая трудоемкость выполняемых работ

Наименование видов работ

Процент распределения

Трудоемкость работ, чел/ч

Годовая производительная программа

Годовой объем работ, чел/ч

1

2

3

4

5

Установка гильз  и гидроиспытание блоков цилиндров

19,75

20,6

2000

41200

Сборка щатунно - поршневой группы

11,88

1,24

2000

2480

Сборка коленчатого и распределительного валов

8,24

0,86

2000

1720

Установка коленчатого и распределительного валов

12,08

1,26

2000

2520

Установка щатунно - поршневой группы

11,31

1,18

2000

2360

Установка головок блока

11,5

1,2

2000

2400

Продолжение табл.1.6

1

2

3

4

5

Установка гидромуфты привода вентилятора и крышки распределительных шестерен

8,34

0,87

2000

1740

Установка масляного насоса

5,36

0,56

2000

1120

Установка топливной аппаратуры

11,5

1,2

2000

2400

Всего за отделение

100

10,43

2000

20860

Вывод:  Исходя из анализа конструкции двигателя внутреннего сгорания, схем технологических процессов сборочного производства и технологических требований по сборке двигателей внутреннего сгорания, применяемого технологического оборудования и современных технологий сборочных процессов рациональней будет проектировать отделение сборки двигателей поточной линией (все работы выполнять на специализированных постах).

Технологический процесс должен базироваться на современных технологических процессах охватывающих комплекс мероприятий выполняемых работ на предприятии.

К основным процессам относятся очистные, разборочные, моечные, деффектовочные, комплектовочные, сборочные, соответственно такие процессы, в результате которых изменятся форма или состояние изделий, сборочных единиц, деталей, составляющих производственную программу предприятия.

2 Проект отделения сборки двигателей

2.1 Назначение и состав отделения

Отделение сборки двигателей предназначено для сборки на стационарных постах узлов из деталей двигателя (шатунно – поршневой группы, головок блоков, коленчатого вала с маховиком и др.) и последующей сборки двигателя на поточной линии.

Организационное отделение сборки двигателей входит в состав цеха по ремонту двигателей. В отделении планируется организовать часть технологического процесса капитального ремонта двигателя КамАЗ-140.10.

Предварительно, в состав отделения будут входить посты:

-  пост сборки шатунов с поршнями;

-  пост сборки коленчатого и распределительного валов;

-  пост установки гильз цилиндров;

-  пост гидроиспытания блоков цилиндров;

-  поточная линия сборки двигателей.

Отделение должно удовлетворять следующим требованиям:

-  производственный процесс в отделение должен обеспечивать выполнение годовой производственной программы сборки двигателей;

-  расположение постов и оборудования должно обеспечивать последовательность выполнения механических операций по сборке двигателей;

-  расположение оборудования должно обеспечивать транспортную связь между постами отделения, необходимые условия техники безопасности, удобство монтажа  и обслуживания оборудования;

-  посты сборки узлов двигателя должны располагаться таким образом, чтобы их направление было перпендикулярно к линии общей сборки, а посты операций и дополнительные площади с собранными двигателями или узлами были расположены как можно ближе к постам их передачи на испытательную станцию или к местам установки этих узлов на месте сборки двигателей;

-  основу материальной части отделения должно составлять универсальное стандартное оборудование, приспособления  и инструменты, обеспечивающие высокую производительность труда;

-  положение отделения сборки должно обеспечивать хорошую технологическую связь с другими производственными подразделениями;

-  бытовые условия должны обеспечивать нормальные условия для личных потребностей рабочих.

2.2 Схема технологического процесса

Важной характеристикой проектируемого отделения является увязка содержания технологического процесса с внутренними производительными связями.

Определив последовательность выполняемых операций, разрабатываем схему технологического процесса в проектируемом отделении, показанную на рисунке 2.1

2.3 Структура и форма организации производственного процесса в отделение

2.3.1 Анализ объема производства

Производственная программа составляет  2000 автомобилей в год, а соответственно и 2000 двигателей в год.

Определим количество агрегатов, которые необходимо собрать за сутки работы, шт.:

(2.1)

где N – производственная программа;

 - количество рабочих дней в году.

Отделение ремонта деталей двигателя

Отделение комплектования

Установка гильз цилиндров и гидроиспытание блоков с цилиндрами в сборе

Установка блока на поточную линию

Установка коленчатых и распределительных валов

Сборка коленчатых и распределительных валов

Сборка шатунно-поршневой группы

Установка шатунно-поршневой группы

Установка головок блока цилиндров

Установка гидромуфты привода вентилятора, шестерни газораспределения, впускных и выпускных коллекторов

Установка масляного насоса, поддона, маховика

Установка топливной аппаратуры

Испытательная станция

Рисунок 2.1 – Схема технологического процесса проектируемого отделения сборки двигателей КамАЗ 740.10

Определим количество двигателей, которые необходимо собрать за час работы смены, шт.:

(2.2)

где   – количество двигателей, которые необходимо собрать за сутки;

 - продолжительность рабочей смены, ч.

Данные показатели характеризуют интенсивность производства в проектируемом отделении, которая будет учтена на этапе выбора формы организации производства либо сборка двигателя на специализированных постах, либо на поточной линии, либо комбинированным способом.

2.3.2  Группировка операций по содержанию

Все технологические операции, выполняемых в отделении, можно разделить на 2 группы:

-  сборка узлов из деталей;

-  общая сборка двигателя из узлов.

2.3.3 Форма организации производственного процесса

Согласно ГОСТ 14.312-74 устанавливается две формы организации технологических процессов: поточная и групповая.

При поточной форме все операции технологического процесса сборки распределены на отдельные группы, равные по времени выполнения одновременно несколькими рабочими на различных последовательно расположенных рабочих местах поточной линии с ритмичным перемещением изделия от одного рабочего места к другому через равные промежутки времени.

Исходя из характеристики и объема выполняемых работ, выбирают поточную форму.

В связи с тем, что отделении будет выполняться сборка только двигателей КамАЗ – 740, поточная линия – однономенклатурная.

Так как режим работы отделения организован в одну смену, то поточная линия прерывная.

Поточные  линии характеризуются режимами производства, общими и частичными точками ремонта.

Такт линии для конвейера периодического действия определяется по формуле:

(2.3)

где  - действительный годовой фонд времени работы оборудования,                  челч;

 N – годовая производственная программа, шт. ;

 t – время перемещения ремонтируемого объекта с одного поста на другой, час.

(2.4)

где L  – длина ремонтируемого объекта в направлении движения конвейера, м;

a  –  расстояние между постами поточной линии (1,0-1,5 м из условия  обеспечения рабочих мест или необходимых  зазоров);

скорость движения конвейера, =5-8 м/мин.          

Получаем:

мин

Расчетное количество постов на поточной линии определяется по формуле:

(2.5)

где Т   – трудоемкость работ, выполняемых на поточной линии, челч;

– коэффициент одновременности (для проектируемого отделения =2);

- коэффициент используемого оборудования, на поточной линии, = 0,95-0,98.

Окончательное число постов линии определяется с учетом необходимых резервов из-за неравномерности поступления ремонтного фонда. Отсюда принимаемое число постов  поточной линии определяем по формуле:

(2.6)

где  - расчетное количество постов линии.

