Проект реконструкции мастерской по ремонту строительной и дорожной техники

Кафедра: Эксплуатации строительной и дорожной техники

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к дипломному проекту

На тему: Проект реконструкции мастерской по ремонту

строительной и дорожной техники

Выполнил: ст. сержант Баранов А.В.

г. Балашиха-2006г.

1. Характеристика УМ и, А № 55

1.1 Характеристика ремонтно-обслуживающей базы

1.2 Анализ эффективности использования машинно-тракторного парка

1.3 Обоснование темы дипломного проекта

2. Организации и планирование работы ремонтной мастерской

2.1 Расчет общей трудоемкости технического обслуживания

2.2 Расчет общей годовой трудоемкости текущего ремонта

2.3 Расчет трудоемкости других видов работ

2.4 Распределение годового объема трудоемкости по видам работ и определение состава подразделений мастерской

2.5 Расчет персонала мастерской

2.5.1 Расчет числа производственных рабочих

2.5.1.1 Определение списочного числа рабочих

2.5.1.2 Определение явочного числа производственных рабочих

2.5.2 Расчет числа вспомогательных рабочих, обслуживающего персонала и ИТР

2.6 Расчет и подбор производственного оборудования

2.6.1 Расчет числа металлорежущих станков

2.6.2 Подбор сварочно-наплавочного оборудования

2.6.3 Выбор кузнечно-термического оборудования

2.6.4 Расчет моечного оборудования

2.7 Расчет числа рабочих мест и подбор технологического оборудования

2.7.1 Расчет числа рабочих мест

2.7.2 Подбор технологического оборудования

2.8 Расчет площадей центральной ремонтной мастерской

2.8.1 Расчет производственной площади

2.8.2 Расчет вспомогательных площадей

2.8.3 Планировка мастерской и разработка компоновочного плана

3. Технологическая часть

3.1 Назначение восстанавливаемой детали и характер ее износа

3.2 Выбор способа и маршрута восстановления детали

3.2.1 Распределение дефектов по маршрутам

3.2.2 Выбор рационального способа восстановления детали

3.3 Разработка маршрута восстановления

3.4 Расчет режимов обработки

3.5 Расчет технических норм времени

4. Конструкторская часть

4.1 Назначение универсального стенда для разборки и сборки головки цилиндров

4.2 Описание устройства и работы стенда

4.3 Прочностные расчеты

4.3.1 Расчет прижимной планки

4.3.2 Расчет соединительной оси

4.3.3 Расчет соединительной вилки

4.3.3.1 Расчет диаметра пальца

4.3.3.2 Расчет толщины скрепляемых деталей

4.3.3.3 Определение толщины гайки

5. Безопасность жизнедеятельности

5.1 Анализ состояние безопасности жизнедеятельности

5.2 Производственная санитария и техника безопасности в ЦРМ

5.3 Расчет внутреннего климата помещений ЦРМ

5.3.1 Расчет освещения производственных помещений

5.3.2 Расчет вентиляции производственных помещений

5.3.3 Расчет отопления производственных помещений

5.4 Расчет заземление технологического оборудования

5.5 Пожарная безопасность

5.6 Охрана окружающей среды

5.7 Мероприятия по защите ПТОР от оружия массового поражения

6. Технико-экономическая часть

6.1 Определение объема капитальных вложений

6.2 Определение годовой себестоимости выполнения ремонтно-обслуживающих работ в проектируемой ЦРМ

6.3 Определение основных технико-экономических показателей ЦРМ после внедрения проектных предложений

6.4 Определение показателей экономической эффектности проектных предложений

6.4.1 Годовая экономия

6.4.2 Срок окупаемости капитальных вложений

Заключение

Приложения

В настоящее время в строительной отрасли огромное значение придается совершенствованию и развитию эксплуатационной базы, поскольку поддержание строительной, дорожной техники и оборудования в работоспособном состоянии является важной народнохозяйственной задачей.

В строительных организациях и управлениях механизации сосредоточено большое количество средств механизации, отличающихся по назначению, производительности и уровню надежности. При этом парк машин из года в год пополняется современной высокопроизводительной, энергонасыщенной техникой, оснащенной системами автоматического управления, гидравлическими, пневматическими и электрическими системами привода рабочего оборудования.

Ремонтное производство призвано удовлетворять растущую потребность Вооруженных сил страны, в том числе и инженерно-технических и дорожно-строительных воинских формирований Спецстроя строительной и дорожной техники, их агрегатах и деталях. Благодаря ремонту срок службы автомобилей значительно повышается. Основной задачей, которая поставлена перед промышленностью и главным образом перед ремонтным производством, является увеличение надежности строительной и дорожной техники.

Увеличение интенсивности эксплуатации строительной и дорожной техники приводит к тому, что они раньше достигают своего предельного состояния, при котором необходим капитальный ремонт, и соотношение между доремонтным и послеремонтным периодами эксплуатации машин за весь срок их службы сокращается. Восстановление работоспособности техники путем их капитального ремонта позволяет поддерживать численность машинного парка страны на требуемом уровне при ограниченных трудовых и материальных ресурсах.

Основными направлениями развития и повышения эффективности ремонтного производства являются следующие:

— совершенствование организационной структуры ремонтного производства, а также его дальнейшая централизация и специализация;

— повышение технического уровня и технологической дисциплины ремонтного производства на основе реализации технологической и организационной преемственности машиностроения и ремонта, обеспечивающее технологическое формирование ремонтируемой техники и их составных частей в строгом соответствии с требованиями ГОСТов и другой нормативно-технической документации;

— расширение научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, обеспечивающих высокие темпы технического прогресса в области ремонта машин и наилучшее использование всех видов ресурсов;

— систематическое снижение затрат на все виды ремонтов за счет постоянного совершенствования конструкции строительной и дорожной техники (СДМ) в направлении повышения их долговечности, безотказности и ремонтопригодности;

— совершенствование организации и технологии текущего ремонта СДМ на основе кооперации автотранспортных предприятий с ремонтными предприятиями и заводами автостроения;

— совершенствование организации подготовки кадров, в том числе инженеров-механиков и инженеров технологов ремонтного производства.

