Проектирование моторного участка грузового автотранспортного предприятия

почему выбрал такую тему для диплома Современное автотранспортное предприятие (АТП) является сложной и многофункциональной организацией, осуществляющей ремонт и обслуживание автомобильного транспорта. Одним из важных направлений работы АТП является ремонт двигателей автомобилей, который требует специализированных помещений и оборудования. Кроме того, для обеспечения качественного ремонта и испытания автомобилей необходимо наличие отделения обкатки и испытания. Целью данной работы является разработка проекта цеха по ремонту двигателей с последующим проектированием отделения обкатки и испытания автомобилей в условиях грузового АТП. Для достижения данной цели предлагается рассмотреть и проанализировать существующие цехи по ремонту двигателей и отделения обкатки и испытания автомобилей в грузовых АТП, а также разработать проекты цеха и отделения, оценить их эффективность в условиях грузового АТП. Первая глава работы посвящена анализу существующих цехов по ремонту двигателей и отделений обкатки и испытания автомобилей в грузовых АТП. В данной главе будет рассмотрено разнообразие цехов по ремонту двигателей и отделений обкатки и испытания автомобилей, их основные характеристики и особенности. Будут выделены основные проблемы и недостатки существующих цехов и отделений, а также предложены возможные пути их улучшения. Вторая глава работы посвящена проектированию цеха по ремонту двигателей в грузовом АТП. В данной главе будут рассмотрены основные требования к проектированию цеха, а также предложены конкретные решения по организации рабочих мест, размещению оборудования и инструментов, организации системы вентиляции и освещения и других аспектов, влияющих на эффективность работы цеха. Третья глава работы посвящена проектированию отделения обкатки и испытания автомобилей в грузовом АТП. В данной главе будут рассмотрены основные требования к проектированию отделения, а также предложены конкретные решения по организации испытательного стенда, размещению диагностического оборудования, организации системы безопасности и других аспектов, влияющих на эффективность работы отделения. Четвертая глава работы посвящена оценке эффективности проектирования цеха и отделения в условиях грузового АТП. В данной главе будут рассмотрены основные показатели эффективности работы цеха и отделения, а также проведена оценка их достижения на основе сравнения с требованиями и ожиданиями заказчика. Будут предложены рекомендации по улучшению эффективности работы цеха и отделения. Таким образом, данная работа предлагает комплексный подход к проектированию цеха по ремонту двигателей с разработкой отделения обкатки и испытания автомобилей в условиях грузового АТП. Результаты работы могут быть использованы для оптимизации процессов ремонта и испытания автомобилей, повышения качества обслуживания и эффективности работы АТП. Актуальность исследования "Проектирование цеха по ремонту двигателей с разработкой отделения обкатки и испытания автомобилей в условиях грузового АТП" обусловлена необходимостью оптимизации процесса ремонта двигателей и повышения качества обслуживания автомобилей в грузовом автотранспортном предприятии. Разработка отделения обкатки и испытания автомобилей позволит проводить полноценные испытания и проверки после ремонта, улучшая надежность и безопасность автомобилей. Это также позволит сократить время ремонта и увеличить эффективность работы цеха, что в свою очередь приведет к снижению затрат и повышению конкурентоспособности предприятия. Объектом исследования в работе «Проектирование цеха по ремонту двигателей с разработкой отделения обкатки и испытания автомобилей в условиях грузового АТП» является цех по ремонту двигателей, который представляет собой производственное помещение, оснащенное необходимым оборудованием и инструментами для проведения ремонтных работ. Основным предметом исследования является разработка отделения обкатки и испытания автомобилей, которое будет предназначено для проверки и оценки качества ремонта двигателей, а также для проведения испытаний автомобилей после ремонта. В рамках работы планируется разработать эффективную организационно-техническую схему отделения, определить необходимое оборудование, разработать процедуры и методики обкатки и испытания, а также провести экономическое обоснование проекта. 1. ОБЩАЯ ЧАСТЬ Для эффективного функционирования собственного предприятия необходимо точно знать свои потребности на перспективу во всех ресурсах: материальных, трудовых, интеллектуальных, финансовых. Важно предусмотреть источники их получения, уметь выявлять эффективность использования ресурсов в процессе функционирования предприятия. Обширный опыт зарубежных и российских предприятий доказывает, что недооценка планирования предпринимательской деятельности или его некомпетентное осуществление приводят к огромным экономическим потерям. Планирование бизнеса обеспечивает немало выгод. Оно, в частности: побуждает тщательно изучить перспективы развития бизнеса; заставляет точно определить цели бизнеса и пути их достижения; позволяет обеспечить четкую координацию всех усилий по достижению поставленных целей; определяет ключевые показатели бизнеса, необходимые для последующей оценки и контроля результатов; делает предприятие намного более подготовленным к внезапным изменениям рыночной ситуации. Планирование деятельности способствует решению главной задачи любого бизнеса - достижение максимума прибыли при минимуме затрат, определяя наиболее выгодные источники финансирования и рациональные направления расходования средств, обеспечивая устойчивое положение предприятия на рынке. Планомерная разработка стратегии и тактики производственно-хозяйственной деятельности предприятия является важнейшей задачей для любого бизнеса. 1.1 Общая характеристика предприятия Данный дипломный проект разработан на основе анализа производственной деятельности автоцентра «СПК Федоровский» АТП «СПК Федоровский » находится в Тульской области Узловского района деревня Федоровка. Выбор данного места строительства основан на следующем: 1.В непосредственной близости от автосервиса находится транспортная развязка. 2.Еще одним немаловажным фактором в расположении здания автосервиса является малая конкуренция вследствие того что, данные виды работ не оказываются на близлежащих предприятиях автосервисов. 3.Автосервис, данный факт так же положительно скажется на количестве клиентов. Производственные резервы сервиса загружены полностью, так как поток клиентов относительно стабилен. Большее число заездов на АТП приходится на летние месяцы года, что в основном связано с периодом отпусков. Наименьшее число заездов приходится на январь и февраль, возможно, из-за новогодних праздников и в отсутствие потребности в автомобиле. 1.2 Исходные данные. Таблица 1.1 Исходные данные. Марка авто Аи lсс, км Тн, ч Драб.г, дней Пробеги с начала эксплуатации, тыс. км Ку.э Ккл.р Условия хранения ТС КАМАЗ 65115 15 210 8 247 8000 II Умеренный Открытое 2. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 2.1 Технологический расчет АП Расчет годового объема работ по ТО и ТР Корректирование исходных нормативов выполняется по приведенным ниже формулам. Периодичность ТО-1 рассчитывается по формуле: L1=L_1^Н · К1 · К3, (км) (2.1) где L_1^Н– нормативная периодичность ТО-1, км; К1 – коэффициент корректирования, учитывающий условия эксплуатации; К3 – коэффициент корректирования, учитывающий природно-климатические условия. L1 = 3 000∙0,8∙1 = 2 400 км. После определения скорректированной периодичности ТО-1 проверяют ее кратность со среднесуточным пробегом: 〖 n〗_1=L_1⁄l_cc (2.2) 〖 n〗_1=2 400/210=11,4 Скорректированная по кратности величины периодичности ТО-1 принимает вид: 〖 L〗_1^ф=n_1⋅l_cc, (2.3) L1ф = 11,4∙210 = 2 394км. Периодичность ТО-2 рассчитывается по формуле: (2.4) где L_2^Н– нормативная периодичность ТО-2, км. L2 = 12 000∙0,8∙1 = 9 600 км После определения скорректированной периодичности ТО-2 проверяют ее кратность с периодичностью ТО-1 L_2/L_1 =n_2 (2.5) 9600/2394=4 Где n_2-величина кратности(принимаю 4) Скорректированная по кратности величины периодичности ТО-2 принимает вид: 〖 L〗_2^ф=n_2⋅l_1 (2.6) 〖 L〗_2^ф=4∙2394=9576, Пробег до капитального ремонта рассчитывается по формуле: Lкр=L_кр^Н⋅К1⋅К2⋅К3,(км) (2.7) где LнКР – нормативный пробег до капитального ремонта, км; К2 – коэффициент корректирования, учитывающий модификацию подвижного состава. Lкр = 180 000∙0,8 ∙1∙1= 144 000 км. После определения скорректированной периодичности до капитального ремонта проверяют ее кратность с периодичностью ТО-1 L_кр/L_1 =n_3 (2.8) Где n_3-величина кратности n_3=144 000/2394=60 Скорректированная по кратности величины периодичности КР принимает вид: 〖 L〗_кр^ф=n_3⋅l_1=60∙2 394=144 000 Выбор исходных нормативов продолжительности простоя подвижного состава в ТО и ремонте и их корректирование. Удельная продолжительность простоя подвижного состава АТП в техническом обслуживании и текущем ремонте рассчитывается по формуле: d_(〖то〗_и тр)=d_(〖то〗_и тр)^н к_4(ср)^' , (2.10) где - нормативная удельная продолжительность простоя в ТО и ремонте( принимаю 0,27); К_4(ср)^' - коэффициент корректирования простоя подвижного состава в ТО и ремонте, учитывающий пробег подвижного состава с начала эксплуатации( принимаю 1) d_(〖то〗_и тр)=0,27∙1=0,27 2.2 Определение годовой программы по ТО Количество ежедневных обслуживаний за год рассчитывается по формуле: N_ЕО^Г=(∑▒L_Г )/l_CC , шт. (2.15) N_ЕО^Г=(689850 )/210=3285 шт. Количество уборочно-моечных работ (УМР) за год рассчитывается по формуле: для грузовых автомобилей: N_УМР^Г=(0,75...0,8)⋅N_ЕО^Г (2.16) N_УМР^Г=0,8∙3285=2628 шт. Количество технических обслуживаний ТО-2 по автомобилям за год N_2^Г=(∑▒L_Г )/l_2 (2.17) N_2^Г= (689850 )/9576=72 шт. Количество технических обслуживаний ТО-1 по автомобилям за год N_1^Г=(∑▒L_Г )/(L_1^Ф )-N_2^Г (2.18) N_1^Г=(689850 )/(2397 )-72=216 шт. Количество сезонных обслуживаний N_CO^Г=2⋅А_и (2.19) N_CO^Г=2∙15=30 шт. Определение трудоемкости технических воздействий. Трудоемкость ежедневного обслуживания рассчитывается по формуле: t_EO=t_EO^H⋅K_2⋅К_5⋅K_M, чел.-ч.; (2.20) где t_EO^H – нормативная трудоемкость ЕО, чел.-ч; К2 – коэффициент корректирования, учитывающий модификацию подвижного состава и организацию его работы; К5 – коэффициент корректирования, учитывающий количество обслуживаемых и ремонтируемых автомобилей на АТП и количество технологически совместимых групп подвижного состава; Км – коэффициент механизации работ ЕО, снижающих трудоемкость ЕО. Коэффициент механизации работ ЕО рассчитывается по формуле: К_М=1-М⁄100 (2.21) где М - % снижения трудоемкости за счет применения моечной установки (принимается равным 50-55%) t_EO=0,35∙1∙0,87∙0,5= 0,15 чел/час. Скорректированную величину трудоемкости ТО-1 определяем по формуле t_1=t_1^H∙K_2∙K_5∙K_M(1) ,чел.-ч (2.22) где t_1^H,t_2^H — нормативные трудоемкости ТО 1 и TO-2, чел-ч. Км(1)- Км(2)- соответственно коэффициенты механизации, снижающий трудоемкость ТО-1 и ТО-2 при поточном методе, для ТО-1 принимается равным 0,8, для ТО-2 – равным 0,9; для тупикового метода принимается равным 1,0). t_1=2,5∙1∙0,85∙0,8=1,7 чел/час t_2=10,5∙1∙0,85∙0,9=8,03 чел/час Сезонное обслуживание предназначено для перевода подвижного состава АТП на летний или зимний период эксплуатации. Сезонное обслуживание совмещается с очередным ТО-2, с увеличением трудоемкости работ ТО-2 на 20-50%. Трудоемкость сезонного обслуживания (СО) рассчитывается по формуле: tСО = t2 ∙ ССО , чел.