Окончательное число постов поточной линии принимаем равным 7.

Организация производственной структуры проектируемого отделения показана на рисунке 2.2.

2.3.4 Распределение операций по постам

Отделение сборки двигателей

Так как в проектируемом отделение предусмотрена поточная линия при распределении операций по постам необходимо распределять выполняемые работы на равные промежутки времени.

Поточная линия                    Посты

Общая сборка двигателей

Пост установки гильз цилиндров и гидроиспытание блоков цилиндров

6,27

2,06

Посты поточной линии

1,26

Сборка шатунно-поршневой группы

1,18

1,24

1,2

Сборка коленчатого и распределительного валов

0,87

0,56

0,86

1,2

Рисунок 2.2 – Схема производственной структуры отделения.

Распределение операций по постам показано в таблице 2.1

2.3.5 Специальности и квалификации производственных работ

На линии сборки двигателей работы выполняются слесарями второго и третьего разрядов в зависимости от сложности операций и требований, предъявляемые отделом технического контроля к выпускаемой продукции.

2.4 Расчет фондов времени и личного состава

Фонды времени оборудования и производственных рабочих рассчитываются, исходя из режимов работы участков в предприятии (п. 2.5 [1]). Различают два вида годовых фондов времени работы: номинальный и действительный.

Таблица 2.1 – Распределение операций по постам

Наименование поста

Выполняемые операции

Трудоемкость, челч

операции

поста

1

2

3

4

Пост установки гильз цилиндров и гидроиспытания блоков

- установка гильз цилиндров в блок;

- подготовка к гидроиспытанию;

- гидроиспытание блока цилиндров.

0,86

0,50

0,70

2,06

Пост сборки шатунно-поршневой группы

- установка поршневых колец;

- нагрев поршня;

- сборка поршня с шатуном;

- установка стопорного кольца поршневого пальца.

0,24

0,20

0,30

0,50

1,24

Пост сборки коленчатого и распределительного валов

- установка втулок центробежной очистки масла и запрессовка заглушек;

- напрессовка шестерен и противовесов;

- установка шестерни привода масляного насоса  и переднего выносного противовеса;

- установка распределительной шестерни в сборе с маслоотражателем

- балансировка;

- сборка вала с корпусом заднего подшипника и распределительной шестерни

0,06

0,12

0,23

0,20

0,15

0,10

0,86

Продолжение табл.2.1

1

2

3

4

Пост установки коленчатого и распределительного валов

- установка коренных вкладышей;

- установка коленчатого вала;

- установка крышек коренных подшипников;

- установка распределительного вала.

0,15

0,26

0,49

0,36

1,26

Пост установки шатунно-поршневой группы

- установка поршней в сборе с шатунами;

- установка вкладышей;

- установка нижней крышки шатуна.

0,54

0,20

0,44

1,18

Пост установки головок блока цилиндров

- установка толкателей поршневых клапанов;

- установка головок блока цилиндров;

- установка крышек головок блока цилиндров.

0,57

0,28

0,35

1,20

Пост установки гидромуфты привода вентилятора с крышкой распределительных шестерен

-установка распределительных шестерен;

- установка гидромуфты привода вентилятора вместе с передней крышкой блока;

- установка впускных и выпускных коллекторов.

0,29

0,38

0,20

0,87

Продолжение табл.2.1

1

2

3

4

Пост установки масляного насоса

- установка масляного насоса;

- установка поддона двигателя;

- установка фильтра центробежной очистки масла;

- установка маховика;

- установка масляных и топливных фильтров.

0,13

0,09

0,11

0,16

0,07

0,56

Пост установки топливной аппаратуры

- установка насоса высокого давления;

- установка регуляторов скоростного режима;

- установка топливного насоса;

- установка ручного насоса;

- установка форсунок.

0,34

0,07

0,21

0,17

0,41

1,20

2.4.1 Фонд времени производственников

Номинальный годовой фонд времени работы рассчитывается по формуле:

(2.7)

где   - годовой номинальный фонд времени работы, ч.;

-соответственно число дней календарных, выходных, праздничных, таблица 2.9 [1];

- число предпраздничных дней;

- продолжительность рабочей смены;

- снижение продолжительности смены на 1 час в предпраздничные дни.

Действительный фонд времени работы:

(2.8)

где  - продолжительность отпуска;

-коэффициент, учитывающий потери рабочего времени по уважительным причинам, =0,96;

- продолжительность смены, ч.

В таблице 2.2 приводятся значения годовых фондов времени рабочих.

Таблица 2.2 – Годовые фонды времени рабочих

Продолжительность отпуска, сутки

Номинальный годовой фонд времени рабочего, ч

Потери времени в процентах от количества фонда

Действительный годовой фонд времени рабочего, ч

28

1982

24

1687,6

2.4.2 Фонд времени оборудования

Действительный (расчетный) годовой фонд времени работы оборудования  представляет собой время в часах, в течение которого оборудование может быть полностью загружено производственной работой и рассчитывается по формуле:

(2.9)

где  - действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч;

- годовой номинальный фонд времени работы, ч.;

-  коэффициент использования оборудования, таблица 2.10 [1], =0,95-0,98;

z - число смен.

2.4.3 Фонд времени рабочего места

Годовым фондом рабочего времени места называется время в часах, в течение которого оно используется (п. 2.5 [1]).

Числовое значение годового фонда времени рабочего места определяется по формуле:

(2.10)

где   - годовой номинальный фонд времени работы, ч.;

z - число смен.

2.4.4 Количество рабочих по постам

Различают состав рабочих списочный и явочный и рассчитывается по формулам:

(2.11)

(2.12)

где - суммарная трудоемкость выполняемых работ в отделении

- годовой номинальный годовой фонд времени рабочего

(1982,0 ч.);

ействительный годовой фонд времени рабочего (1687,6 ч.);

- явочное количество производственных рабочих;

- списочное количество производственных рабочих.

Количество производственников на посту установки гильз цилиндров и гидроиспытание блоков:

Количество производственников на посту сборки коленчатого и распределительного валов:

Количество производственников на посту сборки шатунно-поршневой группы:

Количество производственников на посту установки коленчатого и распределительного валов:

Количество производственников на посту установки шатунно-поршневой группы:

Количество производственников на посту установки головок блока цилиндров:

Количество производственников на посту установки гидромуфты привода вентилятора с крышкой распределительных шестерен:

Количество производственников на посту установки масляного насоса:

Количество производственников на посту установки топливной аппаратуры:

Результаты расчетов сводим в таблицу 2.3

2.5 Расчет оборудования

2.5.1 Расчет основного оборудования

Расчету будет подлежать оборудование:

-  для поточной линии;

-  для подъемно-транспортных работ.

Длина поточной линии определяется по формуле:

(2.13)

где  -длина поточной линии, м;

–длина изделия, м;

а – интервал между изделиями (в зависимости от габаритов изделия а=1,0-2,5);

-суммарная длина нерабочей части поточной линии (ориентировочно =2-3 м).