Перед проектными организациями стоят следующие первоочередные технико-экономические задачи:

— обоснование структуры ремонтного производства (типов предприятий, их количества, размеров, территориального размещения и взаимосвязей), обеспечивающей полное удовлетворение потребности в ремонтах с требуемым уровнем качества и наименьшими затратами;

— обеспечение повышения производительности труда на проектируемых предприятиях в результате реализации в проектах передовых достижений науки и техники в области технологии, организации и управления производством;

— совершенствование организации производственного процесса во времени и в пространстве: обеспечение непрерывности и ритмичности производства согласованием производительности производственных участков и рабочих мест за счет выбора оптимального количества единиц оборудования, численности работающих, производственных запасов; оптимизация планировочных решений;

— обеспечение наилучших условий труда, техники безопасности и охраны окружающей среды;

— снижение себестоимости продукции, обеспечение высокой рентабельности авторемонтных предприятий и окупаемости капитальных вложений.

ремонт мастерская цилиндр двигатель

1. Характеристика УМ и, А № 55

В настоящее время «Управление механизации и автотранспорта № 55» с октября 2004 года входил в состав Федерального государственного унитарного предприятия управления специального строительства № 5 при Спецстрой России.

Перед «УМ и A № 55» поставлена задача no обеспечению объектов строительства грузоподъемными машинами и механизмами, строительно-дорожными машинами, средствами малой механизации и организации всех видов ремонта вышеперечисленных механизмов.

В период производственной деятельности со дня создания управление механизации принимало самое интенсивное участие в строительстве и реконструкции многих объектов, имеющих особо важное оборонное назначение, а также промышленных объектов, объектов социально-культурного и бытового назначении, жилых домов и г. Москве, Реутов, Балашиха, Железнодорожный, Королев, Фрязино, Пушкино и многих других городах Подмосковья.

Самое активное участие управление механизации принимало в строительстве:

— заводов «Хромотрон», «Радиозаводы № 1 и № 2», имени Хруничева в г. Москве;

— уникального велотрека в Крылатском, гостиничного комплекса Измайлово, олимпийского плавательного бассейна на проспекте Мира в Москве.

Коллектив постоянно славился своими высококлассными специалистами, работающими в различных подразделениях управления.

1.1 Характеристика ремонтно-обслуживающей базы

УМ и, А № 55 имеет очень выгодное географическое положение. Оно расположено вблизи с МКАД и Горьковским шоссе

В состав ремонтно-обслуживающей базы УМ и, А № 55 входят следующие подразделения: центральная ремонтная мастерская, машинный двор, автогараж на 60 мест, склад топливо — смазочных материалов, площадка для мойки, топливозаправочной станции, склад запасных частей.

Центральная ремонтная мастерская имеет подъезд с двух сторон с асфальтовым покрытием. Мастерская представляет собой одноэтажное кирпичное здание с железобетонными колоннами и перекрытиями. Шаг колонн шесть и двенадцать метров. Здание имеет прямоугольную форму, длиной тридцать и шириной двадцать четыре метра. Въезд осуществляется через двое противоположных расположенных раздвижных ворот.

Основное пространство мастерской занимает сборочно-разборочный цех, в котором расположена электрофицированная кран-балка грузоподъемностью три тонны. Так же в мастерской имеются токарный цех, цех с кузнечнопрессовым оборудованием и сварочный постом, цех ремонта электрооборудования, обойно — молярный цех и другие небольшие помещения.

Автогараж представляет собой отапливаемое помещение, без оборудования, длинной девяносто и шириной двадцать метров.

Машинный двор — открытая бетонированная площадка между центральной ремонтной мастерской и автогаражем.

Склад топливо — смазочных материалов и топливозаправочной станции находятся в ста метрах от мастерской, имеют новое типовое оборудование.

1.2 Анализ эффективности использования машинно-тракторного парка

Эффективность использования машинно-тракторного парка основывается на объемах выполняемых им работ. При этом важное значение имеет показатель готовности, отражающий наличие исправной, работоспособной техники на момент, когда необходимо производить те или иные мероприятия по перевозке грузов. Главным аспектом является увеличение нагрузки на парк тракторов, автомашин и других видов техники, увеличение количества отказов и поломок.

Это приводит к нарушению режима и качества технического обслуживания работающей техники, что приводит к резкому увеличению износа. Положение усугубляется отсутствием запасных частей и их дороговизной.

В связи с этим увеличиваются затраты на поддерживание машинно-тракторного парка в рабочем состоянии.

В сложившейся ситуации особенно остро встает вопрос о пересмотре работы машинно-тракторного парка в целом. И центральной ремонтной мастерской конкретно.

Анализируя выше изложенное, можно отменить, что часть имеет, при достаточно большом парке техники слабую ремонтную базу, не способную справляться с объемом ремонтных работ в полной мере.

В связи с этим назрела необходимость расширения центральной мастерской, ее технической и технологической реконструкции.

Так установка линии по восстановлению деталей позволит экономить хозяйству значительные средства на запасных частях, а при возможности получить дополнительную статью дохода.

Установка отсутствующего в мастерской поста диагностики и регулировки снимет необходимость транспортировки техники в мастерские районного центра для регулировочных работ, и позволит своевременно проводить ремонтно-регулировочные работы, не доводя технику до отказов или критических износов.

Внедрение новых технологий позволит повысить качество ремонта, что отразиться на сроке эксплуатации и надежности используемой техники. Это даст возможность экономить значительные средства на покупке новой техники.