-ч (2.23) где ССО – доля трудоемкости СО от трудоемкости работ ТО-2:0,5 – для очень холодного и очень жаркого сухого климатических районов;0,3 – для холодного и жаркого сухого климатических районов;0,2 – для прочих климатических районов. tСО = 8,03 ∙ 0,2=1,61 чел-ч. Трудоемкость общего диагностирования рассчитывается по формуле: t_(Д-1)=t_1∙C_(д-1)/100 (2.24) 〖где∶C〗_(д-1)-доля трудоемкости диагностических работ к общей трудоемкости C_(д-1)=16. t_(Д-1)=1,7∙16/100=0,27 чел-ч. Трудоемкость поэлементного диагностирования рассчитывается по формуле: t_(Д-2)=t_2∙C_(д-2)/100 (2.25) 〖где∶C〗_(д-2)-доля трудоемкости диагностических работ к общей трудоемкости C_(д-2)=12. t_(Д-2)= 8,03∙12/100=0,96 чел-ч. Удельная нормативная скорректированная трудоемкость теку¬щего ремонта t_ТР=t_ТР^H∙〖K_1∙K〗_2∙K_3∙K_4∙K_5, (2.26) где K_1- коэффициент корректирования, учитывающий категорию условий эксплуатации; K_2- коэффициент корректирования, учитывающий модификацию подвижного состава и организацию его работы; K_3- коэффициент корректирования, учитывающий природно-климатические условия; K_4- коэффициент корректирования, учитывающий пробег подвижного состава с начала эксплуатации- подставляется среднее значение K_4(ср) ; K_5- коэффициент корректирования, учитывающий размеры АТП и количество технологически совместимых групп подвижного состава; Коэффициент К4 определяется по формуле t_ТР=2,9∙0,8∙1∙1∙1,2∙0,8=2,23 чел-ч. По результатам выбора и расчетов показателей ТО и ремонта составляется таблица Таблица 2.1 Исходные и скорректированные нормативы ТО и ремонта Марка автомобиля Исходные нормативы Откорректированные значения Условное обозначение Условное обозначение Условное обозначение Величина КАМАЗ 65115 L_1^Н 3 000 L_1^ф 2 400 L_2^Н 12 000 L_2^ф 12 800 LнКР 180 000 LКР 144 000 t_ЕО^H 0,35 tЕО 0,15 t_1^H 2,5 t1 1,7 t_2^H 10,5 t2 8,03 t_ТР^H 2,9 t_ТР 2,23 - - tСО 1,61 - - t_(Д-1) 0,27 - - t_(Д-2) 0,96 Определение коэффициента технической готовности. а_т=1/(1+L_cc (d_(〖то〗_и тр)/1000+d_кр/(L_кр^ср ))) (2.11) Где: L_cc-среднесуточный пробег L_кр^ср-средневзвешенная величина автомобиля до капитального ремонта d_кр-продолжительность простоя в КР L_кр^ср=L_кр^ф∙ (1-А_КР/А_и ), км (2.12) Где: А_КР-Количество автомобилей прошедших капитальный ремонт, А_и-списочное количество автомобилей L_кр^ср=144 000∙1=144 000 км. а_т=1/(1+160(0,27/1000+23/(144 000 )))=0,94 Определение коэффициента использования автомобиля. Коэффициент использования автомобиля рассчитываем по формуле: а_и=Д_рг/365∙а_т*К_и (2.13) Где: Д_рг-количество рабочих дней в году; К_и-коэффициент, учитывающий снижение использования технически исправных автомобилей по эксплуатационным причинам(0,93-0,97) а_и=247/365∙0,94*0,95=0,6 Определение суммарного годового пробега автомобиля в АТП Суммарный годовой пробег автомобиля в АТП рассчитывается по формуле: ∑▒L_г =365⋅A_и⋅l_cc⋅α_и,км (2.14) Где l_cc-среднесуточный пробег ∑▒L_г =365⋅15⋅210⋅0,6=689850 км Определение общей годовой трудоемкости технических воздействий. Годовой объем (годовая трудоемкость) работ по АТП определяется в человеко-часах и включает в себя объемы работ по ТО (ЕО, ТО-1, ТО-2, СО), текущему ремонту, а также объем работ по участкам текущего ремонта. Годовая трудоемкость ежедневного обслуживания рассчитывается по формуле: Т_ЕО^Г=t_ЕО⋅N_ЕО^Г,чел.ч (2.15) Т_ЕО^Г=0,15⋅3285=492,75 чел.ч Годовая трудоемкость технического обслуживания №1 и сопутствующего текущего ремонта, выполняемого на постах ТО-1 Т_1^Г=t_1⋅N_1^Г+Т_(сп.р1)^Г, (2.16) где: Т_(сп.р.1)^Г-годовая трудоемкость сопутствующего ремонта при проведении ТО-1 Т_(сп.р.1)^Г=С_ТР⋅t_1⋅N_1^Г,чел.ч (2.17) где: С_ТР=0,15-0,2 - регламентированная доля сопутствующего ремонта при ТО-1 Т_(сп.р.1)^Г=0,19⋅1,7⋅216=69,77 Т_1^Г=1,7*216+69,77=436,97 чел.ч Годовая трудоемкость технического обслуживания №2 и сопутствующего текущего ремонта, выполняемого на постах ТО-2 Т_2^Г=t_2⋅Т_2^Г+Т_(сп.р2)^Г, (2.18) где: Т_(сп.р.2)^Г-годовая трудоемкость сопутствующего ремонта при проведении ТО-2 Т_(сп.р.2)^Г=С_ТР⋅Т_2⋅Т_2^Г,чел.ч (2.19) где: С_ТР=0,15-0,2-регламентированная доля сопутствующего ремонта при ТО-2 Т_(сп.р.2)^Г=0,19⋅8,03⋅72=109,86 ,чел.ч Т_2^Г=8,03⋅72+109,86=63516,66 чел-час. Годовая трудоемкость СО Т_СО^Г=Т_CO⋅2A_и (2.20) Т_СО^Г=1,61⋅2*15=48,3 чел-час. Годовая трудоемкость ТР по АТП Т_ТР^Г=(∑▒L_Г )/1000⋅t_TP (2.21) Т_ТР^Г=(689850 )/1000⋅2,23=689,85 чел-час. где ∑Lг – общий годовой пробег автомобилей АТП, км. Вся трудоемкость ТР распределяется по постовым и участковым работам согласно нормам проектирования (ОНТП-АТП-СТО-91) для грузовых автомобилей в соотношении: 50%-постовые работы и 50% - участковые работы Годовая трудоемкость постовых работ в зоне ТР Т_ТРпост^Г=Т_ТР^Г⋅0,50-(Т_(сп.р1)^Г+Т_(сп.р2)^Г ) (2.22) Т_ТРпост^Г=689,85 ⋅0,50-(69,77+109,86)=165,3 чел-час. Годовая трудоемкость участковых работ ТР Т_ТР(уч)^Г=(Т_ТР^Г⋅С_ТРуч)/100, (2.23) Т_ТР(уч)^Г=(165,3 ⋅50)/100=16530 чел-час. где СТРуч – доля постовых работ ТР или цеховых (участковых) работ, 50 % от общего объема текущего ремонта . Определение количества ремонтных рабочих на объекте проектирования. К производственным рабочим относятся исполнители работ различных зон и участков, непосредственно выполняющие работы по ТО и ремонту подвижного состава АТП. При таком расчете различают технологически необходимое (явочное) и штатное (списочное) число рабочих. Технологически необходимое (явочное) число исполнителей работ рассчитывается по формуле: Р_Я=Т^Г/Ф_РМ ,чел. (2.24) Где ТГ – годовая трудоемкость зоны ТО, ФРМ – номинальный годовой фонд времени ра¬бочего места при односменной работе. Р_Я=(7 376,89 )/2010=5 чел. Штатное (списочное) число исполнителей работ рассчитывается по формуле: Р_Ш=Т^Г/Ф_РВ (2,25) где ФРВ — годовой эффективный фонд времени «штатного» рабочего, ч. Р_Ш=(7 376,89 )/1780 = 6 чел. Суммарная трудоёмкость обслуживаний и текущих ремонтов подвижного состава ∑▒Т_(ТО,ТР)^ =Т_(ТО-2)^ +Т_(ТО-1)^ +Т_ЕО^ +Т_СО^ +Т_ТР'^ чел - ч (2,26) ∑▒Т_(ТО,ТР)^ =63516,66+436,97+492,75+48,3+16530= 81024,02 чел – ч 2.3. Технологический расчет производственных зон, участков и складов Таблица 2.2 Оборудование отделения по ремонту 1 Стол для комплектовки 2288 3000х700 2,1 1 2,1 2 Стол конторский 1200х700 0,84 1 0,84 3 Станок для прогонки резьбы 2219 1 820х580 0,48 1 0,48 4 Станок токарно-винторезной 1611 4,5 2010х850 1,7 1 1,7 5 Верстак слесарный 2280 1400х800 1,12 1 1,12 6 Настольно-сверлильный станок НС-12А 0,5 760х460 0,35 1 0,35 7 Пресс реечный ручной 370х200 0,07 1 0,07 8 Подставка под настольное оборудование 2282 800х600 0,48 1 0,48 9 Станок точильный двухсторонний 332А 1,7 630х530 0,33 1 0,33 10 Стеллаж полочный 2242 3060х600 1,84 1 1,84 11 Ящик для песка А547У 500х500 0,25 1 0,25 12 Шкаф инструментальный 700х600 0,42 5 2,1 13 Корзина для деталей ПИ- 042 1000х600 0,6 2 1,2 Расчет площади моечного отделения Площадь моечного отделения рассчитывается по формуле Fпр = Fоб •к, (2.27) где Fоб – площадь, занимаемая оборудованием, м2 к – коэффициент, учитывающий проходы, проезды и нормативные расстояния между оборудованием и элементами здания проектируемого участка. Fпр= ∑▒〖fоб•k〗 = 22,46• 3,5 = 78,61 м2. (2.28) Общая производственная площадь участка должна быть увеличена на 40% для обеспечения проездов техники. Fобщ = Fпр•1,40= 78,61• 1,4= 110,05 м2. 2.4. Расчет постов ТР. Расчет количества линий Количество линий рассчитывается по формуле: n_л= _(t_л )/R (2.29) Где _(t_л )-такт линии R-Ритм производства. Такт линии рассчитывается по формуле: t_л=60/N_y (2.30) Где N_y-производительность моечной установки t_л=60/40=1,5 мин. Ритм производства рассчитывается по формуле R=(t_см•60)/(N_УСР^СМ ) (2.31) Где t_см-продолжительность работы при односменном графике. R=(8•60)/25=19,2 n_л= _1,5/19,2=1 Расчет количества постов зоны ТР. Расчет количества постов производится по единой формуле: n=(Т_Т^Г•К_и)/(Д_рг•t_см•С_см•Р•К_и ) где- Т_Т^Г-годовая трудоемкость; Д_рг-число рабочих дней в году; t_см-продолжительность работы; С_см-число смен в сутки; Р-число одновременно работающих на посту; К_и-коэффициент неравномерности загрузки постов. n_тр=(Т_Тр^Г•К_и)/(Д_рг•t_см•С_см•Р•К_и )=(3 516,26 •1,09)/(247•8•1•2•0,8)=0,74=1 (2.32) 2.5. Расчет числа постов ожидания Расчет количества постов зон ТО-1 и ТО-2. n_(то-1)= _(t_л )/R (2.33) n_(то-2)= _(t_л )/R (2.34) Где _(t_л )-такт поста R-Ритм производства. Такт поста рассчитывается по формуле: t_л=(Т_i^г*60*К_и)/(N_I^Г*Р*К_и ) (2.35) t_(то-1)=(1062,13*60*1,09)/(534*1*0,97)=134,10 мин. t_(то-2)=(1 175,35 *60*1,09)/(123*1*0,97)=644,27 мин. Ритм производства рассчитывается по формуле R=(t_см*60)/(N_i^СМ ) (2.36) Rто-1=(8*60)/25=55,2 мин. Rто-2=(8*60)/9=159,33 мин. n_(то-1)= _134,10/55,2=2,42=2 n_(то-2)= _644,27/159,33=4,04=4 Расстановка исполнителей по постам. Общее количество исполнителей работ на объекте проектирования, полученное расчетным путем в п. 2.9, необходимо распределить по специальностям (видам работ) и по квалификации. В проектах по зонам технического обслуживания, количество исполнителей для каждого вида работ определяется с учетом примерного распределения общего объема работ по ТО-1 или ТО-2 P_Шi=〖Т^Г/Ф_РМ 〗_ (2.37) Где ТГ – годовая трудоемкость соответствующей зоны ТО, ТР, цеха (участка),С_n - доля работ соответствующего вида Р_тр=(3 516,26 )/1780 = 2 чел. P_Ш1=〖(1062,13 )/1780〗_ =1 чел. P_Ш2=〖(1 175,35)/1780〗_ =1 чел. P_ШЕО=〖(1 478,25)/1780〗_ =1 чел. Результаты расчета и принятое количество исполнителей работ различных специальностей с учетом возможного совмещения профессий представляется в виде таблицы Таблица 2.3 Распределение исполнителей работ в зоне ТО-1 (ТО-2) по специальностям и квалификации Виды работ Распределение трудоемкости Количество исполнителей Разряд (квалификация) % чел.-ч расчетное принятое Диагностические 20 16204,8 1,3 1 Слесарь 4р. Крепежные 15 12153,6 1,2 1 Слесарь 3р. Регулировочные 35 28358,41 1,8 2 Слесарь 5р. Электротехнические - - - - По системе питания - - - - Ремонтные 15 12153,6 1,2 1 Шиномонтажник 4 р. Смазочные, заправочные, очистительные 15 12153,6 1,2 1 Оператор УМР 3р. ИТОГО 100 81024,02 6,7 2.6. Технологическая планировка производственного участка Рисунок 2.1. План проектируемого отделения: 1- стол для комплектовки, 2- стол конторский, 3- станок для прогонки резьбы, 4- станок токарно-винтарезный, 5- верстак, 6-настольно-сверлильный станок, 7-пресс реечный ручной, 8-подставка под настольное оборудование, 9-станок точильный двухсторонний, 10- стеллаж полочный, 11-ящик для песка, 12-шкаф инструментальный, 13-корзина для деталей. 3. ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЧАСТЬ 3.1 Выбор метода организации ТО и ТР на АТП При разработке планировочных решений, АТП необходимо учитывать следующие положения: соответствие планировки схеме технологического процесса и технологическому расчету; расположение в одном здании основных производственных зон и участков (рабочих постов); безопасность производства и удобство выполнения работ; создание наилучших условий освещения, вентиляции и изоляции шумных процессов производства; простота маневрирования автомобилей в здании; наличие внутреннего сообщения между производственными участками (постами); рациональное использование площади за счет технологически оправданного взаимного расположения помещений, применение экономичных способов расстановки постов; возможность использования типовых рабочих постов и рабочих мест. 3.2 Выбор метода организации технологического процесса по объекту проектирования. Под объемно-планировочным решением АТП понимается размещение в нем производственных подразделений в соответствии с их функциональным назначением, технологическими, строительными, противопожарными, санитарно-гигиеническими и другими требованиями. Основой для разработки планировки зданий АТП является функциональная схема и график производственного процесса, в соответствии с которым должно обеспечиваться независимое и при необходимости последовательное прохождение автомобилем отдельных этапов ТО и ТР. Планировочное решение проектируемого помещения АТП должно соответствовать схеме технологических процессов ТО и TP автомобилей, результатам технологического расчета и общим требованиям унификации строительных конструкций. При современном индустриальном развитии строительства здания монтируются из унифицированных, главным образом железобетонных или металлических облегчённых, конструктивных элементов заводского изготовления (колонны, фермы, балки и т. п.) на основе унифицированной сетки колонн. Применение в качестве несущих конструкций облегчённых сварных металлических колонн позволяет получить следующие преимущества: упростить конструкцию АТП; уменьшить нагрузку на фундамент; снизить сметную стоимость строительства АТП; По конструкции современные производственные здания каркасного типа с сеткой колонн, имеющей одинаковый для всего здания шаг равный 6 или 12 м, одинаковый (реже переменный) размер пролетов с модулем 6 м., т.