Таблица 2.3 – Расчетов годового объема работ и количество рабочих

Наименование постов

Разряд рабочего

Принятая норма времени, челч

Годовая программа

Годовой объем работ, челч

, ч

Явочное количество рабочих

, ч

Списочное количество рабочих

расчетное

принятое

расчетное

принятое

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Пост установки гильз цилиндров и гидроиспытание блоков

2-3

2,06

2000

4120

1687

2,07

2

1982

2,44

3

Продолжение табл.2.3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Пост сборки шатунно-поршневой группы

2-3

1,24

2000

2480

1687

1,26

1

1982

1,47

2

Пост сборки коленчатого и распределительного валов

2-3

0,86

2000

1720

1687

0,86

1

1982

1,01

1

Пост установки коленчатого и распределительного валов

2-3

1,26

2000

2520

1687

1,27

1

1982

1,49

2

Пост установки шатунно-поршневой группы

2-3

1,18

2000

2360

1687

1,19

1

1982

1,39

2

Продолжение табл.2.3

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Пост установки головок блока цилиндров

2-3

1,20

2000

2400

1687

1,21

1

1982

1,42

2

Пост установки гидромуфты привода вентилятора

2-3

0,87

2000

1740

1687

0,88

1

1982

1,02

1

Пост установки масляного насоса

2-3

0,56

2000

1120

1687

0,56

1

1982

0,66

1

Пост установки топливной аппаратуры

2-3

1,20

2000

2400

1687

1,21

1

1982

1,42

2

Всего за отделение

2-3

10,43

2000

20860

1687

10,5

11

1982

12,23

16

Принимаем длину поточной линии =25 м

2.5.2 Расчет подъемно-транспортного оборудования

В проектируемом отделении грузоподъемное оборудование будет применятся при выполнении следующих операций:

-  перемещение двигателей;

-  установка отремонтированного фонда на эстакаду для сборки двигателей;

-  перемещение коленчатых валов;

-  перемещение блоков цилиндров;

-  перемещение корзин с деталями.

Для перемещения двигателей и установки отремонтированного фонда на эстакаду выбираем кран электрический однобалочный грузоподъемностью 2 тонны и потребляющий мощность 4,9 кВт (таблицы 2.55,2.56,2.57 [1]).

Для выполнения остальных операций электрический тельфер передвижной грузоподъемностью одна тонна и потребляющий мощность 4,2 кВт.

Расчет количества кранов проводим по формуле:

(2.14)

где   - количество крановых операций в смену (определяется исходя из суточной программы и принятой технологии производства, принимаем 80);

- средняя длина пробега за одну операцию, принимаем равной 40 м (п. 2.15.2 [1]);

-скорость передвижения крана, принимаем 3 м/мин;

-время на застроповку груза, =2-5 мин;

-коэффициент загрузки крана смену, =0,5-0,75.

Количество кранов принимаем равным двум.

2.6 Расчет площадей

Производственная площадь определяется по формуле:

(2.15)

где - площадь пола, занятая оборудованием , имеющим одинаковый коэффициент плотности расстановки, ;

-коэффициент плотности расстановки i-ой группы оборудования (для проектируемого отделения =4,0 [3]).

 Исходные данные для расчета  берем из ведомости производственного оборудования (таблица 6) суммируем площади занятые производственным оборудованием и площади, необходимые для обеспечения требований правильной расстановки,.

 

Производственную площадь проектируемого отделения принимаемой равной 432 .

2.7 Расчет потребности в энергоресурсах

2.7.1 Расчет потребности в электроэнергии

Годовой расход электроэнергии определяем по следующей формуле:

(2.16)

где  - установленная мощность всех токоприемников, кВт;

- коэффициент мощности;

- действительный годовой фонд времени оборудования, ч;

- коэффициент загрузки оборудования;

- коэффициент спроса, учитывающий не одновременность работы оборудования.

Для удобства расчетов, данные заносим в таблицу 2.4.

Таблица 2.4 – Параметры потребителей электроэнергии

Наименование оборудования

Количество

Потребляемая электроэнергия, кВт

Коэффициент загрузки оборудования

Коэффициент мощности

Коэффициент спроса

Годовой расход электроэнергии, кВт

Конвейер для сборки и транспортировки двигателей

1

7,0

0,87

0,86

0,9

1687

7952

Шкаф сушильный для сушки блоков цилиндров двигателя

1

3,28

0,5

0,8

0,7

1687

1967

Электроплитка для нагрева поршней

1

1,8

0,3

0,69

0,4

1687

251

Кран консольный поворотный

1

5,0

0,4

0,77

0,6

1687

1559

Всего за отделение

4

17,08

-

-

-

1687

11729

Расход электроэнергии для освещения определяют по формуле:

(2.17)

где  - норма расхода электроэнергии, =15-20 Вт/;

- количество часов работы электрического освещения в течение года (принимают равным 850 ч);

- площадь пола отделения, .

Суммарный годовой расход электроэнергии определяют из формулы:

2.7.2 Расчет потребления сжатого воздуха

Годовой расход сжатого воздуха рассчитывается исходя из часового расхода:

(2.18)

где - коэффициент потерь, =1,2-1,3;

- удельный расход воздуха одним потребителем;

-коэффициент спроса, учитывающий фактическую продолжительность работы и одновременность работы одноименных потребителей;

– количество одноименных потребителей воздуха.

Годовой расход сжатого воздуха рассчитывается исходя из часового расхода:

(2.19)

где  - действительный годовой фонд времени оборудования, ч;

2.7.3 Расчет потребления воды

При определении потребности в воде учитывается тип оборудования, используемого в проектируемом отделении. Стенд для гидроиспытания блоков цилиндров имеют определенную емкость и требует периодического долива.

Расход воды определяют по формуле:

(2.20)

где   – объем емкости,  (по паспортным данным =1,5 );

- кратность заполнения (по паспортным данным  =0,1);

- коэффициент ежедневного долива, =0,1;

- число рабочих дней в году, =251.

2.8 Дополнительные требования к проектируемому отделению

2.8.1 Строительные требования

Строительные требования к зданиям авторемонтных предприятий такие  же, как и к зданиям прочих промышленных объектов. Они строятся прямоугольными, многопролетными и в большинстве случаев одноэтажными. Объемно-планировочное решение должно предусматривать применение унифицированных элементов, сборных железобетонных конструкций заводского изготовления.

Размеры пролетов и шагов колонн следует назначать кратным 6 метрам, в отдельных случаях допускается применять кратность равную 9 метрам.

Колонны выполняются из сборных железобетонных прямоугольных элементов.

Высота помещений определяется расстоянием от отметки пола до низа несущих конструкций перекрытий. Для всех типовых производственных помещений высоты должны быть кратные 0,6 м, но не менее 3 м. Толщину наружных стен принимают в пределах 200-500 мм. Стены зданий могут быть несущими и каркасными. Несущие стены выполняют из кирпича или блоков, каркасные представляют собой совокупность железобетонных или стальных колонн и станового заполнителя из кирпича, блоков, и панелей.

Толщина стен для средней полосы из кирпича составляет 380-510 мм, из бетонных блоков 300-400 мм, из панелей 200-500 мм.

Перегородки должны быть сборно-разборочными, высотой 2,8 м. Их выполняют из гипсовых панелей, кирпича, бетона и металлической сетки.