Так как УМиА № 55 не может позволить себе установку линий по восстановлению всех узлов и деталей при проведении как текущего, так и капитального ремонта, (в связи с большими затратами на капитальные вложения), то возникает необходимость о заключении договоров со специализированными предприятиями и предприятиями изготовителями на выполнения узловых ремонтов, на пример восстановление топливных насосов высокого давления. Так же необходимы договора на ремонт отдельных сложных и трудоемких деталей, таких как коленчатый вал.

При этом важное значение имеет более строгий контроль за качеством и своевременностью проведения всех видов технических осмотров в полном объеме необходимо составление плана-графика.

Таким образом, вышеизложенное позволит значительно повысить эффективность эксплуатации машинно-тракторного парка УМ и, А № 55.

1.3 Обоснование темы дипломного проекта

На основании вышеизложенного принимаем к разработке тему «Проект реконструкции ремонтной мастерской по ремонту строительной и дорожной техники».

Основными задачами проектирования являются:

1. Определение годовой трудоемкости ремонтных работ.

2. Разработка мероприятий по реконструкции мастерской.

3. Разработка технологического процесса восстановления головки блока цилиндров двигателя Д-240.

4. Разработка конструкции стенда для разборки и сборки головки блока цилиндров.

5. Технико-экономическое обоснование проекта.

2. Организации и планирование работы ремонтной мастерской

В общем объеме работ выполняемых центральной ремонтной мастерской (ЦРМ) планируется проведения всех видов технического обслуживания предусмотренных для автомобилей, тракторов и другой техники, а так же проведения текущих ремонтов всей техники, частично капитальных, ремонт инструмента и оборудования мастерских, восстановление и изготовление некоторых деталей, других виды работ.

Для определения годового объема работ проводимых в ЦРМ определяем парк машин имеющихся в распоряжении «Управление механизации и автотранспорта № 55» (смотреть приложение 1).

Таким образом, определяем трудоемкость текущего ремонта и

технического обслуживания по видам машин.

Исходя из этих данных, будем вести основные расчеты по работе центральной ремонтной мастерской.

2.1 Расчет общей трудоемкости технического обслуживания

Расчет трудоемкости производится по каждому виду или марке тракторов, строительно-дорожных машин и другой технике отдельно по формуле .

Тто =*Рк*n, (2.1.)

где: По — работа машины на планируемый период (км., м.ч.)

to — цикл технического обслуживания для данного вида машин (продолжительность работы машина между высшими техническими обслуживаниями (км., м.ч.).

Рк — число технических обслуживаний данного вида в цикле.

n — количество машин данного вида.

Например: суммарная годовая трудоемкость проведения технического обслуживания шестнадцати тракторов ДТ-75, при планируемой годовой наработке 250 моточасов будет:

Тто2==20

Тто1==80

Количество полученных технических обслуживаний умножаем на трудоемкость одного технического обслуживания.

ТО2=20*25 чел.ч.=500 чел.ч.

ТО1=80*15 чел.ч.=1200 чел.ч.

Тто =1200+500=1700 чел.ч.

Аналогично проводится по другой технике. Для удобства результаты записываем в виде таблицы 1.

2.2 Расчет общей годовой трудоемкости текущего ремонта

Объем общей годовой трудоемкости текущего ремонта рассчитывается, как и трудоемкость технического обслуживания

Ттр = (2.2.)

Где: Туд.тр.- удельная трудоемкость текущего ремонта по данной марке техники человека час.

Например: суммарная годовая трудоемкость текущего ремонта одиннадцати автомобилей ЗиЛ-130, с планируемой годовой наработкой 1500 км. пробега при удельной трудоемкости 20 чел.ч., будет:

Ттр = = 1650 чел.ч.

Расчеты по остальным маркам техники для удобства записываем в виде таблицы 2.

Общая трудоемкость работ связанных с техническим обслуживанием и текущим ремонтом техники составит:

Тосн .= ?Тто+?Ттр = 17 246+21360 = 38 606 чел.ч.

Таблица 1 Суммарная годовая трудоемкость технического обслуживания

Суммарная годовая трудоемкость текущего ремонта

2.3 Расчет трудоемкости других видов работ

Кроме основных видов работ связанных с техническим обслуживанием и ремонтом парка техники существуют дополнительные виды работ сопутствующие основному производственному процессу.

Они исчисляются в процентном соотношении к основной трудоемкости производства. Для удобства запишем расчет этих видов работ в виде таб. 3.

Таблица 3 Общая годовая трудоемкость дополнительных работ выполняемых в ЦРМ

Следовательно, общая годовая трудоемкость всех работ, выполняемых в центральной ремонтной мастерской, будет:

W = Тосн + Тдоп. = 38 606 + 11 595 =50 901 чел.ч.

Сюда не входят работы связанные с капитальным ремонтом дорожно-строительной техники. Эту проблему можно разделить на две части:

1. Первая-осуществление капитального ремонта на специализированных предприятиях, по мере финансовой возможности и необходимости.

2. Вторая-осуществление капитального ремонта на базе центральной ремонтной мастерской с применением узлового метода ремонта.

В этом случае сложные узлы можно ремонтировать способом так называемого «фирменного» ремонта, при этом узел на ремонтируемом объекте можно заменить запасным, что позволит экономить время ремонта объекта, а так же значительно удешевить транспортировку к месту ремонта и обратно, по сравнению с транспортировкой всего ремонтируемого объекта к месту капитального ремонта.

2.4 Распределение годового объема трудоемкости по видам работ и определение состава подразделений мастерской

Состав подразделений центральной ремонтной мастерской разрабатывают с учетом имеющихся типовых проектов, учета опыта работающих в этом регионе ремонтных предприятий. Согласно рекомендации подбираем состав подразделений центральной ремонтной мастерской. Записываем в таблицу 4 участки мастерской по видам выполняемых работ. Общую трудоемкость, согласно рекомендаций для проектирования центральных ремонтных мастерских, распределяют по укрупненным показателям, используя процентное соотношение видов производимых работ к общей годовой трудоемкости ремонтного предприятия. При этом сумма трудоемкостей по видам работ должна быть равна общей годовой трудоемкости работ мастерской. Распределенную трудоемкость заносим в таблицу 4.