е. 12,18,24 м и более и прямоугольную форму в плане. С технологической точки зрения эта схема имеет ряд недостатков - сложность расстановки автомобиле-мест, большую глубину производственных участков (равную длине пролета), наличие «пустот». Более экономичным решением является разновысотность здания в различных его частях. В проектируемом здании колонны установлены по периметру с шагом сети колонн равной 12м, применение в качестве промежуточных опор несущих стен позволяет освободить центральное пространство АТП, и упростить с технологической точки зрения маневрирование автомобилей внутри СТО.12 Высоту помещений (расстояние от пола до низа конструкций покрытия, перекрытия или подвесного оборудования) принимается исходя из требований технологического процесса, размещения транспортирующего оборудования и унификации строительных конструкций зданий. При определении высоты помещений для постов ТО и TP автомобилей учитывают, что наименьшее расстояние от верха автомобиля, находящегося на подъемнике, или от верха поднятого кузова автомобиля-самосвала, стоящего на полу, до низа конструкций покрытия или перекрытия или до низа выступающих частей грузоподъемного оборудования должно быть не менее 0,2 м. Высоту помещений для постов ТО и TP в зависимости от типа подвижного состава, подвесного оборудования и обустройства постов принимаем в соответствии с ОНТП-01-99 равной 5 м. Посты ТО принимаем тупикового и проездного типов с оборудованием их двухстоечными подъёмниками грузоподъёмность не менее 4т. Двухстоечные подъёмники обеспечивают равносторонний доступ ко всех частям автомобиля. Проектируемые посты ТО будут иметь следующий вид: двухстоечные подъёмники, верстаки оснащенные оборудованием для выполнения комплекса работ по техническому обслуживанию автомобилей, внедорожников и микроавтобусов. На верстаках можно разместить различные приспособления, необходимые для выполнения трудоемких работ над автомобилем. Подъёмники облегчают доступ рабочих и перемещение приспособлений с одного поста на другой, что позволяет сократить количество однотипного оборудования и повысить степень его использования. Также применение двухстоечных подъёмников позволяет отказаться от траншейных осмотровых канав, устройство которых требует большего количества средств. Ширину внутренних проездов при установке на посты под углом 90°с дополнительным маневром принимаем согласно ОНТП-01-99 равной 6 м. Производственные участки, склады, и транспортные проезды проектируем с учетом требований ОНТП-01-99. Согласно требованиям п. 33 Правил пожарной безопасности в Российской Федерации (ППБ 01-03) для всех производственных и складских помещений должна быть определена категория взрывопожарной и пожарной опасности. Определение категорий помещений по взрывопожарной и пожарной опасности производиться согласно нормам пожарной безопасности "Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности" (НПБ 105-03), в зависимости от количества и пожаровзрывоопасных свойств находящихся (обращающихся) в них веществ и материалов с учетом особенностей технологических процессов размещенных в них производств. Категорированию подлежат только производственные помещения. 3.3 Выбор режима работы производственных подразделений Для участков принимается следующее планировочное решение. Непосредственно рядом с зоной ТО и ТР, в одном помещении, располагается электротехнический участок, на котором выполняются и диагностические работы, что связано с необходимостью проведения таких работ перед ТО и ТР. Зона ТО и ТР и участок по ремонту электрооборудования расположены по периметру стен производственного корпуса, имеют сквозной проезд. В непосредственной близости от зоны ТО и ТР и электротехнического участка расположен склад, в состав которого включены наименования узлов и деталей, требующих замены (ремонта) чаще других, что позволяет сократить до минимума время простоя автомобиля в ремонте. Шиномонтажный участок расположен рядом с зоной ТО и ТР и складом, в состав которого включены шины и диски. Кузовной участок размещается отдельно в общем блоке помещений, располагаемых в производственном корпусе. Имеются ворота для въезда на участок. Малярный участок размещен в отдельном помещении. В состав участка входит краска приготовительная. Малярный участок не изолирован от остальных помещений, но имеет и индивидуальные въездные ворота, а также хорошую систему приточно-вытяжной вентиляции с очисткой удаляемого из помещения воздуха. Также в состав помещения АТП входит участок УМР. В отдельных изолированных помещениях располагаются склады для хранения шин, смазочных материалов, лакокрасочных материалов, химикатов, а также агрегатов и деталей. Умывальные, душевые и туалеты рассчитываются на 50% работающих по следующим нормам: на один кран умывальной комнаты - не более 10 человек; на одну душевую кабину - не более 5 человек; на один унитаз не более 20 человек. В помещении СТО находятся 2 санузла: один из них, площадью 12 м2, находится в помещении для клиентов и включает один унитаз и одну раковину, другой, площадью 13 м2, предназначенный для рабочих включает 2 умывальника, два унитаза и 3 душевые кабины. Таким образом, в помещении АТП площадью 1463 м2 расположены производственные, складские, служебные и бытовые помещения в соответствии со схемой производственного процесса, и с учетом противопожарных и санитарно-гигиенических требований, предъявляемых к станциям технического обслуживания. Генеральный план предприятия - это план отведенного под застройку земельного участка территории, ориентированный в отношении проездов общего пользования и соседних владений, с указанием на нем зданий и сооружений по их габаритному очертанию, площадок для хранения автомобилей, основных и вспомогательных проездов и путей движения автомобилей по территории. Построение генерального плана во многом определяется объемно-планировочным решением зданий (размерами и конфигурацией здания, числом этажей и пр.) Разработка генерального плана, экономичность строительства и удобство работы СТО начинается с выбора земельного участка под строительство. При выборе земельного участка руководствуются следующим: участок имеет прямоугольную форму; уровень грунтовых вод на 2,5 м ниже уровня пола осмотровых канав, подвалов и т.п., а рельеф местности - относительно ровный; на участке отсутствуют строения, подлежащие сносу; размеры участка достаточны для перспективного развития предприятия, но без излишнего резервирования площадей. Предварительно, до построения генерального плана, необходимо знать площади объектов, расположенных на территории - для того, чтобы в дальнейшем рационально разместить их в соответствии со схемой организации обслуживания автомобилей: общая расчетная площадь помещений АТП - 1463 м2; площадь помещения охраны АТП - для контроля заездов и выездов транспортных средств на территории предприятия - 16м2; площадь открытых стоянок автомобилей 1477м2; площадь очистных сооружений с оборотным водоснабжением - 30м2. Разработка генерального плана АТП, тесно связана с объемно-планировочным решением здания и условиями земельного участка, поэтому генеральный план и объемно-планировочное решение прорабатываются одновременно. Здания на генеральном плане размещаются в соответствии с функциональной схемой работы предприятия. На территории предприятия предусмотрен один общий въезд и один общий выезд. Зона хранения (стоянки) автомобилей на территории предприятия спроектирована с учетом условий заезда в нее автомобилей и выезда их в соответствии с функциональной схемой работы предприятия, без пересечения и встречных потоков при минимальных путях движения. Ширина проездов на территории станции 9-14 м при односторонней организации движения автомобилей. К зданию обеспечен подъезд пожарных автомобилей со всех сторон. 15 При проектировании предприятия соблюдаются обусловленные санитарными требованиями минимально допустимые площади помещений. 4 . КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 4.1. Анализ и описание конструкции Коленвал КамАЗ 740 изготавливается из стали высокого качества, оснащается пятью коренными шейками и четырьмя шатунными аналогами. Эти детали закалены путем воздействия высокой температуры и давления. Между собой элементы соединены специальными щеками и сопряженными гантелями. Особенности Подвод масла осуществляется через специальные отверстия, предусмотренные в коренных шейках. Чтобы уравновесить инерционные воздействия и снизить вибрацию, установили шесть противовесов, изготовленных методом штамповки, как и щеки. Также предусмотрено два добавочных противовеса, которые напрессованы на валу. В расточенном гнезде хвостовика находится запрессованный шариковый подшипник коленвала КамАЗ 740. Угловое размещение деталей относительно коленчатого вала регулируется шпонками. Равномерное чередование рабочих моментов коленвала КамАЗ 740 обеспечивается за счет расположения шатунных шеек под прямым углом. К каждому элементу подсоединена пара шатунов: для правого и левого цилиндрового ряда. Устройство В полости фронтального носовика узла вкручен жиклер. Через его калибровочное гнездо поступает смазка для шлицевого вала понижения мощности на приводную часть гидравлической муфты. От перемещений по осям коленвал КамАЗ 740 защищен парой верхних полуколец и двумя нижними аналогами. Они монтируются таким образом, чтобы канавки прилегали к торцам вала. Спереди и сзади на носках блока имеется шестерня привода маслонасоса и ведущий зубчатый элемент распредвала. На заднем торце детали предусмотрено восемь соединений с резьбой для фиксации гасителя вращательных моментов. Уплотнением коленчатого вала служит резиновая манжета, которая оснащается пыльником, располагается в картере маховика. Она изготовлена из фторкаучукового состава непосредственно в пресс-форме. Маховик и шейки По диаметру коренные и шатунные шейки коленвала КамАЗ 740 составляют 95 и 80 миллиметров соответственно. Предусмотрено 8 типов восстановительных вкладышей, которые применяются для ремонта без проведения шлифовки. Коренные и шатунные подшипники сделаны из стальной ленты со свинцово-бронзовым напылением и оловянным покрытием. Вкладыши вверху и внизу элемента не являются взаимозаменяемыми. От поперечного и продольного смещения они зафиксированы уступами, которые размещаются в пазах крышек подшипников и постелях шатуна. Указанные части имеют соответствующую маркировку (74-05.100-40-58 и 74-05.100-57-51). Заслонки и крышки изготовлены из чугуна повышенной