Размеры ворот в свету должны быть не менее габаритов транспортных средств в загруженном состоянии с увеличением по высоте на 0,2 м и по ширине на 0,6 м. Двери обычно имеют высоту 2,4 м. Ширина оконных проемов должна быть кратной 1000 мм, а высота 600 мм.

Исходя, из площади размещаемого технологического оборудования размеры проектируемого отделения должны быть следующими: длина-36 м, ширина-12 м. Ширина и длина выбрана с учетом маршрутов движения ремонтного фонда.

Остальные принятые данные строительные решения сводим в таблицу 2.5.

Таблица 2.5-Строительные требования проектируемому отделению

Наименование отделения

Размеры, м

Шаг колонны

Ширина пролета

Размер колонн

Высота здания

Габариты ворот

Стены наружные

Габариты окон

Отделение сборки двигателей

6

12

0,4×0,4

5,4

3,6×3

0,45

3×1,8

 

2.8.2 Противопожарная безопасность

Проектируемое отделение по пожарной стойкости согласно требованиям руководящих  документов относится к категории Д (таблица 2.7[1]). Исходя из этого при проектировании должно быть предусмотрено два эвакуационных выхода непосредственно наружу здания. Кроме того все помещения должны быть оснащены средствами пожаротушения:

-  1 пожарный щит на 300-350;

-  1 ящик с песком на 200 ;

-  1 пожарный гидрант на 1000.

Кроме того:

- личный состав отделения должен знать правила пожарной безопасности, уметь использовать пожарное оборудование;

-  в помещении на видном месте должна быть вывешена памятка о мерах пожарной безопасности;

-  средства пожаротушения должны быть в исправном состоянии и окрашены в красный цвет.

2.8.3 Охрана труда и промышленная безопасность

Исходя из особенностей технологического процесса в отделении, необходимо соблюсти следующие требования:

-  стены и потолок должны иметь водостойкие покрытия;

-  пол должен быть покрыт металлической плиткой с высоким ребрением;

-  предусматривать конструктивные элементы пола для оперативного сбора пролившихся жидкостей.

При расстановке оборудования и оснастки нужно руководствоваться размерами (разрывами) между ними и расстояниями от стен и колонн. Эти размеры должны гарантировать удобство работ, безопасность рабочих, достаточную свободу движения людей.

Расстояние между оборудованием регламентируется правилами охраны труда и существующими нормативами, которые учитывают удобство и безопасность при их эксплуатации.

При компоновке участка нужно согласовать его с противопожарными, санитарно-гигиеническими и другими нормами.

Каждый вид оборудования имеет условное обозначение, форма которого соответствует его контурам на плане, а размеры габаритам в соответствующем масштабе.

На плане приводят также условные обозначения мест подвода электроэнергии, воды, местные вентиляционные отсосы, нахождения аптечки и средств пожаротушения.

2.8.4  Охрана окружающей среды

Охрана природы – это актуальная проблема нашей современной жизни, дело государственной важности.

Объектом загрязнения окружающей среды в ремонтных мастерских является мойка машин и их деталей. Кроме того, немалым источником загрязнения окружающей среды могут быть плохая организация труда при использовании и хранении нефтепродуктов, утилизация выбракованных деталей и захоронение жидких и твердых отходов. В настоящее время все большим источником загрязнения является бурно развивающийся автомобильный транспорт, и его действие на окружающую среду тем сильнее, чем более неправильно отрегулированы системы питания и выпуска отработавших газов автомобилей. Поэтому велика роль диагностики автомобилей в деле сохранения чистоты воздушного бассейна и окружающей природы.

В целях охраны природы от вредного воздействия загрязнения, выделяемого автомобильными предприятиями, необходимо совместно с Санэпидемстанцией тщательно проработать вопросы нейтрализации, утилизации или захоронения вредных отходов, образующихся в результате ремонта, очистки, мойки и эксплуатации автотранспорта. Эти вопросы полностью или частично можно решить с помощью следующих мероприятий:

- приобретение оборудования и приборов контроля загрязнения атмосферного воздуха;

- совершенствования конструкций оборудования, агрегатов, газоотвода, вентиляции и кондиционирования;

- оснащения автотранспорта нейтрализаторами выхлопных газов;

- организация санитарно-защитных зон, озеленение территории;

- оснащение контрольно-регулировочных пунктов по проверке и снижению токсичности отработавших газов автомобилей приборами контроля выбросов и диагностической аппаратурой;

- разработка и совершенствование методов и оборудования по очистке и повторному использованию сточных вод, очистке отработавших газов, утилизации и обезвреживанию отходов;

- инвентаризация выбросов, сбросов, отходов производства, разработка нормативов ПДВ, ПДС при наличии положительного согласования органов Санэпидемнадзора.

Большое оздоровляющее и эстетическое значение имеют зеленые насаждения: деревья, кустарники, газоны. Зеленые насаждения снижают скорость ветра на 30-40 %, понижают температуру воздуха в жару и увеличивают его влажность на 12-15 %, а также задерживают до 90 % пыли и уменьшают шум на 14-15 дБ.

Оазисами здоровья считаются газоны. С каждого квадратного метра поверхности газона испаряется до 200 мл воды, что значительно увлажняет воздух. Газоны также поглощают значительное количество пыли, уменьшают шум и вибрацию при движении транспорта.

Вывод: В данном разделе рассчитано отделение сборки двигателей КамАЗ-740.10, которое по своим показателям отвечает требованиям, предъявленным к отделениям этого класса. Технологическое оборудование позволяет выполнить все операции технологического процесса сборки двигателей при заданной программе с высоким качеством.

3 Разработка стендов для сборки двигателей КамАЗ.

Сборочные работы занимают значительный вес в авторемонтном производстве. В связи с этим совершенствование сборочных работ должно идти по пути дальнейшей механизации и автоматизации отдельных операций, а так же по пути улучшения организационных форм сборки.

    В данном разделе производится разработка стенда для сборки двигателей КамАЗ. Данный стенд будет облегчать труд рабочих, обезопасит его и уменьшит трудоемкость сборочных работ в отделении сборки двигателей, путем уменьшения времени сборки и исключения из технологического процесса некоторых подъемно-транспортных операций.

3.1 Требования предъявляемые к стенду.

На основании рассмотрения условий и режимов сборки двигателей, можно установить следующие основные требования, предъявляемые к конструкции сборочных стендов.

1.Испытательные стенды должны иметь приводные устройства, осуществляющие вращение двигателя в разных плоскостях.

2.Испытательные стенды должны иметь стопорные устройства, фиксирующие его в заданном положении.

3.Конструкция зажимных и опорных устройств должна обеспечивать минимальные затраты времени на установку и снятие двигателей со стенда.

4.В конструкции стендов следует избегать установки каких - либо механизмов, затрудняющих доступ к деталям двигателя.

5.Конструкция стенда должна предусматривать максимальное использование готовых изделий и нормализованных узлов, поскольку до настоящего времени не организовано централизованное изготовление стендов для сборки двигателей.

3.2 Общее устройство модернизированного стенда.