Таблица 4 Распределение годовой трудоемкости по участкам

2.5 Расчет персонала мастерской

2.5.1 Расчет числа производственных рабочих

Для расчета числа производственных рабочих необходимо выбрать режим работы центральной ремонтной мастерской.

В инженерно-технических и дорожно-строительных воинских формирований Спецстроя сложилась система шестидневной рабочий недели с односменным режимом работы для ремонтных подразделений. Такая система является приемлемой, принимаем ее за основу дальнейших расчетов.

При односменной работе номинальной годовой фонд рабочего времени составляет 2070 ч., учитывает потери рабочего времени, а для предприятий они составляют от восьми до двенадцати процентов, действительный годовой фонд рабочего времени будет 1860 ч.

Для оборудования коэффициент потерь рабочего времени составляет: ро = следовательно действительный годовой фонд рабочего времени оборудования составит 2010 ч.

2.5.1.1 Определение списочного числа рабочих

Исходя, из фондов рабочего времени определяем списочный состав производственных рабочих, по видам работ используя данные таблицы 4 по формуле;

чел. (2.3.)

где: — списочное число рабочих по данному виду работ, чел.

Тi — годовая трудоемкость по данному виду работ, чел.ч.

Фдействительный годовой фонд рабочего времени производственных рабочих, ч.

Например: Разборочные работы

чел.

Результаты расчетов заносим в таблицу 5.

2.5.1.2 Определение явочного числа производственных рабочих

Явочное число производственных рабочих будет меньше списочного в связи с тем, что не весь состав производственных рабочих постоянно присутствует на рабочем месте в связи с болезнями, прогулами, отпусками и так далее.

Для расчета явочного числа производственных рабочих используют номинальный годовой фонд рабочего времени.

чел. (2.4.)

где: явочное число производственных рабочих по виду выполняемых работ, чел.

Фн — номинальный годовой фонд рабочего времени, ч.

Например: Разборочные работы

чел.

Результаты расчетов заносим в таблицу 5.

Используя возможность совмещения некоторых видов работ, например разборочных и моечных, а также учитывая, что недогруз производственных рабочих не должен превышать пять процентов, а перегруз не должен превышать пятнадцать процентов, то по результатам расчетного числа рабочих подбираем принятое списочное и явочное число производственных рабочих.

Таблица 5 Количество производственных рабочих центральной ремонтной мастерской по видам работ

Из таблицы 5 видно, что при списочном составе производственных рабочих в тридцать четыре человека, в явочном составе будет тридцать человек, при этом перегруз рабочих составит только один процент в среднем по мастерской.

2.5.2 Расчет числа вспомогательных рабочих, обслуживающего персонала и ИТР

При укрупненных расчетах число вспомогательных рабочих принимают в размере восьми процентов от списочного состава производственных рабочих:

34 * 8% = 2,72 чел.;

Принимаем три человека вспомогательных рабочих.

Количество обслуживающего персонала берут в размере восьми процентов от числа списочного состава производственных и вспомогательных рабочих:

(34+3) * 8% =2,96 чел. ;

Принимаем три человека обслуживающего персонала.

Число инженерно — технических работников составляет четырнадцать процентов от общего числа рабочих:

(34+3+3) * 14% = 5,6 чел.;

Принимаем пять человек ИТР.

Итого для осуществления производственного процесса в центральной ремонтной мастерской необходимо:

— производственных рабочих — 34

— вспомогательных рабочих — 3

— обслуживающего персонала — 3

— ИТР — 5

Всего 45 человек.

2.6 Расчет и подбор производственного оборудования

Подбор и расчет производственного оборудования производится с учетом передового опыта, новых разработок, возможности модернизации и универсальности станков и приспособлений, а также с учетом уже имеющегося в хозяйстве технологического оборудования. (Смотреть пункт 1.1.).

2.6.1 Расчет числа металлорежущих станков

Расчет числа металлорежущих станков производится по формуле:

(2.5.)

где: Nст — количество металлорежущих станков;

Тст — общая годовая трудоемкость станочных работ, чел.ч.

Кн — коэффициент неравномерности загрузки предприятия;

(Кн = 1,0 1,3)

Фдо — действительный годовой фонд времени оборудования, ч.

о — коэффициент использования станочного оборудования

(о = 0,86 0,9)

Число станков принимаем равным шести.

Так как в ремонтной мастерской УМ и, А № 55 уже имеются:

— токарный станок 16К20М

— вертикально — сверлильный станок 2Н135

— универсально сверлильный станок 6Н82

— комбинированный станок 1Б92

То необходимо приобрести, согласно рекомендациям по материальному оборудованию для центральных ремонтных мастерских, один токарный и один шлифовальный станки.

Основные параметры оборудования заносим в приложение 2.

2.6.2 Подбор сварочно-наплавочного оборудования

Число сварочного оборудования для мастерских, кА правило, не рассчитывают, а исходят из того, что в наличии должно быть как минимум один газосварочный и электросварочный аппараты и, учитывая специфику предприятия, необходимо иметь передвижной агрегат для выполнения сварочных работ в полевых условиях.

Принимая во внимание большую трудоемкость сварочно-наплавочных работ, некоторые из которых можно производить в автоматическом режиме и в мастерской имеется устаревший токарный станок 1А62, который можно переоборудовать под наплавочный станок без крупных капиталовложений.

Основные параметры и количество оборудования заносим в приложение 2.

2.6.3 Выбор кузнечно-термического оборудования

Центральная ремонтная мастерская уже оборудована кузнечно-прессовым оборудованием, но в связи с повышенными требованиями к термической обработке некоторых деталей, мастерскую необходимо дооборудовать муфельной печью, что даст возможность более точно следить за температурным режимом обработки при закалке, отпуске и нормализации деталей.