прочности. Крепятся они при помощи болтов, которые фиксируются по регламентированной схеме. Маховик фиксируется на восемь болтовых шпилек, сделанных из легированной стали, а также штифтами с втулкой. Чтобы избежать повреждения узла, под болтовые головки помещаются шайбы, а на цилиндрической поверхности маховика находится зубчатый венчик. Гаситель вращательных моментов Коленвал двигателя КамАЗ 740" оборудуется гасителем вращательных колебаний, который фиксируется восемью болтами на фронтальном носке блока. Деталь включает в себя корпус, который закрыт крышкой. Он с запасом хода монтируется в маховике. Герметичность соединений достигается при помощи сварочных швов по стыкам основы и крышки. Между остовом и маховиком работает силиконовый состав повышенной вязкости. Жидкость заправляется дозировано перед фиксацией крышки. По центрам гаситель регулируется посредством шайбы, приваренной к основе. Нивелирование вращательных моментов происходит при помощи торможения остова гасителя. Данная энергия выделяется как тепловой поток. Стоит отметить, что при ремонте узла воспрещается нарушать целостность корпуса и крышки. Блок с деформациями для дальнейшего использования становится непригодным. Шатунно-поршневая группа Шатун коленвала КамАЗ 740 10 сделан из стали методом ковки. Он оснащен стержнем с двутавром, головка вверху — неразъемного типа, снизу — сделана с прямым разъемом. Окончательная обработка шатуна производится в сборе с крышкой, которая не является взаимозаменяемой для аналогов. В верхней головке детали имеется втулка из сплава бронзы и стали, которая установлена путем прессовки. В нижней части смонтированы сменные вкладки. Нижняя крышка фиксируется болтами с гайками, которые запрессованы в стержень. На элементы наносятся метки сопряженности в виде порядковых номеров из трех знаков. Также на крышке выбивается номерное клеймо цилиндра. Поршень отливается из алюминиевого состава, имеет вставку из чугуна для верхнего кольца компрессии. Также головка поршня оснащается камерой сгорания с центральным вытеснителем. Элемент смещен по оси в направлении от клапанных выточек на пять миллиметров. Боковая часть имеет бочкообразную конфигурацию с уменьшением размера в районе отверстий под палец поршня. Компрессионные и маслосъемные элементы Поршень комплектуется сальником коленвала КамАЗ 740, а также парой компрессионных колец и одним маслосъемным аналогом. Дистанция от днища до нижней торцевой части верхней канавки 17 мм. Поршневая часть моторов 740/11, 740/13 и 740/14 между собой отличается формой гнезд под кольца, поэтому не является взаимозаменяемой. Компрессионные элементы сделаны из усиленного, а маслосъемное кольцо — из серого чугуна. На «движке» 740/11 конфигурация поперечного сечения фиксаторов — односторонняя трапеция. При установке верхний наклонный торец размещается со стороны поршневого дна. Рабочая бочкообразная часть кольца покрыта молибденом. На поверхность второго компрессионного и маслосъемного кольца нанесено хромовое напыление. При установке середина расширителя располагается в специальном замке. Маслосъемное кольцо изготовлено коробчатой конфигурации, на моторе 740/11 имеет высоту 5 миллиметров, а на 740/13 и 740/14 — 4 мм. 4.2 Определение класса восстановляемой детали Таблица 4.1 Габариты, при которых допускается восстановление частей узла Разновидность Размер шейки основной (мм) Отверстие в узле цилиндров (мм) РО-1 94,7 100 РО-2 94,5 100 Р10 95,0 100,5 Р11 94,75 100,5 Р12 94,5 100,5 Р13 94,25 100,5 РО3 94,25 100 Таблица 4.2 Номинальные размеры коленвала КамАЗ 740 для ремонта и замены вкладок: Обозначение Диаметральный размер шейки шатуна в диаметре (мм) Отверстие в кривошипе шатуна по диаметру (мм) РО1 79,75 85,0 РО2 79,5 85,0 РО3 79,25 85,0 Р10 80,0 85,5 Р11 79,75 85,5 Р12 79,5 85,5 Р13 79,25 85,0 Ремонтный комплект В восстановительный набор коленвала КамАЗ 740 бу входят следующие элементы: поршень с кольцами; пальцевые и стопорные элементы; цилиндровая гильза; уплотнительные детали. Охлаждающие форсунки узла монтируются в картере блока цилиндров, отвечают за своевременную подачу масла из главной магистрали при давлении 0,8-1,2 кг/кв.см. На такое значение обычно откорректирован клапан. Масло подается во внутреннюю часть поршней. При сборке двигателя 740-го КамАЗа предусматривается контроль трубки форсунки по отношению к гильзам поршня и цилиндра, при этом прямой контакт с первым элементом не допускается. Шатун и поршень соединяются при помощи пальца плавающего вида. По осям перемещение детали ограничивают стопорные кольца, а сам элемент изготавливается из хром-никелевого сплава, диаметр гнезда — 22 мм. Эксплуатация аналога размером 25 мм не допускается, поскольку это нарушает балансировку силового агрегата. Восстановление коленвала Чтобы понять особенности ремонта рассматриваемого узла, изучим один из примеров его починки. Коленчатый вал был взят со списанного грузовика, возившего комбикорма. После доставки детали ее вскрыли, сняли поддон, открутили шатун, вкладыши, коренную шейку. Оказалось, что в качестве уплотнителей под бугелем были установлены прокладки из жестяной банки. Вкладыши полностью пожелтели и не представляли собой годные элементы, поскольку слишком заметной была выработка рабочих гнезд. Решили снять вал и отправить его на шлифовку, при этом на вкладышах наблюдалась деформация в виде царапин. При этом шатунные шейки и вал оказались в отличном состоянии. Коренные аналоги вывели под второй ремонт. Кстати, чистка и мытье коленчатого вала можно эффективно осуществить следующим способом: подсоединяют пульверизатор к компрессору; наливают в емкость дизельное топливо; под коленвал укладывают чистый картон; промывают узел, пока на подстилке перестанут показываться грязные пятна и стружка; солярку разогревают до горячего состояния, во второй распылитель заливают бензин. Опыт показал, что такая чистка коленчатого вала очень эффективна и позволяет достичь уровня заводской подачи. В завершение Коленчатые валы КамАЗ 740 проходят классическую закалку путем воздействия токами высокой частоты. Глубина защищенного и обработанного слоя составляет порядка трех миллиметров. Это позволяет получить высокий показатель твердости на всех стадиях восстановления узла. Указанный параметр составляет до 62-х HRC. В последнее время выпускаются детали, обработанные путем азотирования. То есть, коленвал упрочняют термохимическим способом, что дает возможность увеличить твердость, но уменьшает глубину закаленной части. Например, после шлифовки указанным способом появляется проблема в необходимости повторной обработки, что не всегда актуально в сложившихся условиях. 4.3. Обоснование целесообразности восстановления детали Целесообразность восстановления коленчатого вала на автомобиле КамАЗ 45143 обусловлена несколькими ключевыми факторами, связанными с технической, экономической и эксплуатационной эффективностью. Техническая целесообразность Восстановление работоспособности детали. Коленчатый вал — одна из наиболее ответственных, дорогостоящих и сложных в ремонте деталей двигателя. Его износ, деформация или повреждения могут привести к снижению надёжности работы всего силового агрегата. Устранение дефектов. В процессе эксплуатации на коленчатом валу могут возникать такие дефекты, как износ коренных и шатунных шеек, изгиб вала, задиры, трещины, прижёги. Восстановление позволяет вернуть деталь к работоспособному состоянию. Повышение долговечности. Современные методы восстановления (например, плазменно-порошковая наплавка, использование износостойких порошков) могут значительно увеличить ресурс детали по сравнению с новыми экземплярами. Это особенно важно для критически важных узлов. Сохранение взаимозаменяемости деталей. При обработке под ремонтный размер сохраняется первоначальная посадка в сопряжениях, что важно для корректной работы двигателя. Экономическая целесообразность Снижение затрат по сравнению с изготовлением новой детали. Затраты на восстановление деталей могут составлять 10–50% от стоимости новых деталей, тогда как при производстве расходы на материалы и заготовку достигают 70–75%. Экономия ресурсов. Восстановление деталей позволяет сократить потребление металла, энергетических и трудовых ресурсов, а также снизить экологический след. Окупаемость инвестиций. При грамотном технологическом процессе инвестиции в восстановление могут окупиться в короткие сроки, обеспечивая высокую рентабельность. Технологические аспекты Выбор метода восстановления. На выбор метода влияют конструктивно-технологические характеристики детали (форма, размер, материал, термообработка, поверхностная твёрдость и шероховатость), условия работы (характер нагрузки, вид трения), величина износа, а также стоимость восстановления. Технологический процесс. Включает мойку, разборку, дефектацию, правку (при необходимости), шлифование, контроль размеров, полирование и сборку. Контроль качества. После восстановления необходимо обеспечить требуемые жёсткость, прочность и износостойкость детали. Дополнительные факторы Квалификация персонала. Некоторые методы (например, высокоточная шлифовка или специализированная наплавка) требуют высокой квалификации операторов. Время выполнения операций. Важно учитывать производительность метода при планировании ремонтного процесса. Таким образом, восстановление коленчатого вала на КамАЗ 45143 целесообразно при условии комплексного подхода, учитывающего технические, экономические и технологические аспекты. Для принятия решения о восстановлении необходимо провести детальную дефектацию, выбрать оптимальный метод с учётом конкретных условий и провести технико-экономическое обоснование. 4.4. . Анализ дефектов детали Трещина на Ø105-0,14 мм длиной более 20 мм с выходом на сальник и износ Ø105-0,14 мм устраняется следующим образом. Протачивается Ø105 мм под втулку, втулка прессуется и затем на токарном и шлифовальном станках обрабатывается в номинальный размер. Износ отверстий под болты крепления маховика, заломы болтов восстанавливаются. Для удаления срезанных штифтов на радиально-сверлильном станке в поворотном приспособлении сверлом Ø6,7 мм сверлится отверстие в штифте, нарезается резьба М8 и удаляется штифт завариванием болта. Заломленные болты высверливаются сверлом Ø17, после чего нарезается резьба под спиральную вставку СП 15,9 х1,56Н метчиком, затем устанавливается спиральная вставка, при значительном смятии отверстий под болты изготавливается и вворачивается специальный ввертыш. Валы, имеющие изгибы более допустимых, правятся с чеканкой по галтелям. Чеканка по галтелям производится для фиксации правки, величину биения проверяют индикаторной стойкой. Приспособление для правки изготавливается с использованием ручного гидравлического домкрата. После исправления указанных выше дефектов колен валы передаются на обработку шеек в ремонтные размеры. Используются кругло-шлифовальные станки 3423, 3162 или специализированные моделей БКО –50, БКД –50. Обработка ведется кругами ПП900х36,8х305; ПП900х67,5х305 91А –25НСИ -27К5. Фаски на масляном канале снимаются концевой фрезой Ф12 ГОСТ 18947-73 и зачищаются бруском БП80х7х25 63СМ20-М14СМ1 КЛА ГОСТ 2456-79, используется шлифмашинка ИП 1011. Суперфиниш производится бруском БС5,5х10х45 63СМ20СТ2КЗЛ на станке модели 3875. Окончательно коленчатый вал полируется на станке модели 3845 полировальной лентой БММШ 175х50000х35 14АМ40 и БММШ 175х50000х68 14АМ40. В мелкосерийном производстве суперфиниширование и полирование заменяются полированием жимками с пастой ГОИ. Промывка маслоканалов и мойка осуществляются любым доступным способом с обязательным вскрытием центробежных ловушек, продувкой и удалением