Стенд для сборки двигателей КамАЗ показан  в приложении Б и состоит из редуктора 1, который установлен на левой стойке 8. С помощью редуктора двигатель может вращаться в горизонтальной плоскости, редуктор червячного типа и приводится в действие с помощью ручной силы. Двигатель в стенде устанавливается на траверсы 2 и 3. Траверса 2 устанавливается на выходной вал редуктора 1, а траверса 3 в подшипниковой опоре 4 на правой стойке 5. В свою очередь правая и левая стойки 8, 5 закреплены неподвижно на станине 7. Также на станине 7 установлен поддон 6 для сбора масла стекающего с блока цилиндров и устанавливаемых деталей. Крестовина 7 в сборе со стойками 9 и 5 поддоном 6 устанавливается на каретку с колесами 8. Устанавливается подвижно, подвижность обеспечивается подшипниковым узлом, т. е. крестовина со стойками может поварачиваться на 3600 в горизонтальной плоскости относительно каретки с колесами.

Аналоги данного стенда могут вращать двигатель только в вертикальной плоскости или не имеют такой возможности, например стенд модели 70-7825. Стенд модели 70-7825, предназначен для разборо-сборочных работ при ремонте двигателей, имеет возможность поворачивать двигатель только в вертикальной плоскости, в горизонтальной плоскости он неподвижен. С целью недопущения нарушений требований безопасности, стенд окрашиваетя в желтый или оранжевый цвет. В свою очередь на авторемонтном заводе применяют тележки с подставками под двигатель, которые не позволяют вращать двигатель не в одной из плоскостей. Это увеличивает время и трудоемкость сборочных работ.

Таким образом, для поднятия производительности труда и снижения затрат на ремонт, необходимо внедрять в производство стенд модернизированный в данном разделе.

3.3 Техническая характеристика модернизированного стенда.

Модернизированный, в данном разделе, стенд предназначен для сборки и разборки двигателей КамАЗ.

Технические характеристики модернизированного стенда представлены в таблице 4.

Таблица 3.1-Техническая характеристика универсального стенда

Наименование

Показатель

1

2

Тип

Универсальный, передвижной

Привод

Ручной, в горизонтальной и вертикальной плоскости

Передаточное число

60

Масса

230 кг

Размеры

1350х1150х1012 мм

 

3.4 Прочностные расчеты элементов стенда для сборки двигателей КамАЗ.

3.4.1 Расчет стержня.

В данном разделе необходимо определить диаметр  стержня, который бы обеспечил надежную и безопасную работу стенда.

Для расчета необходимы исходные данные:  =10 кН,  =80 Мпа и =120 МПа.

Найдем площадь сечения стержня:

                                                                                     (3.1)

где  A - площадь сечения стержня, м2;

           Tср - допустимое напряжение на срез, Мпа;

            F- приложеннапя сила, Н.

                                            

Площадь сечения стержня численно равна площади круга.

Площадь круга находится по формуле:

                                                                                                (3.2)

Из этой формулы найдем диаметр стержня

D = 56 мм

Принимаем  d = 56мм

 

3.4.2 Расчет подшипников

Исходные данные расчета:

  1.  Частота вращения вала =10 мин-1;
  2.  Требуемый ресурс при вероятности безатказной работы 90%   =20000 ч;
  3.  Диаметр посадочных поверхностей вала   =60 мм;
  4.  Максимальные длительно действующие силы:   =5000 Н,   =5000Н,   =8000Н;
  5.  Режим нагружения ;условия эксплуатации подшипников обычные;
  6.  Ожидаемая температура работы  =25 0С.

Для типового режима нагружения коэфйфициент эквивалентности равен 0.4, вычислим эквивалентные нагрузки по формулам:

Fr1 = Ke Fr1 max,                                          (3.3)

где Fr1  - скоректированная эквивалентная радиальная нагрузка, Н;

Ke - коэффициент эквивалентности,  =0.4;

Fr1 max  - максимально длительно действующая сила, Н;

 

                                                       Fr2 = Ke Famax,                                           (3.4)

гдеFr2   - эквивалентная осевая сила, Н;

          Ke  - коэффициент эквивалентности,  =0.4;

          Famax - максимально длительно действующая осевая сила, Н.

 

                                               Fr1 = 0,4 5000=2000 ,

                                               Fr2= 0,4 5000=2000 ,

                                               Fra= 0,4 8000=3200 ,

Предварительно назначаем радиально-упорный роликоподшипник легкой серии 7212А.

Для принятых подшипников находим … [5, таблица 24.16], статическая грузоподъемность  =70.0 кН, а  =91.3 кН.

Для радиально-упорных роликоподшипников из условия равновесия следует:

                                                Fa1 = Fa =3200Н, Fa2 = 0 ,

При расчете на статическую грузоподъемность проверяют, не будет ли радиальная или осевая нагрузка на подшипник превосходить статестическую грузоподъемность, указанную в [5, таблица 24.16].

                                                              Fr  = C0r,                                           (3.5)

где  Fr - радиальная нагрузка, Н;

           C0r - статическая грузоподъемность, Н;

Если статическая нагрузка состоит из радиальной и осевой составляющей, то определяют эквивалентную статистическую радиальную нагрузку

                                                        Por = X0  Fr + Y0 Fa,                               (3.6)

где  Por  - эквивалентная радиальная нагрузка, Н;

       X0  - коэффициент радиальной статистической нагрузки, =0.5,

       [5, таблица 7.3];

       Fr  - коэффициент осевой статистической нагрузки,  =0.

       Y0 - радиальная нагрузка, Н;

           Fa - осевая нагрузка, Н.

                                               Por  = 0,5 2000+0,8 3200=3560 ,

Статическая прочность обеспечена, если выполнено условие

                                                              Por < Cor,                                          (3.7)

где Por  - эквивалентная статистическая нагрузка, Н;

          Cor - статистическая грузоподъемность подшипника, Н.

                                                        3560 <70000 ,

Статическая прочность обеспечена.

Эквивалентная динамическая нагрузка находится по формуле

                                                   Pr = (V Xr Fr Y Fa ) Kb KT ,                        (3.8)

где Pr -эквивалентная динамическая нагрузка, Н;

           V -коэффициент вращения кольца,  равен 1.2;

           Xr -коэффициент радиальной нагрузки, равен 0.5;

           Y  -коэффициент осевой нагрузки, равен 1.5;

           Fa  -осевая нагрузка, Н;

           Kb  -коэффициент безопасности, равен 1;

           KT  -температурный коэффициент, равен 1.

                                Pr = (1.2*0.5*2000+1.5*3200)*1.0*1.0=6000 ,

Динамическая прочность обеспечена, если выполнено условие

                                                              Pr < Cr ,                                            (3.9)

где Pr - эквивалентная динамическая нагрузка, Н;

          Cr - динамическая грузоподъемность подшипника, Н.

                                                      6000 H < 91300 ,

Динамическая прочность обеспечена.

Расчетный скорректированный ресурс подшипника находится по формуле:

                                         L10ah = a1 a23 (Cr / Pr )k 106/60n ,                         (3.10)

где L10ah  - скорректированный ресурс подшипника, часов;

           a1 - коэффициент долговечности;

           a23 - коэффициент долговечности из условий его эксплуатации,=0.7

           [5, таблица7.5];

           k - показатель степени для роликовых подшипников;

           Pr  - эквивалентная динамическая нагрузка, Н.