2.6.4 Расчет моечного оборудования

Так же моечное оборудование имеет достаточно большую производительность, по сравнению с программой центральной ремонтной мастерской, и обрабатываемые объекты имеют большое разнообразие по габаритным размерам и формам, то согласно рекомендациям для мастерской выбираем передвижную очистительную машину ОМ — 5361 и одну моечную ванну.

Остальное производственное оборудование поддирается согласно технологической необходимостью. Перечень оборудования центральной ремонтной мастерской составлен в приложении 2.

2.7 Расчет числа рабочих мест и подбор технологического оборудования

2.7.1 Расчет числа рабочих мест

При расчете рабочих мест в ремонтных мастерских учитывают, что технологический процесс не является поточным и на данном рабочем месте могут работать одновременно до пяти человек, например при крупном текущем ремонте трактора ДТ — 75, а в кузнечно-термическом цехе на одного рабочего приходится сразу несколько рабочих мест.

Исходя из этого, рассчитываем число рабочих мест для отдельных видов работ по формуле:

(2.6.)

где: — число рабочих мест на участке;

Тi — годовая трудоемкость работ выполняемых на участке, чел.ч.

Фд — действительный годовой фонд рабочего времени, ч.

Р — число исполнителей одновременно выполняющих работу на одном рабочем месте.

Например: на станочном участке

Принимаем шесть рабочих мест.

Для удобства результаты остальных расчетов сводим в таблицу 6. Из таблицы видно, что рабочих мест, например на сварочно-наплавочном участке не соответствует приведенной выше формуле. На подобных участках число рабочих мест определяется согласно количества производственного оборудования и технологического оснащения.

2.7.2 Подбор технологического оборудования

Выбирая технологическое оборудование необходимо учитывать специфику каждого участка в потребности того или иного типа оборудования и подбираться индивидуально, его перечень приведен в приложении 2 с указанием количества и габаритных размеров.

2.8 Расчет площадей центральной ремонтной мастерской

Занимаемая ремонтными предприятиями общая площадь включает в себя площадь производственных площадей, административно — конторских, бытовых, вспомогательных и складских помещений.

Так как в части имеются отдельные складские помещения, они в общую площадь ИРМ включаться не будут.

2.8.1 Расчет производственной площади

При расчете производственной площади можно использовать способ, учитывающий площадь, занимаемую производственным и технологическим оборудованием, подъемно — транспортным и вспомогательным оборудованием, технологическими проходами и проездами, площадь, занимаемую рабочими зонами и проходами.

Таблица 6 Распределение рабочих мест по участкам центральной ремонтной мастерской

В этом случае используем формулу:

(2.7.)

где: — площадь участка, ;

— суммарная площадь оборудования на данном участке,

— площадь занимаемая наибольшим объектом ремонта,

он занимает отдельную площадку, ;

— переходной коэффициент данного участка, учитывающий

рабочие зоны и проходы;

Площадь, занятую оборудованием, стендами, стеллажами, верстака и так далее, берем из приложения по каждому участку.

Площадь, занятую объектом ремонта, берем как площадь автомобиля КамАЗ — 55 102 равную 19,5

Например: площадь моечного участка.

= (2,28 + 19, 5) 3 = 65,3

Расчет площадей остальных участков производится аналогично, полученные данные заносим в таблицу 7.

2.8.2 Расчет вспомогательных площадей

К вспомогательным площадям относятся контора, санбытузел, цеховые склады, кладовые, помещения отдела главного механика и другие.

Площадь, занимаемая гардеробом, рассчитывается из условия 0,750,80 на одного человека: 0,75 · 45 = 33,75 ;

Площадь, занимаемую туалетами, берут из расчета 3 на 15 человек:

3 · 3 = 9 ;

Площадь, занимаемую умывальниками — из расчета 0,5 на 10 человек.

0,5· 4,5=2,25 ;

Площадь, занимаемую душевыми — из расчета 2 на 5 человек.

2· 9=18. ;

Административные помещения будут располагаться на втором этаже здания мастерской, следовательно, в расчет не включаются.

Общая площадь, занимаемая бытовыми помещениями, будет:

33,75+9+2,25+18=63

Полученные данные заносим в таблицу 7.

Таблица 7 Площадь участка и помещений центральной ремонтной мастерской

Из таблицы видно, что площадь мастерской, полученная в результате, превышает площадь центральной ремонтной мастерской имеющейся в хозяйстве (24· 30=720). Для реконструкции здания требуется пристройка по ширине здания и переоборудования внутренних помещений. При этом строительные работы можно провести без остановки основного производственного процесса. Расчет площадей участков не является окончательным и будет уточнен после разработки компоновочного плана мастерской.

2.8.3 Планировка мастерской и разработка компоновочного плана

При разработке компоновочного планка, согласно рекомендациям и расчетов определяем новые размеры здания. При длине старого здания 30 м определим ширину пристройки:

м;

Согласно минимального шага колонн принимаем ширину пристройки шесть метров. При этом площадь пристройки составит:

6· 30=180, ;

Получаем новое здание центральной ремонтной мастерской квадратной формы тридцать на тридцать метров. Шаг колонны по ширине зданияшесть, двенадцать, шесть и шесть метров. Шаг колонны по длинешесть метров.

На листе № 1 графической части согласовано приложения 2 и таблицы 7 составляем компоновочный план здания центральной ремонтной мастерской. После чего вносим в таблицу 7 утонченные площади участков.

В заключение раздела можно отметить, что для реконструкции мастерской необходимо:

1. Пристроить 180 м производственной площади мастерской.

2. Довооружить мастерскую токарным и шлифовальным станками, автоматической сварочной установкой, муфельной печью, моечной ванной (40м-5361) (моечная машина) и небольшим количеством обор.

3. Увеличить число производственных рабочих.