абразива и шлака. Для шлифования коренных шеек шестерни и противовесы снимаются или как минимум сдвигаются задние. При съеме шестерен и противовесов использовать приспособление с усилием не менее 1000 кГс. (по возможности механическое с гидравлическим приводом), не допускать «задиров» на посадочных поверхностях и изгиба шестерен. Перед установкой шестерен и противовесов на коленчатый вал производить их нагрев до 300°С. При установке на вал обратить внимание на правильное расположение противовесов и шестерен, которые симметричны относительно шпоночного паза и в поперечном сечении 4.5. Выбор способа устранения дефектов детали Коленчатый вал,— одна из основных деталей двигателя, опреде¬ляющая вместе с другими деталями цилиндропоршневой группы его ресурс. Ресурс коленчатого вала характеризуется двумя показа¬телями: усталостной прочностью и износостойкостью. При эксплу¬атации двигателя в результате действия высоких и непостоянных динамических нагрузок вал подвергается кручению и изгибу, от¬дельные поверхности (шатунные и коренные шейки и др.) — изна¬шиванию. В структуре металла накапливаются усталостные по-вреждения, возникают микротрещины и другие дефекты. Долговечность коленчатого вала автотракторного двигателя за¬висит от целого ряда конструктивных, технологических и эксплуа¬тационных факторов. Определяющее влияние оказывают такие па¬раметры, как жесткость коленчатого вала и его опор, остаточный прогиб вала в результате релаксации напряжений черновой и чис¬товой правки, метод обработки (упрочнения) галтелей, режимы нагружения двигателя, состояние смазки. У четырехтактных четырехцилиндровых двигателей с пятиопорным коленчатым валом коренные подшипники по степени нагружения можно разделить на две группы. К первой группе относят первый, третий и пятый подшипники, ко второй — четвертый и второй. Наибольшие нагрузки испытывают нижние вкладыши под¬шипников второй группы. Шатунные подшипники нагружены одинаково у всех цилиндров. При работе двигателя минимальная толщина масляного слоя в соединениях (рис. 4.21) зависит от зазора в подшипнике и относительного эксцентриситета С увеличением относительного эксцентриситета значение мини¬мального зазора в соединении (мини¬мальной толщины масляного слоя) уменьшается. Установлено, что при обкатке дви¬гателя после ремонта температура масла не должна быть выше 85...90 °С во избежание возможного задира поверхностей трения. У форсированных двигателей в силу большей нагруженности и шатунных подшипников значения относитель¬ного эксцентриситета выше, чем у обычных, что предъявляет более высокие требования к качеству ремонта коленчатых валов, так как критическая толщина масляного слоя (допустимое значение) тем меньше, чем выше точность обработки вала и ниже шероховатость поверхности шатунных и коренных шеек. Режимы пуска и интенсивного разгона двигателя наиболее опас¬ны для коренных и шатунных подшипников коленчатого вала. В эти периоды минимальный зазор в подшипниках не превосходит. 2...3 мкм, что при недостаточной смазке вызывает интенсивное из¬нашивание деталей соединений. Для улучшения условий смазки подшипников в периоды пуска и разгона форсированные двигатели СМД-62 и СМД-64 оборудуют насосами предпусковой прокачки масла. При дефектации не только определяют геометрические размеры поверхностей, но и проверяют валы на наличие и расположение трещин методом магнитной дефектоскопии. В соответствии с инст¬рукцией по дефектоскопии и восстановлению коленчатых валов с трещинами на шейках для тракторных двигателей считаются опас¬ными и не допускаются следующие виды трещин, при которых валы бракуют: на галтелях коренных и шатунных шеек; на цилиндричес¬кой части шеек на расстоянии менее 6 мм от торцов щек; на кромках отверстий маслоканалов при длине трещины свыше 15 мм и распо¬ложении ее под углом более 30° к оси шейки; находящиеся на рас-стоянии одна относительно другой менее 10 мм и расположенные под углом более 30° к оси вала. Не допускается более восьми трещин длиной менее 5 мм на цилиндрической части шеек и у кромок от¬верстий маслоканалов, а также более трех трещин длиной свыше 5 мм. Считаются безопасными и допускаются для обработки не более трех продольных трещин длиной свыше 5 мм на поверхности каж¬дой коренной и шатунной шейки, не выходящих на галтель, нахо¬дящихся на расстоянии более 10 мм одна относительно другой и расположенных под углом менее 30° к оси шейки. Трещины разделывают абразивным инструментом по всей длине с целью образования канавки радиусом 1,5...2 мм и глубиной 0,2...0,4 мм. Острые кромки дополнительно притупляют по пери¬метру. Канавку у разделанной трещины упрочняют виброударным на¬клепом в течение 6...8 с энергией удара 2,5...5,0 Дж. Трещины обра¬батывают после шлифования шеек до ремонтного размера перед их полированием. Иногда трещины после разделки заваривают. При восстановлении коленчатых валов применяют маршрутную технологию. Посадочные поверхности под шкив, шестерни, маховик, а также отверстия под штифты и шпоночные пазы чаще всего восстанавли¬вают дуговой наплавкой проволокой 1,2Св18ХГС в среде углекис¬лого газа с последующей механической обработкой. Основной дефект коленчатых валов — износ коренных и шатунных шеек. Износ шеек устраняют шлифованием их под ремонтный размер. Все одноименные шейки (коренные или шатунные) шли¬фуют под один размер, который определяют следующим образом. Измеряют диаметры всех одноименных шеек и находят минималь¬ный из них </т1п. Затем рассчитывают теоретический ремонтный раз¬мер, мм, Шлифуют шейки после устранения других дефектов коленчато¬го вала. Для шлифования валов служат станки ЗА423 или ЗВ423. Если на предприятии один станок, то сначала шлифуют корен¬ные шейки и другие поверхности, находящиеся на одной с ними оси, а затем — шатунные шейки. При шлифовании коренных шеек базовыми поверхностями служат центровые отверстия. При шли¬фовании шатунных шеек вал закрепляют обработанными крайни¬ми коренными шейками в патронах центросмесителей станка, предварительно устанавливаемых с помощью штангенреисмуса на нужный радиус кривошипа. Вал выставляют в горизонтальной плоскости с помощью специального приспособления. Конструк¬ция некоторых цетросмесителеи предусматривает крепление валов за поверхность фланца под маховик и за шейку под шкив или шес¬терню. При наличии двух шлифовальных станков лучше сначала шлифо¬вать шатунные шейки на одном предварительно выставленном на ра¬диус кривошипа станке, а затем на другом — коренные шейки. В дан¬ном случае возникающий при шлифовании шатунных шеек некото¬рый изгиб вала устраняется при шлифовании коренных шеек. В процессе шлифования необходимо строго выдерживать заданный радиус галтелей. Для этого кромки шлифовального круга закругляют алмазным карандашом, закрепленным в специальном приспособлении. Галтели при изготовлении коленчатых валов не закаливают, а упрочняют холодной пластической деформацией. Глубина упрочненной зоны невелика, и при шлифовании этот слой срезается, что приводит к снижению прочности отремонтированных валов. Поэтому при ремонте валов целесообразно введение операций по упрочнению галтелей. Шейки вала шлифуют электрокорундовыми кругами на керами¬ческой связке зернистостью 16...б0мкм, твердостью СМ2, С1, С2, СТ1 и СТ2. Шлифовальные круги рекомендуется править после шлифования одного-двухколенчатых валов. Шлифование целесообразно выполнять методом врезания, что увеличивает производительность и точность обработки. В этом слу¬чае в конце шлифования прекращают поперечную подачу круга и обрабатывают шейки и галтели в течение 10...20 с, что обеспечивает требуемую шероховатость поверхностей. При шлифовании вреза¬нием ширина круга должна точно соответствовать длине шлифуе¬мой шейки. Для предотвращения появления микротрещин и прижогов при шлифовании применяют обильное охлаждение эмульсией (Юг эмульсионного масла на 10 л воды) или 3...4%-м раствором кальци¬нированной соды. Овальность и конусность прошлифованных шеек не должны превышать 0,015 мм. При шлифовании оставляют припуск до 0,005 мм на последую¬щее полирование. Перед полированием шеек раззенковывают и по¬лируют острые края масляных каналов. Полируют на специальных стендах абразивными или алмазными бесконечными лентами. При большой программе восстановления вместо полирования применя¬ют суперфиниширование на специальных полуавтоматах, в резуль¬тате чего значительно повышается износостойкость. При восстановлении коленчатых валов перешлифовкой под ре¬монтный размер шеек практически невозможно обеспечить их 100%-й ресурс, и он уменьшается тем больше, чем больше номер ремонтного размера. Это объясняется тем, что твердость закаленных ТВЧ шеек уменьшается от поверхности по сечению вала и при шлифовании удаляется наиболее твердый слой. Некоторые ремонтные предпри¬ятия для обеспечения высокой износостойкости и ресурса валов после перешлифовки шеек выполняют их закалку ТВЧ, лазерное упрочнение и др. После восстановления коленчатые валы подвергают динамичес¬кой балансировке на машине БМ-У4. Технология и последователь¬ность балансировки зависят от типа двигателя (рядный, У-образный) и конкретной конструкции коленчатого вала и шатунов. Коренные и шатунные шейки, вышедшие за ремонтные разме¬ры, восстанавливают наращиванием различными методами: на¬плавкой (под флюсом, плазменной, в среде защитных газов, широ¬кослойной и др.); гальваническими покрытиями (железнением, хромированием); металлизацией; напеканием порошков; электро¬контактной приваркой ленты; приваркой или приклеиванием по¬луколец; пластинированием и др. При восстановлении коленчатых валов следует иметь в виду, что в результате длительной эксплуатации в их опасных сечениях на¬капливаются усталостные повреждения, что приводит к снижению предела выносливости на 20...25 % по сравнению с выносливостью новых валов. Зоны накопления усталостных повреждений у валов карбюраторных двигателей находятся в центральной части шеек в зоне масляных каналов, у дизелей — в зоне перехода галтели в щеки вала. Коленчатые валы дизелей разрушаются, как правило, по ще¬кам из-за действия изгибающих моментов, у карбюраторных двига¬телей — по шейкам из-за вращающих моментов. При перешлифовках валов карбюраторных двигателей удаляют поверхностные слои шеек с накопившимися усталостными по¬вреждениями. Их наращивание приводит к разгрузке наиболее на¬пряженных слоев металла. Полностью удалить таким способом на¬пряжения и разрушенные слои металла валов дизелей в зоне галте¬лей затруднительно, поэтому их ресурс восстановить не удается. Таким образом, проблема восстановления коленчатых валов ди¬зелей сводится к снятию накопленных повреждений в зоне галтелей и созданию условий, направленных на уменьшение усталостных повреждений. Более 85 % объема восстановления шеек коленчатых валов вы¬полняют наплавочными способами и прежде всего наплавляют под слоем флюса. При этом можно выделить следующие основные ва¬рианты технологических процессов: наплавка без термической об¬работки; наплавка с последующей термической обработкой; терми¬ческая обработка, наплавка, термическая обработка; наплавка, уп¬рочнение. Наиболее распространенной считают наплавку пружинной про¬волокой второго класса под слоем легированного флюса, представляющего собой смесь, состоящую из плавленного флюса АН-348А (93,2 %), феррохрома (2,2 %), графита (2,3 %) и жидкого стекла (2 5 %)• Этот метод резко снижает усталостную прочность наплав¬ленных коленчатых валов из-за наличия огромного количества тре¬щин. Разработана наиболее прогрессивная технология наплавки из¬ношенных коленчатых валов. Она предусматривает наплавку шеек валов проволокой Нп-ЗОХГСА под флюсом АН-348А с последую¬щей механической обработкой и полным повторным циклом тер¬мической обработки (нормализация и закалка ТВЧ). Эта техноло¬гия требует специального термического оборудования и целесооб¬разна при большой производственной программе восстановления. На Ярославском моторном заводе разработана и внедрена техно¬логия восстановления изношенных коленчатых валов двигателей ЯМЗ-240. Их коренные опоры работают в паре с подшипниками качения и выполнены в виде беговых дорожек. Это и определило необходимость применения легированной высокоуглеродистой стали 60ХФА для обеспечения высокой твердости (не менее НК.