                              L10ah = a1 a23 (Cr / Pr )k 106/60n =10094174 ,

Так как расчетный радиус больше требуемого: L10ah > L`10ah, то назначенный подшипник 7212А пригоден, при требуемом ресурсе надежности выше 90%.

3.5 Технико-экономическое обоснование применения модернизированного стенда

Для определения коэффициента эффективности необходимо определить годовой экономический эффект, который находим по формуле:

                                                 Эг = (С1 – С2) А2,                                       (3.11)

где С1  и С2  -себестоимость единицы продукции производимой с помощью

            базовой и новой техники, руб./ед.;

            А2  - годовая производственная программа, ед.;

Себестоимость единицы продукции определяем по формуле:

С = Сзр + Сур + Сзрас + Свпр+ Свпр + Срм + Сээ + Ссв + Срв,            (3.12)

где Сзр - расходы на заработную плату рабочим, руб./ед.;

          Сур - условные расходы, руб./ед.;

          Сзрас  - заводские расходы, руб./ед.;

          Свпр  - внутрипроизводственные расходы, руб./ед.;

          Срм  - стоимость затрат на материалы, руб./ед.;

          Сээ - стоимость затрат на электроэнергию,  руб./ед.;

          Ссв - стоимость затрат на сжатый воздух,  руб./ед.

Расходы на заработную плату определяют по формуле:

                                          Сзр = Сзро + Сзрд, руб ,                                      (3.13)

где Сзро -расходы на основную заработную плату, руб./ед.;

           Сзрд  - расходы на дополнительную заработную плату, руб./ед.;

Расходы на основную заработную плату определяют по формуле:

                                                       Сзро = Т Сг К,                                       (3.14)

где Т  - трудоемкость сборки данного двигателя, чел.- час;

          Сг  - часовая тарификация, ставка рабочего по разряду, руб;

          К -  коэффициент доплаты, К=1.028.

                                        Сзро= 9,8 380 1,028 = 3828 ,

Расходы на дополнительную заработную плату составляют 9% от основной. Таким образом расходы на заработную плату рабочим составляют:

                                         Сзр=3828+3828 0,09=4172 ,

Цеховые, заводские и внутрипроизводственные расходы выражаем в процентах от расходов на зароботную плату, они составляют соответственно:

                                         Сур = (1,6 – 1,8)% ·Сзр ,                                          (3.15)

                                          Сзрас = (4 – 6)% ·Сзр ,                                       (3.16)

                                          Свпр = (1,5 – 2)% ·Сзр ,                                         (4.17)

Получаем:

                                          Сур =0,017 4172=70 ,

                                          Сзрас =0,05 4172=208 ,

                                          Свпр =0,02 4172=83 ,

Стоимость затрат на материалы для сборочных цехов определим по формуле:

                                         Срм = 0,82 · 2500 = 2050 ,                                 (3.18)

где N – годовая производственная программа, ед.

                                           Срм = 0,82 2500=2050 ,

Стоимость затрат на электроэнергию определяют по формуле:

                                           Сээ = Сэс + Сэо ,                                                (3.19)

где Сэс - стоимость силовой электроэнергии, руб./ед.;

          Сэо - стоимость электроэнергии для освещения, руб./ед..

Стоимость силовой электроэнергии определяется по формуле:

                                                                                           (3.20)

где Wa –годовой расход силовой электроэнергии, кВт;

      Cэ -стоимость одного киловатта энергии, руб.;

      N -годовая производительная программа, ед.

                                                     

Стоимость электроэнергии потребляемой для освещения определяют по формуле:

                                                                                       (3.21)

где W0 – годовой расход электроэнергии потребляемой для освещения, кВт;

      C`эо - стоимость одного киловатта осветительной энергии, руб.

                                                      

Таким образом общие затраты на электроэнергию составляют:

                                                        Сээ = 10+4,6=14,6 ,

Затраты на сжатый воздух находим по формуле:

                                                                             (3.22)

где  Рсв – годовой расход сжатого воздуха;

      С`св - стоимость1 м3, руб./м3;

      N - годовая производительная программа, ед.

Потребление горячей воды так же необходимо учитывать в экономической составляющей проекта:

                                                                                       (3.23)

где Qгв – годовой расход горячей воды, м3;

      Сгв  - стоимость1 м3 горячей воды, руб./м3;

       N - годовая производительная программа, ед.

                                            

Таким образом себестоимость сборки одного двигателя КамАЗ-740.30 составляет:

                        Cр = 4172 + 70 + 208 + 83 + 2050 + 14,6 + 0.39 = 6598 ,

По данным авторемонтного завода себестоимость сборки одного двигателя КамАЗ-740.30 составляет

                                            Эг =(6643-6598) 2500 = 112500 ,

Определим общий коэффициент эффективности, учитывая, что затраты на модернизацию стенда составляет 22000  руб.

                                                 

Фактическая эффективность от внедрения в отделение нового оборудования составит 0.64, что значительно лучше заданного при проектировании норматива эффективности.

Условия неравенства выполняется, следовательно спроектированное отделение удовлетворяет общепринятые требования.

Теперь необходимо определить срок окупаемости отделения при внедрении нового оборудования.

                                                                                           (3.24)

где Зг – затраты на внедрение в производство нового оборудования в количестве

      одной единицы, руб./ед.;

     Аг  - количество единиц нового оборудования, ед.;

          Эг - годовой экономический эффект, руб.;

                                             

Срок окупаемости внедренного нового оборудования составляет 1.6 года, это укладывается в норматив окупаемости, равный трем годам.

    Условия окупаемости выполняется, следовательно спроектированное отделение по своим технико-экономическим показателям соответствует всем установленным требованиям.

3.5.1  Правила хранения стенда

Стенд хранить под навесом или в помещении при температуре окружающего воздуха от минус 500С до плюс 500С и относительной влажности воздуха до 98%  при плюс 250 С.

При постановке стенда на консервацию или длительное хранение необходимо выполнить следующие работы:

- насухо протереть все узлы стенда;

- смазать неокрашенные части, инструмент и принадлежности консервационной смазкой НГ-203-Б, по ГОСТ 12328-77;

- резинотехнические изделия припудриваются тальком;

- уложить комплект инструмента и принадлежности стенда в ящик;

- поврежденное лакокрасочное покрытие необходимо подкрасить;

- при необходимости стенд разобрать и хранить отдельными узлами;

Планово-предупредительные осмотры технического состояния стенда находящегося на кратковременной консервации или длительном хранении проводить в соответствии с руководством по хранению имущества.

3.5.2 Военно-техническая оценка модернизированного стенда для сборки двигателей КамАЗ 740.30.

Технические средства для сборки, применяемые на авторемонтных предприятиях и подразделениях ремонта, несмотря на свою простоту, достаточно эффективны.  Стенд позволяет быстро и с достаточным качеством провести сборку двигателя. Благодаря увеличенному числу степеней свободы, стенд может поворачиваться на различные углы, а фиксаторы позволяют проводить работы без риска травматизма. На модернизированном стенде весь этот процесс полностью механизирован и вполне безопасен.