3. Технологическая часть

3.1 Назначение восстанавливаемой детали и характер ее износа

Эксплуатация машинно-тракторного парка связана с тяжелыми условиями: запыленностью, высокими двигательными нагрузками, не6равномернрсть работы и так далее.

Головка блока цилиндров является верхней частью камеры сгорания и каналом поступления и отвода топлива, воздуха и отработанных газов. Она наиболее подвержена тепловым перезагрузкам и другим видам износа.

Возникает необходимостью быстрого и качественного ремонта газораспределительного механизма и головки блока цилиндров, так как интенсивное изнашивание головки вызывает повышенное подсекание газов в картер двигателя, ускоренное старения масла, увеличение динамических нагрузок на детали, вибрацию двигателя, снижение мощности, повышенный расход топлива. Рассмотрим возможность ремонта головки блока цилиндров тракторного двигателя Д-240.

При дефекации головки блока обычно контролирует параметры, которые могут изменяться в процессе эксплуатации машины. Для уменьшения трудоемкости процесса дефектации необходимо придерживать той последовательности контроля, которая указана в технологических картах, где приведены наиболее часто встречающиеся дефекты.

Основанием для демонтажа головки блока цилиндров и её последующей дефектации может служить график капитального ремонта или проверка двигателя универсальным прибором НИИАТ К-69М.

Прибор К-69м, предназначен для определения технического состояния цилиндропоршневой группы, клапанного механизма, прокладки и головки блока цилиндров двигателей внутреннего сгорания непосредственно на транспортных средствах методом измерения, вводимого в цилиндры через отверстие для свечи или форсунки при неработающем двигателе. Работает прибор от сети сжатого воздуха давлений 0,4?0,6 МПа. При обнаружении повышенной утечки воздуха проводиться демонтаж и дефекация деталей.

Возможные дефекты головки блока цилиндров, их параметры и способы обнаружения для удобства сведены в таблицу 8.

Согласно накопленных статических данных, по результатам дефектаций, известно, что в обследуемых головках встречаются не все возможные дефекты одновременно и некоторые сочетания дефектов встречаются чаще других.

На основании этих исследований получен коэффициент повторяемости каждого дефекта, что позволяет разработать несколько маршрутов восстановления детали.

3.2 Выбор способа и маршрута восстановления детали

3.2.1 Распределение дефектов по маршрутам

Используя коэффициент повторяемости дефектов, составим таблицу 9 маршрутов восстановления дефектов. Из таблицы 9 следует, что в маршруте № 1 сочетаются все известные дефекты головки блока цилиндров, по этому маршруту будет производиться полный комплекс ремонтных работ. Но количество ремонтируемых деталей будет минимально. По маршруту № 2 будет производиться восстановление головок с четырьмя наиболее часто встречающимися дефектами. По маршруту № 3 будет производиться ремонт головок с двумя дефектами, встречающимися практически во всех головках блока цилиндров.

Таблица 8 Технологический процесс дефектации головки блока цилиндров двигателя Д-240

Таблица 9 Сочетание дефектов головки блока цилиндров по маршрутам

3.2.2 Выбор рационального способа восстановления детали

По каждому из вышеперечисленных дефектов существует несколько способов восстановления. Выбор рационального способа восстановления производиться по трем категориям:

— технологическому (критерий применимости),

— техническому (критерий долговечности),

— технико-экономическому.

По технологическому критерию возможно применение следующих способов восстановления:

По дефекту№ 1- постановка фигурных вставок. Заварка методом отжигающих валиков, горячая газовая сварка с применением в качестве присадок Выбракованных поршневых колец и флюс ФСГ-1 или бурой.

По дефекту № 2 — развертывание втулки под увеличенный стержень клапана или замена на новую.

По дефекту № 3 -нарезание резьбы ремонтного размера. Заварка отверстий и нарезание новой резьбы, применение способа постановки спиральных вставок.

По дефекту № 4 — фрезерование с последующей притиркой, при небольших износах — шлифования. Если износ больше допустимого применяют способ горячей сварки чугуна или запрессовки колец с последующим фрезерованием и притиркой.

По дефекту № 5 — фрезерование поверхности с последующим шлифованием.

По дефекту № 6 — запресовка направляющей втулки большего наружного диаметра, запрессовка переходной втулки с последующим фрезерованием под номинальный размер направляющей втулки использование полимерных материалов при постановке направляющей втулки.

По дефекту № 7 — установка комплексирующего кольца под предварительное зенкерование, горячая наварка чугуна с последующей обработкой.

При оценки способа восстановления по техническому критерию отбрасывают те способы, при которых коэффициент долговечности восстановленной детали по отношению к новой составляет 80%.

Окончательный выбор способа восстановления производиться по технико-экономическому критерию, который указывает удельную себестоимостью. Наиболее рациональным способом будет тот, для которого отношение себестоимости ремонта к коэффициенту долговечности будет наименьшим.

(3.1.)

Где: Св — удельная себестоимость восстановления, руб. m²;

Кдкоэффициент долговечности.

По дефекту № 1.

Постановка фигурных вставок:

Заварка методом отжигающих валиков

Горячая газовая сварка чугуна

Оптимальный способ восстановления — горячая газовая сварка с применением в качестве присадки поршневых колец и буры.

По дефекту № 2.

Развертывание под увеличенный стержень клапана:

Замена направляющей втулки:

Рациональнее заменить направляющую втулку на новою.

По дефекту № 3.

Нарезание ремонтной резьбы:

Заварка с нарезанием новой резьбы:

Постановка спиральных вставок:

Эффективнее применить спиральные вставки.

По дефекту № 4.

Фрезерование с последующей притиркой:

Горячая наварка с последующей обработкой:

Постановка колец с последующей обработкой:

По данному дефекту целесообразно применить фрезерование с последующей притиркой, но этот способ ограничен в применении, так как после нескольких ремонтов глубина утопания клапана выйдет за допустимый размер. Этот способ необходимо чередовать с постановкой ремонтных колец.

По дефекту № 5.