С 62), а также усталостной и контактной прочности. Сталь 60ХФА от¬носится к труднонаплавляемым сталям. Перед наплавкой шатунные шейки предварительно шлифуют с занижением диаметра на 3 мм относительно номинального с целью удаления поверхностных дефектов в виде мелких трещин и т.д. Затем вал подогревают в печи шахтного типа до температуры 150... 180 °С. Непосредственно перед наплавкой и в процессе ее каж¬дая шатунная шейка подогревается до температуры 350...400 "С га¬зовой горелкой. При этом рядом расположенные коренные опоры охлаждают водяным душем. Наплавку ведут от галтелей к середине шейки на следующих ре¬жимах: проволока Нп-ЗОХГСА диаметром 1,8 мм; флюс АН-348А; сила сварочного тока 150...160А; напряжение дуги 24...26 В; частота вращения 1 мин-1; подача проволоки 87м/ч; подача суппорта 4,5 мм/об., вылет электрода 20...25 мм; смещение с зенита в сторо¬ну, обратную вращению, 6...8 мм. При предварительном объемном подогреве коленчатого вала до температуры 150... 160 "С уменьшается перепад температур по сече¬нию наплавляемой шейки. Вследствие этого замедляется скорость охлаждения поверхностных слоев и исключается трещинообразо-вание. После наплавки шейки подвергают высокому отпуску с нагре¬вом ТВЧ до температуры 750...800 °С. Затем их шлифуют и закали¬вают ТВЧ. Перед наплавкой, после нее и перед окончательным шлифованием валы правят наклепом. Затем их балансируют и по¬лируют. Технологию восстановления шеек коленчатых валов двига¬телей А-41 с многократной термической обработкой разработал и Внедрил Алтайский моторный завод. Она предусматривает шлифо¬вание шеек, подогрев ТВЧ, наплавку, высокотемпературный отпуск нагревом ТВЧ, правку, токарную обработку шеек, черновое шлифование, закалку и низкотемпературный отпуск шеек, чисто¬вое шлифование и полирование шеек, дефектоскопию и баланси¬ровку вала. Усталостная прочность восстановленных по такой технологии валов составляет не менее 80 % новых. Для повышения усталостной прочности восстановленных колен¬чатых валов разработаны и внедрены конструктивно-технологичес¬кие мероприятия. Первое из них предусматривает наплавку цилинд¬рической части шейки и галтели проволоками разного химического состава. Так, галтель наплавляют проволокой Св-08 под флюсом АН-348, цилиндрическую часть — проволокой Нп-ЗОХГСА под смесью флюсов (30 % АН-348 + 70 % АНК-18). Твердость металла состав¬ляет соответственно 20...24 и 50...56 НК.С. Второе предусматривает наплавку цилиндрической части шейки вала, исключая галтель (рис. 4.23). В этом случае можно использо¬вать порошковую проволоку ПП-АН-122 или ПП-АН-128; прово¬локу Нп-ЗОХГСА и смесь флюсов АН-348 и АНК-18. После наплавки и чернового шлифования шеек галтели шлифу¬ют по заданному радиусу с углублением в тело шейки на 0,4...0,5 мм. Удаляют наиболее напряженные слои металла. Далее проводят уп¬рочняющую дробеструйную обработку галтели в течение 1 мин под давлением 0,6 МПа, чистовое шлифование и полирование. При выполнении указанных мероприятий можно значительно повысить предел выносливости восстановленных коленчатых ва¬лов. Для восстановления шеек валов используют электроконтактную припайку стальной ленты из стали 50ХФА, дуговую металлизацию порошковой проволокой ПП-ОМ-2. Коленчатые валы некоторых двигателей (типа ЗМЗ и др.) изго¬тавливают из высокопрочного магниевого чугуна ВЧ50 и ВЧ45. Их износостойкость и усталостная прочность примерно одинаковы с соответствующими показателями валов, выполненных из стали 45, но себестоимость получения заготовок отливкой в 2,0...2,5 раза ниже получения поковок. В то же время чугун относится к трудно-свариваемым материалам. Поэтому рассмотренные выше способы наплавки не дают хороших результатов при восстановлении чугунных валов. Для восстановления чугунных коленча¬тых валов применяют следующие способы дуговой наплавки: по стальной оболочке; двухслойную наплавку; наплавку с после¬дующей нормализацией; наплавку прово¬локой Нп-15СТЮЦА под слоем флюса АН-348А; широкослойную наплавку мало-углеродистой проволокой марки 08А с до¬бавлением в зону горения дуги ферромаг¬нитной шихты и др. При восстановлении валов дуговой наплавкой по стальной обо¬лочке шейки шлифуют до диаметра на 1 мм меньше последнего ре¬монтного размера, обворачивают лентой из стали 08А толщиной бо¬лее 0,8 мм (оболочкой) и прихватывают ее сваркой в двух точках в зоне стыка. Затем приваривают оболочку по краям путем наплавки галтелей проволокой Св-08 в среде углекислого газа. Далее шейки наплавляют порошковой проволокой под слоем флюса АН-348А. В результате этого в наплавленном слое значительно уменьшается со¬держание углерода, марганца, кремния и других элементов, практи¬чески исключаются отбел и образование трещин. Усталостная прочность валов достигает 80 % новых, но процесс сложен и трудо¬емок. При двухслойной наплавке оболочкой служит первый наплав¬ленный слой, который получают с помощью малоуглеродистой по¬рошковой проволоки под слоем флюса АН-348А. Второй слой на¬плавляют как бы по стальной поверхности обычными методами. Однако усталостная прочность таких валов составляет всего около 70 % новых. Наплавку с последующей нормализацией применяют для восстановления чугунных коленчатых валов двигателя ЗМЗ-53, ко¬торые разрушаются из-за усталости после наплавки по шатунным шейкам. В то же время износ их в 2 раза меньше износа ко¬ренных шеек. Поэтому для повышения усталостной прочности наплавленного вала при сохранении его необходимой износо¬стойкости после наплавки шатунных шеек вал подвергают нор¬мализации при температуре 800...850 °С и правке в горячем со¬стоянии. Затем наплавляют коренные шейки, шлифуют, балан¬сируют и полируют вал. При нормализации твердость наплав¬ленных шатунных шеек уменьшается до НК.С 25...30, снижаются внутренние напряжения, и в итоге усталостная прочность повы¬шается до 85 % уровня новых валов. Некоторое снижение изно¬состойкости шатунных шеек компенсируется ее запасом по срав¬нению с коренными шейками. К перспективным и эффективным способам восстановления стальных и чугунных коленчатых валов относится плазменная на¬плавка. Рекомендуют комбинированный способ наплавки, предус¬матривающий одновременную подачу проволоки и порошка. При восстановлении коленчатых валов, изготовленных из ста¬ли 45 (СМД-14, А-41 и др.), шейки наплавляют композицией проволока Св-08МХ или Св-08Г2С (85 %) + порошок ПГ-СР4 (15 %), а галтели — той же композицией, но в соотношении 75 и 25 %. Валы из стали 50Г (ЯМЗ-238НБ и др.) наплавляют проволокой Св-15ГСТЮЦА (75...80 %) и порошком ПГ-СР4 или ПГ-СРЗ \ (20...25 %). При восстановлении чугунных валов применяют проволоку Св-15ГСТЮЦА (70%) и порошок ПР-Н70Х17 СЧР4 (30 %). Для восстановления чугунных коленчатых валов разработано и внедрено два способа: постановка полуколец и пластинирование. Технология восстановления изношенных шеек коленчатых ва¬лов ЗМЗ-53 приваркой стальных полуколец включает в себя шли¬фование шеек, нанесение разгружающих выточек на галтелях в плоскости, перпендикулярной к плоскости кривошипа; постановку и приварку на шейки вала в зоне их стыка специальных полуколец (рис. 4.24). Ширина их меньше длины шейки вала. Полукольца из¬готовляют из листовой стали 45 толщиной 3 мм. Нарезают из листа полосы, затем вырубают из них заготовки нужных размеров с одно-временной пробивкой отверстий под масляные каналы, нагревают до температуры 820...890 "С и изгибают в приспособлении. Затем полукольца закаливают при нагреве до температуры 820...880 °С и охлаждении в масле, подвергают низкому отпуску. После этого по¬лукольца растачивают до нужного диаметра с шероховатостью Предел выносливости восстанов¬ленного таким способом коленчатого вала такой же, как и нового. Метод восстановления шеек валов пластинированием заключается в установке с последующим механическим креплением на шейках валов стальной холоднокатаной термообработанной полированной ленты, изготовленной из пружинистой стали типа 65Г. Шейки предварительно шлифуют до требуемого размера. После этого на них фрезеруют два зеркально расположенных сегментных паза, оставляя перемычки меж¬ду ними. Накладную ленту толщиной 0,4 мм изготовляют штамповкой. При этом предусмотрены вырубка ее требуемой длины, выполне¬ние отверстий для масляных каналов и высечка двух противопо¬ложно направленных, частично отогнутых внутрь выступов, кото¬рые препятствуют провороту ленты относительно шеек коленчато¬го вала. С помощью специального приспособления ленту сворачивают в кольцо диаметром, меньшим диаметра прошлифованной шейки вала. Далее свернутую ленту надевают на подготовленную поверх¬ность шейки вала и фиксируют торцами выступов относительно бо¬ковых поверхностей перемычки на валу. При очередном ремонте вала накладную ленту заменяют. При этом шейки вала не перешли¬фовывают. При использовании данного метода можно существенно упрос¬тить технологический процесс и оснастку для восстановления ва¬лов, полностью исключить сварочно-термическое воздействие на вал, отказаться от шлифования и полирования восстановленных ва¬лов, в 4...5 раз сократить расход металла и в 3 раза повысить производительность процесса по сравнению с наплавкой. Метод успешно апробирован при восстановлении чугунных валов двигателей ЗМЗ-53 и ЗМЗ-24. Некоторые предприятия восстанавливают шейки колен¬чатых валов дуговой и плазмен¬ной металлизацией, железнением, анодно-струйным хроми-рованием. С целью повышения сцепляемости металлизационных покрытий шейки обяза¬тельно подвергают дробеструй¬ной обработке или обработке корундом под давлением 0,45... 0,55 МПа. Чугунные коленча¬тые валы прокаливают при тем¬пературе 250...300 "С в течение 15 мин для удаления масла из пор. 4.6 Разработка маршрутной карты Таблица 4.3 Маршрутная карта Операции Наименование операции Место выполнения операции Кол-во точек обслуживания Трудоемкость, чел.