Прежний, не модернизированный, стенд не позволял провести сборку двигателя с такой быстротой, как усовершенствованный.

Сведем воедино все эффективные стороны модернизации стенда:

- строгое и точное соблюдение технических условий;

- повышение уровня безопасности труда на производстве;

- повышение качества ремонта агрегатов;

- экономия времени вследствие сокращения дополнительных операций со стендом;

- использование совместно со стендом приборов и устройств, применяемых на автомобильной технике (пневмогайковерты, съемники и др.).

При модернизации габаритные размеры стенда не изменились. Масса стенда увеличилась на 9,7 кг, что не влияет на нагрузку на транспортное средство, используемое для перевозки стенда.

Модернизация стенда практически не привела к значительному увеличению затрат на его реконструкцию и содержание в процессе эксплуатации.

Проведенные при модернизации изменения не повлияют на время развертывания и сворачивания стенда при работе.

Модернизация может быть легко выполнена в любом ремонтном подразделении имеющем в своем штате данный стенд.

Вывод: в данном разделе был рассмотрен вопрос разработки стенда для сборки двигателей. Для разработки нового стенда были взяты за основу стенды модели Жилякова и модели 70-7825.  Преимуществом данных стендов является то, что вращаться в вертикальной плоскости. Но это приемущество в этих стендах развито по разному.  Например, в стенде модели  Жилякова вращения двигателя осуществляется вручную и двигатель можно зафиксировать только через каждые 200. В свою очередь данный недостаток, в стенде модели 70-7825, устранен. В этом стенде вращение осуществляется с помощью червячного редуктора и зафиксировать двигатель можно в любом положении из-за свойства червячного редуктора к самоторможению.

    Основным же и самым главным недостатком в данных стендах является то, что двигатель в них не может вращаться в горизонтальной плоскости, из-за чего в технологическом процессе сборки двигателей приходится внедрять дополнительные операции и оборудование. Это  в свою очередь увеличивает время сборки и затраты.

Таким образом можно сделать вывод, что разработанный в данном разделе стенд для сборки двигателей включает в себя все достоинства ранее разработанных стендов и исключает их недостатки. Приведенные в данном разделе расчеты показали, что данный стенд работоспособен и готов к внедрению в производство.

4 Экономическая и техническая оценка проекта

При внедрении в производство нового оборудования для сборки двигателя мы повышаем производительность и снижаем себестоимость при незначительном росте капитальных вложений и эксплуатационных издержек.

Для оценки проектных решений произведем расчет основных показателей эффективности.

Так как реконструкция отделения проводится при существующих производственных площадях, то стоимость зданий и основных фондов в расчеты включатся, не будут.

Общий коэффициент эффективности определяем по формуле:

(4.1)

где  -коэффициент фактической эффективности;

-годовой экономический эффект от внедрения нового оборудования, руб/год;

-приведенные затраты на новое оборудование, руб;

-норма экономической эффективности для модернизируемого оборудования =0,3;

-годовая производственная программа, ед.

Для определения коэффициента эффективности необходимо определить годовой экономический эффект, который рассчитывается по формуле:

(4.2)

где  -себестоимость единицы продукции производимой с помощью базовой и новой техники, руб/ед;

-годовая производственная программа, ед.

Себестоимость единицы продукции определяем по формуле:

(4.3)

где  -расход на заработную плату рабочим, руб/ед;

-условные расходы, руб/ед;

-заводские расходы, руб/ед;

-внутрипроизводственные расходы, руб/ед;

-стоимость затрат на материалы, руб/ед;

-стоимость затрат на электроэнергию, руб/ед;

-стоимость затрат на сжатый воздух, руб/ед;

-стоимость затрат на горячую воду, руб/ед.

Расход на заработную плату определяют по формуле:

(4.4)

где  -расходы на основную заработную плату, руб/ед;

-расходы на дополнительную заработную плату, руб/ед.

(4.5)

где  Т-трудоемкость сборки одного двигателя, челч;

-часовая тарифная ставка рабочего по разряду, руб/чел;

-коэффициент доплаты (сверхурочные и другие работы), к=1,028.

Расходы на дополнительную заработную плату составляет 9% от основной,  таким образом, расходы на заработную плату рабочим составляют:

Целевые, заводские и внутрипроизводственные расходы выражаем в процентах от расходов на заработную плату, они составляют соответственно:

Подставляя значения получаем:

Стоимость затрат на материалы для сборочных цехов определяют по формуле:

(4.6)

где  -годовая производственная программа отделения, ед.

Стоимость затрат на электрическую энергию на авторемонтных предприятиях определяют по формуле:

(4.7)

где  -стоимость силовой энергии, руб/ед;

-стоимость электроэнергии для освещения, руб/ед.

Стоимость силовой электроэнергии определим по формуле:

(4.8)

где  -годовой расход силовой электроэнергии, кВт;

-стоимость 1 кВт энергии;

-годовая производственная программа отделения, ед.

Подставляя значения получаем:

Стоимость электроэнергии потребляемой для освещения определяют по формуле:

(4.9)

где  -годовой расход электроэнергии потребляемой для освещения;

-стоимость 1 кВт осветительной энергии.

Таким образом получаем:

Тогда общие затраты на электрическую энергию составляет:

Так как проектируемое отделение имеет потребители сжатого воздуха, то необходимо учитывать затраты и на сжатый воздух:

(4.10)

где  -годовой расход сжатого воздуха, ;

-стоимость одно 1  сжатого воздуха, руб/;

-годовая производственная программа отделения, ед.

Подставляя значения получаем:

Потребление горячей воды так же необходимо учитывать в экономической составляющей проекта:

(4.11)

где  -годовой расход горячей воды,

-стоимость 1 горячей воды, руб/

-годовая производственная программа отделения, ед.

Таким образом получаем:

Таким образом себестоимость сборки одного двигателя КамАЗ-740 составляет:

По данным ФГУП “172 ЦАРЗ“ себестоимость сборки одного двигателя КамАЗ-740 составляет 6495 руб/ед.

В этом случае годовой экономический эффект составит:

Определяем общий коэффициент эффективности:

Фактическая эффективность от внедрения в отделение нового оборудования составит 0,87, что значительно лучше заданного при проектировании норматива эффективности.

Условия неравенства выполняются, следовательно, спроектированное отделение удовлетворяет общепринятым требованиям.

Теперь необходимо определить срок окупаемости отделения при введении нового оборудования:

(4.12)

где -затраты на введение в производство нового оборудования в количестве 1 единицы, руб/ед;

-количество единиц нового оборудования, ед;

-годовой экономический эффект, руб.

Подставляя известные значения получим:

Срок окупаемости затрат на внедрение нового оборудования составляет 1,14 года, что укладывается в норматив окупаемости, равным трем годам.

Условия неравенства выполняются, следовательно спроектированное отделение по своим технико-экономическим показателям соответствует всем установленным требованиям.

Результаты оценки сводим в таблицу 4.1.

Вывод: Срок окупаемости затрат на внедрение нового оборудования составляет менее трех лет, что укладывается в норматив. Условия неравенства выполняются, следовательно спроектированное отделение по своим технико-экономическим показателям соответствует всем установленным требованиям.