Фрезерование с последующим шлифованием:

По дефекту № 6.

Запрессовка втулки большего наружного диаметра:

Запрессовка ремонтной втулки с последующим фрезерованием под номинальный размер направляющей втулки:

Применение полимеров:

Рациональней применить полимеры.

По дефекту № 7.

Установка комплексирующих колец:

Горячая заварка с последующим фрезерованием:

Выбираем постановку комплексирующего кольца на листе № 2 графической части показан ремонтный чертеж головки блока цилиндров двигателя Д-240 с указанием контролируемых размеров, базовых поверхностей, ремонтируемых поверхностей и таблицы дефектов.

3.3 Разработка маршрута восстановления

Для разработки маршрута восстановления детали возьмем третий маршрут из таблицы 9, так как в него входят дефекты, которые встречаются в большинстве ремонтируемых деталях и это маршрут будет основным.

Для дефектов указанных в этом маршруте, согласно выбора рационального способа восстановления детали, необходимо произвести замену направляющих втулок клапанов и фрезерование с последующей притиркой гнёзд клапанов. Так как новая втулка клапана будет служить центрирующих элементов при фрезеровании, а также при операции запрессовки возможно повреждение поверхности клапанного гнезда, то операции по замене направляющих втулок клапанов будет производиться в первую очередь. Для восстановления головки блока цилиндров по маршруту № 3 предлагаю следующие технологические процесс:

Операция 005 — выпресовочная

Операция 010 — запресовочная

Операция 015 — фрезерная черновая

Операция 020 — фрезерная черновая

Операция 025 — притирочная

Маршрутную карту смотреть в приложении.

3.4 Расчет режимов обработки

Так как операции выпресовки и запрессовки направляющих втулок клапанов зависят в основном от технических характеристик используемого пресса, то для этих операций будут проводиться только расчет норм времени.

Восстановление клапанных гнёзд производится набором фрез на универсальном приборе для шлифования и фрезерования клапанных гнёзд 2215 — ГАРО, на вертикально — сверлильном станке 2Н 135 с помощью плавающего патрона.

Установление режима обработки:

1.Фрезерование черновое фрезой с углом наклона режущей части 45^о;

2.Фрезерование чистовое фрезой с углом наклона режущей части 15^о;

3.Фрезерование чистовое фрезой с углом наклона режущей части 75^о;

4.Фрезерование чистовое фрезой с углом наклона режущей части 45^о; придавливая фаске гнезде ширину 2? 2,2 мм

1. Подача на зуб

s7 =0,01 ?0,1 мм/зуб (3.2.)

2.Подача на один оборот фрезы

Sо= S7 · 7=0,05·18=0,9 мм/зуб (3.3.)

Где: 7 — число зубьев фрезы

3.Глубины фрезерования

tчер = 0,05 мм (черновое фрезерование)

tчист = 0,01 мм (чистовое фрезерование)

4.Скорость резания

м/c

где: d — наружный диаметр фрезы в мм;

Т — стойка фрезы. С;

В — ширина фрезерования, мм;

значения с, g, m, x, y, z, n выбираем из

5.Число оборотов фрезы (частота вращения)

n= (3.5.)

3.5 Расчет технических норм времени

Состав норм времени:

Тм = Топ + Тое + Торм +, мин.; (3.6)

где: Тм — норма времени на операцию, мин.;

Топ — оперативное время, необходимое на непосредственное выполнение операции, мм;

Тов — время обслуживание рабочего места, мин;

(Торм = 0,45 Топ)

Тоевремя на отдых и естественные надобности,

(Тое = 0,25Топ)

Тn.з. — подготовительнозаключительное время, необходимое на ознакомление с документацией,

n — количество деталей в партии.

Тоn = tо + tв, мин; (3.7.)

где: tо — основное техническое время, мин;

tв — вспомогательное время на установку и снять деталей, повод

и отвод инструмента и так далее, мин;

tо, мин; (3.8.)

где: L1 длина обработки, мм;

N — число проходов;

S — Подача, мм/мин;

L1 = l1 + l2 + l3 + l, мм.

где: L1- длина обрабатываемой поверхности, мм;

L2 — длина подвода и переподача инструмента, мм;

L3 — глубина врезания инструмента. Мм

L4 -длина прохода при снятии пробной стружки,

Данные Т и t берутся из таблиц

Норма времени при выпресовке

L1 = 105 мм L2 = 15 мм

L1 = 105 +15 = 120 мм; № = 8; S = 200 мм/мин.;

To =

Tв = 1,5 мин.

Tоа = 4,8 + 1,5 = 6.3 мин;

Тое = 0,25 · 6,3 = 1,76 мин;

Тп.з. = 6 мин

Торм = 0,45 · 6,3 = 2,83 мин.;

Тн = 6.3 + 1,76 + 2,83 + = 16,9 мин.;

Норма времени при запрессовке втулок:

L1 = 105 мм, L2 = 25 мм;

L1 = 105 + 25 = 130 мм;

N = 8; S = 200 мм/мин;

T

Tв = 1,5 мин

Тоа = 5,2 + 1,5 = 6,7 мин;

Тое = 0,25 · 6,7 = 1,87 мин;

Тn.з.= 6 мин;

Tорм = 0,45 · 6,7 = 3,01 мин;

Тн = 6,7 + 1,87 + 3,01 + 17,6 мин;

Норма времени при фрезеровке:

L1 = 0,05 мм; L2 = 2 мм; № = 8

L1 = 2,05 мм;

To мин;

TB=1,2 мин ;

Топ = 0.53 + 1,2 = 1,73 мин ;

Тое = 0,25 · 1,73 = 0,43 мин;

Тп.з. = 4 мин ;

Торм = 0,45 · 1,73 = 0,78 мин;

Тн = 1,73 + 0,43 + 0,78 + = 6,94 мин;

Таким образом, на операцию выпресовки потребуется 16,9 мин, на выполнение операции запрессовки — 17,6 мин, на фрезерование — 7 мин. Операция притирки клапанов не нормируется.