ч Приборы, инструмент Технические требования и указания 1 Установить коленчатый вал в сборе на стенд для разборки цех 1 0,026 Верстак слесарный, стенд для разборки коленчатого вала, кран-балка, подвеска - 2 Разогнуть усики замковых шайб, отвернуть болты крепления с шайбами, шайбы носка коленчатого вала и снять с коленчатого вала шайбу носка коленчатого вала цех 1 0,026 Зубило, молоток, головка сменная 17 мм, ключ с присоединительн ым квадратом - 3 Разогнуть усики замковых шайб, отвернуть болты крепления с шайбами полумуфты отбора мощности и снять с коленчатого вала полумуфту отбора мощности цех 1 0,26 Зубило, молоток, головка сменная 13мм, ключ с присоединительным квадратом, съемник полумуфты 4 Спрессовать съемникомс шейки переднего конца коленчатого валаи одновременно передний противовес оленчатого вала и ведущую шестерню 5 привода масляного насоса цех 1 0,026 Съемник И.801.01.00 5 Спрессовать с шейки заднего конца задний противовем коленчатого вала и распределительную шестерню с маслоотражателем цех 1 0,026 Съемник И.801.01.00 6 Выпрессовать сегментные шпонки и с шеек переднего и заднего конца коленчатого вала цех 1 0,026 Зубило, молоток 7 Выпрессовать из отверстий шатунных шеек коленчатого вала заглушки шатунных шеек цех 1 0,026 Оправка, молоток, крючок Установить в заглушку оправку и пробить отверстие в донышке, одновременно осадив заглушку вниз на 4-5 мм, захватить заглушку крючком через отверстие и выбить 8 Вывернуть из масляного канала переднего конца коленчатого вала ввертыш цех 1 0,026 Отвертка 10мм, 9 Выпрессовать подшипник из гнезда заднего конца коленчатого вала цех 1 0,026 Съемник 10 Выпрессовать установочные штифты из отверстия переднего и заднего конца колечатого вала цех 1 0,026 Сьемник Работу выполнять при необходимости замены установочных штифтов 11 Спрессовать маслоотражатель с распределительной шестерни коленчатого вала цех 1 0,026 Оправка 7853-400084 12 Снять коленчатый вал со стенда цех 1 0,026 Кран-балка 13 Вымыть коленчатый вал Пост мойки 1 0.02 Установка для мойки Очистить полости шеек коленчатого вала от отложений. Промыть вал и обдуть сжатым воздухом 4.7 Разборка конструкции приспособления Разборка конструкции приспособления для шлифовки коленвала включает анализ его составных частей и принципа работы. Такие приспособления могут использоваться для обработки шеек коленчатого вала после шлифовки, полировки или контроля геометрических параметров. Основные компоненты приспособления Стойка. Может крепиться к станку болтовым соединением. К стойке через шарнир крепится плита с электродвигателем и поворотным рычагом. Поворотная плита. На ней установлены электродвигатель и поворотный рычаг. На шкив электродвигателя надевается полировальная или шлифовальная лента, которая рабочей поверхностью контактирует с обрабатываемой поверхностью коленвала. Шкив. Передаёт вращательное движение полировальной или шлифовальной ленте. Коленчатый вал. На него надевается лента или шкив, который получает вращение от станка. Средства зажима коленвала. Обеспечивают фиксацию вала в приспособлении, исключая его деформацию во время обработки. Принцип работы Приспособление может работать следующим образом: Полировальная или шлифовальная лента надевается на шейку коленвала и шкив. При вращении коленвала и/или шкива лента прижимается к обрабатываемой поверхности. Натяжение ленты регулируется с помощью поворотного рычага, установленного на поворотной плите. Разработка моторного цеха по ремонту двигателей грузовых автомобилей При проектировании такого цеха важно учитывать следующие аспекты: Оборудование. Необходимо подобрать станки для шлифовки коленвалов, соответствующие производственным задачам (например, обработка коренных и шатунных шеек, фланцев, хвостовиков). Могут использоваться станки с ЧПУ, гидрофицированными устройствами для центровки, системами контроля параметров обработки. Организация рабочего процесса. Важно организовать логистику заготовок, управление станками, контроль качества обработки, соблюдение техники безопасности. Безопасность. Следует предусмотреть меры защиты от абразивной пыли, охлаждающих жидкостей, отлетающих частиц, электрического тока. Персонал. К работе на шлифовальных станках допускаются обученные сотрудники, прошедшие медицинский осмотр, инструктаж по охране труда. Для детального изучения конкретной конструкции приспособления или проекта цеха рекомендуется обратиться к технической документации, патентам, научным публикациям или проектам реконструкции производственных участков. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 5.1 Расчет годового фонда оплаты труда Проведем расчет годового фонда оплаты труда Таблица 5.1 Тарифная ставка по профессии Наименование проф. специальности 2 3 4 5 Механик 155,95 160,54 170,27 175,71 Моторист 135,81 145,17 150,42 165,86 По таблице 5.1 принимаем 4-й квалификационный разряд механика – 1чел., с часовой тарифной 170,27 руб., а также 4-й квалификационный разряд рабочего по специальности - моторист – 1 чел., с часовой тарифной ставкой 150,42 руб. Тарифный фонд оплаты труда за год рассчитывается по формуле: ФОТтар = Фп*Сri*Чi (5.1) Годовой тарифный фонд оплаты труда обслуживающего персонала (моторист): ФОТтар = 1976*150,42*1 = 297 229,92 руб. Так как предусмотрено премирование, то сумма премии: Пр = (%ПР)*ФОТтар / 100, руб (5.2) % ПР - установленный в положении о премировании % премии (принимаем 90%) Пр = 90*297 229,92 /100 = 267 506,93 руб. Фонд основной заработной платы обслуживающего персонала рассчитывается по формуле: ФОТосн = ФОТтар + Пр (5.3) ФОТосн = 297 229,92,92 +267 506,93 = 564 736,85 руб. Среднедневная зарплата рассчитывается по формуле: 3дн = ФОТосн / Фп, руб (5.4) 3дн = 564 736,85 / 247 = 2 286,79 руб. Дополнительная зарплата представляет собой выплаты за непроработанное время, т.е. отпусков. Количество дней отпусков следует определить по балансу рабочего времени. Принимаем 28 дней. Дополнительная зарплата рассчитывается по формуле: ФОТдоп = 3дн*Дотп (5.5) ФОТдоп = 2 286,79 *28= 64 030,12 руб. Годовой фонд оплаты труда обслуживающего персонала составит: ФОТгод = ФОТосн + ФОТдоп (5.6) ФОТгод = 564 736,85 + 64 030,12 = 628 766,97 руб. Годовой тарифный фонд оплаты труда ремонтного персонала (механик): ФОТтар = 1976*160,27*1 = 316 693,52 руб. Так как предусмотрено премирование, то сумма премии: Пр = (%ПР)*ФОТтар / 100, руб. (5.7) % ПР - установленный в положении о премировании % премии (принимаем 90%) Пр = 90*336 453,52/100 = 302 808,17 руб. Фонд основной заработной платы обслуживающего персонала рассчитывается по формуле: ФОТосн = ФОТтар + Пр (5.8) ФОТосн = 336 453,52+ 302 808,17 = 639 261,69 руб. Среднедневная зарплата рассчитывается по формуле: 3дн = ФОТосн / Фп, руб (5.9) 3дн = 639 261,69 / 247 = 2 588,10 руб. Дополнительная зарплата представляет собой выплаты за непроработанное время, т.е. отпусков. Количество дней отпусков следует определить по балансу рабочего времени. Принимаем 28 дней. Дополнительная зарплата рассчитывается по формуле: ФОТдоп = 3дн*Дотп (5.10) ФОТдоп = 2 588,10 *28= 72 466,80 руб. Годовой фонд оплаты труда обслуживающего персонала составит: ФОТгод = ФОТосн + ФОТдоп (5.11) ФОТгод = 639 261,69 + 72 466,80 = 711 728,49 руб. Общий фонд оплаты труда составит: ФОТобщ = ФОТосн + ФОТдоп, ФОТгод=628 766,97+711 728,49 =1 340 495,46 руб. Среднемесячная зарплата одного рабочего составит: Зсм=1 340 495,46:(12х2)=55 853,98 руб. 5.2 Разработка сметы затрат на содержание и эксплуатацию диагностического поста АТП В смету затрат следует включить следующие элементы затрат: Стоимость части здания, занятой участком. Стоимость оборудования. Затраты на доставку и монтаж оборудования. Затраты на материалы. Затраты на отопление. Прочие накладные расходы. Расчёт затрат на материалы Таблица 5.2 Стоимость затрат на материалы Наименование материалов Ед. измерения Количество Цена по прейскуранту, руб. Общая стоимость, руб. Рабочая экипировка Шт. 3 2740 8220 Стационарные верстаки Шт. 3 11595 34785 Подъемно-осмотровое оборудова¬ние Шт. 3 111269 333 807 Антифриз Шт. 3 850 2550 Умывальник Шт. 3 5000 15000 Мыло Шт. 10 326 3260 Омывайка Л. 40 336 13400 Жилетки светоотражающие Шт. 10 100 2500 WD-40 Л. 25 608 15200 Герметик Кг. 15 152 2280 Итого: 132976 431002 Расчёт затрат по оплате труда В смету следует включить годовой фонд оплаты труда ремонтного и обслуживающего персонала, который равен ФОТ общ. = 1 340 495,46 руб. Расчёт страховых оплат Размер отчислений на обязательное социальное страхование во внебюджетные фонды по ставке 30,2% от годового фонда оплаты труда рассчитывается по формуле СВ = ФОТобщ*30,2/100 (5.12) СВ = 1 340 495,46 *30,2/100= 404 829,693 руб. Расчет амортизационных отчислений В этом элементе затрат будем учитывать амортизационные отчисления за год по тем видам оборудования, которые можно отнести к основным фондам, т.е. если их срок службы больше 1 года. Амортизация начисляется, если первоначальная стоимость единицы оборудования свыше 40000 руб. Нормы амортизации устанавливаются в соответствии со сроком полезного использования основных средств. Правительство РФ установило классификационные группы основных средств, в зависимости от срока их полезного использования. Грузовик Урал 43-20 относится к IV амортизационной группе со сроком полезного использования от 5 до 7 лет включительно (автобусы средние и большие длиной до 12 м включительно). Норма амортизации рассчитывается по формуле: 〖 Н〗_А = (100 %)/(Срок полезного использования) = 100/7 = 14,3 % (5.13) Таблица 5.3– Расчёт амортизационных отчислений Наименование оборудования Кол-во ед. Стоимость оборуд., руб. Аморт. Группа Период полезного использования, год Амортизация Норма % Сумма, руб. Компрессор 3 47850 V 5-7 14,3 6843 Стенд для проверки работоспособности форсунок 1 100000 V 5-7 14,3 14300 Шкаф для инструментов 3 57500 IV 5-7 14,3 8222 Слесарный верстак 1 33725 V 5-7 - - Стеллажи для запчастей 1 6 650 IV 5-7 - - Умывальник 3 4890 IV 5-7 - - Ящик с песком 3 34050 IV 5-7 - - Стол для шлифовальных работ 1 33700 V 5-7 - - Компрессометр 3 2550 V 5-7 - - ИТОГО 314 921 29365 Накладные и прочие расходы Эти расхода включают в себя средства, израсходованные на управление и обслуживание АТП, на содержание административно – управленческого персонала, командировочные расходы, износ нематериальных активов, представительские расходы, расходы на рекламу и подготовку кадров. Так как это косвенные расходы, то их определяют ориентировочно как долю от ФОТгод рабочих. Эта доля выражается в процентах. Принимаем накладные расходы в размере 75% от ФОТгод. HP=75*ФОТгод/100, (5.14) HP=75*711 728,49/100 = 533 796,37 руб. Прочие неучтённые расходы можно принять в количестве 10 % от суммы всех предыдущих расходов. Для определения общей суммы затрат составляем таблицу 5.4 Таблица 5.4 - Смета затрат Наименование затрат Сумма, руб. Затраты на материалы и запасные части 431002,0 ФОТ рабочих 1 340 495,46 Страховые выплаты 404 829,63 Амортизация основных фондов 29365 Накладные расходы 533 796,37 Прочие расходы 273 948,85 ИТОГО: 3 013 437,31 Найдём удельный вес различных расходов на моторном участке. Затраты на материалы и запасные части: Dзар. = 431002,0/3 013 437,31*100=14,30% Затраты на заработную плату и страховые выплаты: Dзар. =(1 340 495,46+ 404 829,63)/3 013 437,31 *100=57,92% Затраты на амортизацию основных фондов: Dзар =29365/3 013 437,31*100=0,97% Затраты на накладные и прочие расходы: Dн.р. =(533 796,37+ 273 948,85)/3 013 437,31 *100=26,81% Таким образом, больший удельный вес в смете затрат имеет заработная плата, накладные и прочие расходы. В современных условиях, а именно в условиях мирового экономического кризиса, первым шагом для любого производства может быть сокращение накладных и прочих расходов. Рисунок 5.1 Накладные амортизации 6 ОХРАНА ТРУДА Организация охраны труда на автотранспортном предприятии — важная составляющая безопасности сотрудников и эффективного функционирования предприятия. Рассмотрим ключевые аспекты организации охраны труда на таком предприятии: Законодательная база Основополагающими нормативными актами являются Трудовой кодекс Российской Федерации, Федеральный закон № 426-ФЗ от 28 декабря 2013 г., Приказ Минтруда России № 777н от 19 октября 2021 г. и другие законодательные акты, и постановления правительства Российской Федерации. Основные направления деятельности по охране труда Организация рабочего места водителя автомобиля Рабочее место водителя должно соответствовать требованиям санитарии и гигиены, обеспечивать безопасность и комфортность условий труда. Это включает: Освещение рабочей зоны Наличие средств индивидуальной защиты Обеспечение средствами связи и навигации Регулярное техническое обслуживание транспортных средств Медицинские осмотры водителей автомобилей. Водители проходят обязательные медицинские осмотры перед началом смены, периодически и внеочередные при возникновении подозрений на ухудшение здоровья. Эти меры помогают предотвратить аварии и несчастные случаи на дороге. Инструктажи и обучение работников правилам охраны труда. Все работники предприятия обязаны проходить инструктажи по технике безопасности и пожарной безопасности. Работники также регулярно повышают свою квалификацию в области охраны труда. Проведение спец-оценки условий труда. Спец-оценка позволяет выявить вредные факторы производственной среды и принять необходимые меры по снижению рисков для здоровья работников. Порядок действий при авариях и чрезвычайных ситуациях Предприятие разрабатывает инструкции и планы действий в аварийных ситуациях, включая порядок эвакуации персонала и оказания первой помощи пострадавшим. Таким образом, организация охраны труда на автотранспортном предприятии требует комплексного подхода, включающего обеспечение безопасных условий труда, проведение медицинских осмотров, регулярное повышение квалификации работников и разработку документации по охране труда. 