Таблица 4.1- Экономическая и техническая оценка проекта

Показатели

Единицы измерения

Значение

прототип

проект

норматив

Трудоемкость работ

челч

10,83

10,43

Количество рабочих

чел

17

16

Годовая производственная программа

ед

2000

2000

Заработная плата рабочим за единицу продукции

руб/ед

4453

4440

Затраты на производство одной единицы продукции

руб/ед

6495

6483

Затраты на переоборудование

руб

27600

Годовой экономический эффект

руб

24000

Срок окупаемости

лет

1,14

Коэффициент эффективности

0,87

0,3

Заключение

Настоящий дипломный проект разработан на основе задания на дипломное проектирование. В проекте отражены требования, предъявленные к отделению сборки двигателей на авторемонтном предприятии и положения руководства по ремонту подвижной военной техники.

В данном проекте рассчитано отделение сборки двигателей КамАЗ-740, которое по своим показателям отвечает требованиям, предъявленным к отделениям этого класса. Технологическое оборудование позволяет выполнить все операции технологического процесса сборки двигателей при заданной программе с высоким качеством.

Исходя из анализа конструкции двигателя внутреннего сгорания, схем технологических процессов сборочного производства и технологических требований по сборке двигателей внутреннего сгорания, применяемого технологического оборудования и современных технологий сборочных процессов отделение сборки двигателей спроектировано поточной линией.

Технологический процесс базируется на современных технологических процессах охватывающих комплекс мероприятий выполняемых работ на предприятии.

Спроектированный стенд позволяет ускорить процесс сборки двигателя и снизить его трудоемкость. Замена механического ручного на пневматический привод позволило увеличить КПД, по сравнению с прототипом. Данный стенд может быть использован как на любых стационарных предприятиях, так и в подвижных средствах ремонта.

Список использованных источников

  1.  Руководство к курсовому и дипломному проектированию [Текст].-Рязань: РВАИ,2009.-418с.
  2.  Ремонт автомобилей КамАЗ [Текст] учебник/Б.А Титунин – П: Агропромиздат, 1987-483с.
  3.  Ремонт военной автомобильной техники [Текст]: учебник. В 2 кн. Кн.1 Основы технологии ремонта ВАТ; под ред. Профессора генерал-майора А.Н. Герасимова.- Рязань: РВАИ,2008.- 537 с. Кн.2. Организация войскового ремонта ВАТ. Основы проектирования ремонтно-восстановительных органов АТ и средств их технологического оснащения; под ред. Профессора генерал-майора А.Н. Герасимова.- Рязань:РВАИ,2008.- 623 с.
  4.  Дюмин И.Е. Современные методы организации и технологии ремонта автомобилей [Текст] : учебник / И.Е. Дюмин, В.А. Купаевицкий, А.С. Силкин под ред. В.А. Кунаевицкого – Киев: Техника, 1984-274с.
  5.  Дунаев П.Ф. Конструирование узлов и деталей машин  [Текст]: учебное пособие / П.Ф. Дунаев, О.П. Леликов-М Высшая школа, 1998-134с.
  6.  Борщов В.А. Справочник технолога автомобильного [Текст] : / В.Ф. Борщов, В.И. Гусев, Ф.П. Верещак и др. под ред. Р.А. Малышева-М: Транспорт, 1977-344с.
  7.  Маслов Н.Н. Эффективность и качество ремонта автомобилей. [Текст] : учебник / Н.Н. Маслов-М; Транспорт,1981-176с.
  8.  Апанасенко В.С. Проектирование авторемонтных предприятий.  [Текст] : учебник / В.С. Апанасенко, Я.Е. Игудесман, А.С. Савин-Минск: Высшая школа, 1982-372с.
  9.  Лукашин В.Н. Промышленно-транспортная экология [Текст] : учебник / В.Н. Лукашин, Ю.В. Трофименко – М: Высшая школа, 2003-116с.
  10.  Шипарко И.Н. Научная организация и стимулирование труда рабочих в машиностроении [Текст]: учебник / В.А. Матвеев, И.И. Пустовалов-М, Колос, 1979-168с.
  11.  Матвеев В.А. Техническое нормирование ремонтных работ [Текст]: учебник / В.А. Матвеев, И.И. Пустовалов-М, 1987-192с.
  12.  Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: учебник / В.И. Анурьев-М, Машиностроение, 1978-372с.
  13.  Каталог деталей и сборочных единиц. Автомобиль КамАЗ-4310 [Текст]. В 3 нн. Кн1 / В.М. Семёнов.- Агроапромиздат, 1985-76с.
  14.  Шахнес М.Н. Оборудование для ремонта автомобилей [Текст]: справочник / М.Н. Шахнес-М, Транспорт,1871-474с.
  15.  Кузнецов Э.А. Руководство по разработке и оформлению выпускной квалификационной работы: учебно-методическое пособие./ Э.А.Кузнецов, В.Р.Эдигаров, С.В. Ушнурцев; под общ. ред. С.Д.Коровина.-Омск: ВУНЦ СВ «ОВА ВС РФ»,2012.- 60с.
  16.  Богданов В.Н. Справочное руководство по черчению  [Текст] : учебник / В.Н. Богданов, Н.Ф. Малек, А.Л. Верюла и др.-М; Машиностроение, 1987-248с.
  17.  Кулюгин В.И. Теория механизмов и деталей машин [Текст] : учебник / В.И. Кулюгин-Рязань: ВАИ, 1999-246с.
  18.  Семенов В.М. Нестандартизированное оборудование для технического обслуживания и ремонта [Текст] : справочник / В.Н. Семёнов-М: Агропромиздат, 1985-112с.
  19.  Новиков М.П. Основы конструирования сборочных приспособлений [Текст] : учебник / М.П. Новиков-М; Транспорт, 1970-176с.
  20.  Бородин М.А. Сопротивление материалов. [Текст]: учебное пособие / М.А. Бородин-М: Дрофа, 2001-266с.
  21.  ГОСТ 2.106-96. ЕСКД. Текстовые документы. [Текст] Введен-07-01,М, Издательство стандартов, 1997г.
  22.  ГОСТ 3.1109-82 ЕСКД. Термины и определения основных понятий [Текст] – Введен 1983-01-01, И: Издательство стандартов, 1983г.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

55979. Звуки і букви 26.5 KB
  Усвідомлене й міцне засвоєння теоретичного матеріалу є необхідною базою для формування навичок грамотного письма. До того ж схеми-опори допомагають вирішити проблему переводу теоретичного матеріалу в практичні вміння.
55982. Літературно-музична композиція, присвячена Дню народження Тараса Шевченка 79.5 KB
  Мета: Поглибити знання учнів про життя видатного сина українського народу - Т.Г.Шевченка. Розвивати творчі здібності учнів, спонукати їх до власної творчості; Виховувати любов і повагу до традицій нашого народу, патріотизм.
55983. Taras Hryhorovych Shevchenko – poet, citizen artist 49.5 KB
  Equipment: multimedia projector, computers, audio CDs with songs based on Shevchenko’s poems. The classroom is decorated with reproductions of T.H. Shevchenko’s paintings, samples of Ukrainian embroidery and guilder rose (калина). The first slide of computer presentation reads