На листе № графической части показана операционная карта фрезерования с указанием технических требований к данной операции, остальные операционные карты по маршруте № 3 смотреть в приложении.

4. Конструкторская часть

4.1 Назначение универсального стенда для разборки и сборки головки цилиндров

Универсальный стенд для разработки и сборки головок цилиндров предназначен для быстрого и безопасного демонтажа и установки клапанного механизма на головки блока цилиндров двигателей различных моделей и модификаций. Стенд значительно облегчает и ускоряет работу слесарямоториста по снятию и монтажу сухарей фиксирующих клапанные пружины, сами пружины, тарелки клапана и так далее. Работа стенда исключает возможность травмирования в результате самопроизвольного выскакивания одной из пружин клапанного механизма.

4.2 Описание устройства и работы стенда

Схема стенда показана на листе № 3 графической части проекта.

Стенд представляет собой раму прямоугольной формы из металлического уголка 45×45мм.

На внутренней части рамы установлены:

две автомобильные пневматические тормозные камеры, трубопровод для подачи сжатого воздуха. К штокам камер, через вилку и палец, присоединены рычаги, которые закреплены на осях рамы. Верхние концы рычагов выведены на верхнюю часть стенда, где к ним через уголки прикреплена планкаприжим с отверстиями под размеры клапанных пружин.

На лицевой части стенда шарнирно закреплена плита. Плита закрепляется на угловых опорах через регулировочные прокладки. Угловые опоры шарнирно соединены с рамой. Правая опора имеет стопорный механизм, выполненный в виде тормозной колодки и управляемый педалью в нижней передней части стенда.

С пищевой стороны левой части панели стенда установлен кран переключатель подачи сжатого воздуха и манометр давления воздуха в питающей сети и рабочего давления в тормозных камерах.

При переналадке стенда для работы с головками блока цилиндров двигателя другой марки необходимо заменить на соответствующие по размерам планку-прижим и плитку, либо заменить регулировочные прокладки под плитой.

Стенд работает от сети сжатого воздуха давлением 0,6?0.9мПа

Работа стенда осуществляется в следующем порядке:

1.Рычаг переключателя сжатого воздуха устанавливают в положение «сброс»

2.Устанавливают головку блока на плите соответственно упорам, удерживая от перемещения плиту путем нажатия ногой на педаль фиксатора.

3. Отпустив педаль фиксатора, поворачивают плиту к планке-пиржиму под необходимым углом.

4. Повернув рычаг переключателя в положения «пуск» сжимают пружины клапанов.

5.При опускании пружин на глубину достаточную для снятия сухарей, рычаг переключателя устанавливают в положение «стоп».

6. Снимают сухари.

7. Повернув рычаг переключателя в положение «сброс», поднимают планку-прижим, освобождая пружины клапанов.

8. Снимают освободившиеся верхние тарелки пружин, пружина и нижние тарелки пружин.

9. Снимают головку блока со стенда и вынимают клапана.

Сборку производят в обратной последовательности.

Принцип действия механизма стенда:

При подаче сжатого воздуха в пневматическую тормозную камеру, воздух давит на ее диафрагму, перемещая шток тормозной камеры. Движение штока, через вилку, передается на рычаг. Рычаг установленный на оси стенда, по принципу «коромысла», поворачивается, прижимает свой верхний конец рычага. Так как головка блока цилиндров устанавливается между плитой и планкой-прижимом, то планка при опускании сдавливает пружины клапанов, опираясь краями прорезей на верхние тарелки клапанных пружин. При этом стержни клапанов вместе с сухарями проходят через отверстия планки-прижима. При работе с головками блоков цилиндров двигателей, у которых камера сгорания расположена в самой головке, под клапана необходимо устанавливает специальные упоры.

Схема привода стенда показана на листе№ 6 графической части проекта.

4.3 Прочностные расчеты

Расчеты будут производиться для работы с головкой блока цилиндров двигателя Д-240.

Рабочее давление воздуха в системе 0,6?0,9мПа

Максимальное усилие на штоке диафрагмы 9.2кН

Максимальное усилие на планке-прижиме 18.4 кН.

4.3.1 Расчет прижимной планки

Дано: Ra = Rв = 9200 H

L = 0,37 м

Профиль — уголок

Материал — Ст3

[?] щ = 160 МПа

Определяем распределённую нагрузку [9]

g = (4.1.)

Определяем максимальный изгибающий момент [9]

M = (4.2.)

Найденному значению момента будет, соответствовал нормальное напряжение изгиба. 9]

?из = (4.3)

Из условия для Ст3 [?из ] = 160 МПа

(4.4)

По сортаменту такому моменту сопротивления соответствует уголок 80×80×6 ГОСТ 18 589– — 72 с W = 10,82 см.

Рис. 4.1. Расчетная схема прижимной планки

4.3.2 Расчет соединительной оси

Соединительная ось изготовляется из круглого проката. Материал Ст3, крепление — шарнирное.

Дано: F = 9200 Н, l = 30 мм.

Определяем реакцию в опорах. А и В [9]

Rа = Rв = (4.5.)

Определяет изгибающий момент [9]

Mа = Ra * La = 4600 * 0 = 0 (4.6.)

MF = Ra * L2 — F * lF = 4600 (4.7.)

Mв = Ra * La — FlF+Rв*Lв = 4600* 0,03 — 9200 * - 4600 * 0 = 0 (4.8.)

Mmax = MF = 69 (H.м.)

Найденному значению момента будет соответствовать нормальное напряжения изгиба. [9]

(4.10.)

Для Ст 3 [?из] = 160 МПа

Для круглого сечения момент сопротивления определяется как, где d — диаметр соединительной оси.

Тогда,

d =

Рис. 4.2. Расчетная схема соединительной оси

Конструктивно принимаем: d =18 мм;