6.1 Требования охраны труда работников при организации и проведении работ При проектировании и функционировании моторного участка грузового автотранспортного предприятия важно учитывать требования охраны труда для предотвращения травм сотрудников и минимизации рисков возникновения профессиональных заболеваний. Основные требования включают: Организация рабочего места Освещение: Рабочие зоны должны иметь достаточное освещение естественного и искусственного происхождения, исключающее появление теней и бликов, создающих зрительное напряжение. - Организация пространства: Пространство должно обеспечивать удобство перемещения персонала, отсутствие захламленности оборудованием и инструментами, наличие проходов шириной не менее 1 метра между агрегатами и стенкой помещения. Инвентарь и инструменты: Используемые инструментальные средства должны соответствовать требованиям ГОСТ и Технических регламентов, исправны и регулярно проверяться на пригодность. Средства индивидуальной защиты: Персоналу необходимо обеспечить защиту органов дыхания от вредных веществ (например, использование респираторов), глаз и лица (защитные очки и маски), рук (специальные перчатки). - Электрооборудование: Все электроустановки должны находиться в исправном состоянии, оснащены устройствами защитного отключения и заземления, электрические провода и штепсельные соединения надежно защищены от повреждений. 6.2 Общие требования 1. Санитария и гигиена Регулярная уборка производственных площадей и устранение загрязнений машинным маслом, бензином и другими химическими веществами. - Наличие раковин с горячей водой и мылом для мытья рук перед приемом пищи и отдыха. Установка вытяжной вентиляции, предотвращающей накопление опасных газов и паров в воздухе рабочей зоны. Контроль температуры воздуха и влажности в помещении, поддерживая комфортные условия труда. 2. Мероприятия по охране здоровья Периодические медицинские осмотры работников, занятых ремонтом и обслуживанием транспортных средств, особенно водителей и механиков. Обучение персонала безопасным методам ведения ремонтных работ, включая проведение инструктажей по технике безопасности. Применение эффективных способов профилактики травматизма и профзаболеваний среди работающих на участках с повышенным уровнем шума и вибрации. Таким образом, соблюдение всех вышеуказанных правил и норм обеспечит безопасные условия труда и снизит вероятность негативных последствий для здоровья работников, повышая общую производительность и эффективность деятельности моторного участка. 6.3 Пожарная безопасность Особенностью моторного участка является высокая концентрация легко воспламеняемых жидкостей (бензин, дизельное топливо, масла), горящих материалов (резины, пластика, изоляции проводов), металлических деталей и механизмов, нагревающихся до высоких температур. Работа с двигателем внутреннего сгорания предполагает риск возгорания топлива и смазочных материалов вследствие утечек, разливов, попадания искр или открытого огня. Организационные мероприятия по обеспечению пожарной безопасности: Обучение персонала: Регулярно проводимые инструктажи по мерам предосторожности, использованию первичных средств пожаротушения, поведению в чрезвычайных ситуациях. Контроль хранения ГСМ: Горюче-смазочные материалы хранятся в специализированных помещениях, оборудованных сигнализацией и системами автоматического подавления пожаров. Ограничение курения и использования открытого огня: Полностью запрещены любые виды открытого пламени и курение вблизи рабочих зон. Проверка состояния электропроводки и оборудования: Своевременное выявление неисправностей электросети, замена поврежденных участков кабелей и соединений, исключение перегрузок сети. Размещение знаков пожарной безопасности: Информационные таблички и знаки размещаются в наиболее заметных местах, указывая пути эвакуации, расположение огнетушителей и других средств пожаротушения. Проведение тренировок по эвакуации: Периодическое проведение учений по отработке действий персонала в условиях чрезвычайной ситуации. Назначение ответственных лиц: За соблюдением требований пожарной безопасности назначается ответственный сотрудник, контролирующий выполнение необходимых предписаний. Система оповещения и автоматики: Установлены датчики дыма, тепловые извещатели, система автоматической подачи воды или порошкового пожаротушения в критически важных зонах. Средства пожаротушения: Огнетушители углекислотные (CO₂) и порошковые используются для ликвидации возгораний различных классов. Ручные установки пенного типа применяются для локализации очагов горения жидких углеводородов. Автоматические системы водяного пожаротушения (спринклерные и дренчерные установки) обеспечивают быстрое реагирование на пожары. Песчаные огнетушащие вещества необходимы для тушения небольших локальных возгораний. Требования к эвакуационным путям Чётко обозначенные выходы и маршруты движения людей в экстренных случаях. Свободные доступы ко всем дверям, окнам и запасным выходам. - Исправность дверей и окон, обеспеченность свободного прохода через двери. Осветительные приборы, позволяющие ориентироваться в темноте. Соблюдение указанных мер значительно снижает риски возникновения пожаров на моторном участке и обеспечивает максимальную безопасность работникам и имуществу предприятия. 6.4 Режим труда и отдыха Правильно организованный режим труда и отдыха способствует повышению производительности труда, снижению уровня усталости и риска ошибок при выполнении операций на моторном участке. Ниже представлены рекомендации по соблюдению режима труда и отдыха согласно нормативным документам и санитарно-гигиеническим нормам. Особенности трудового процесса на моторном участке. Работа на моторном участке характеризуется высоким физическим напряжением, воздействием неблагоприятных факторов производственной среды (шум, вибрация, вредные газы). Поэтому правильный баланс труда и отдыха играет ключевую роль в обеспечении нормальной работоспособности сотрудников. Продолжительность смены и перерывы. Стандартная продолжительность рабочего дня составляет 8 часов, однако возможны различные графики сменности, предусмотренные коллективным договором и трудовым соглашением сторон. Рекомендуется придерживаться следующих подходов: - Продолжительность непрерывной работы без перерыва должна составлять не более 4–6 часов. - Обязательные короткие перерывы продолжительностью 10–15 минут каждые два часа работы позволяют сотрудникам отдохнуть физически и психологически. - Обеденный перерыв устанавливается продолжительностью от 30 минут до одного часа, который не включается в рабочее время. Соблюдение графика отпусков. Ежегодный оплачиваемый отпуск предоставляется каждому сотруднику минимум один раз в течение календарного года. Его длительность определяется внутренними правилами предприятия, нормами Трудового кодекса РФ и индивидуальными особенностями сотрудника (наличие стажа, должность, здоровье и другие факторы). Медицинские осмотры и профилактические меры. Регулярные медицинские осмотры обязательны для всех сотрудников, работающих на моторном участке. Они проводятся с целью выявления возможных проблем со здоровьем и предупреждения развития хронических заболеваний, связанных с условиями труда. Создание комфортных условий труда. Создание оптимальных условий труда помогает уменьшить негативное воздействие производственного фактора на организм работника. Это достигается следующим образом: Поддержание оптимального микроклимата (температуры, освещенности, вентиляции); Использование спецодежды и индивидуальных средств защиты; Исключение излишнего шума и вибраций. Повышение квалификации и обучение. Работники периодически проходят дополнительное обучение и курсы повышения квалификации, направленные на освоение новых технологий и методов работы, ознакомление с новыми стандартами безопасности труда и поддержания качества услуг. Поддержание правильного баланса между трудом и отдыхом позволяет минимизировать негативные последствия профессиональной деятельности, увеличить продуктивность и сохранить высокий уровень мотивации сотрудников.   ЗАКЛЮЧЕНИЕ В рамках данной дипломной работы было проведено комплексное исследование и разработка проекта моторного участка ремонта грузовых двигателей на автомобильном транспортном предприятии (АТП). Цель работы состояла в проектировании современного моторного участка, способного обеспечить качественное обслуживание и восстановление грузового парка двигателя, повысить надежность техники. Основные итоги работы: 1. Спроектирован моторный участок, включающий: - разработку технологической схемы производства работ; - подбор необходимого оборудования и инструментов; - определение численности персонала и квалификации специалистов; - организацию рабочих мест и обеспечение безопасности сотрудников. 2. Экономическое обоснование проекта, включающее расчет затрат на создание и функционирование участка: - расчет годового фонда оплаты труда; - амортизация основных производственных фондов; - стоимость расходных материалов, необходимых для проведения ремонтных работ; - накладные и прочие материалы. 3. Мероприятия по технике безопасности и охране труда. Таким образом, проектируемый моторный участок по ремонту грузовых двигателей обеспечит значительное повышение надежности и долговечности используемых моторов, сократит сроки восстановления неисправных агрегатов и уменьшит затраты на эксплуатацию техники. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 1. Александров Г.Н., Колесников Н.А. Техническое обслуживание и ремонт автомобильной техники. Учебник для вузов. — М.: Академия, 2022. 2. Антипов Б.И., Щукин Ю.В. Ремонт автомобильных двигателей. Методика диагностики и устранения дефектов. — СПб.: Политехника, 2021. 3. Балабанов А.П., Шматков Д.Г. Основы проектирования технических служб автосервисных предприятий. Учебное пособие. — Ростов-на-Дону: Феникс, 2023.. 4. Волгин Л.С., Свиридов К.Б. Современные методы диагностирования и оценки ресурса дизельных двигателей грузовых автомобилей. — Москва: Инфра-М, 2022. 5. Горбачёв Е.Д., Петрова О.М. Инновационные технологии капитального ремонта двигателей внутреннего сгорания. Монография. — Новосибирск: Наука, 2021. 6. Иванов П.Е., Петров Р.Ю. Технология механического ремонта узлов и деталей автомобилей. Учебное пособие. — Тюмень: Тюменский государственный университет, 2023.. 7. Карапетянц А.М., Кулиниченко В.Л. Эксплуатация и диагностика машин и механизмов в сельском хозяйстве. — Краснодар: Кубанский госагроуниверситет, 2022. 8. Киселёв А.К., Тарасов С.Ф. Устройство и эксплуатация автотранспортных средств. Учебник. — Екатеринбург: УрФУ, 2023. 9. Лукьянов В.И., Малютин Ф.А. Нормативная база ремонта двигателей грузовых автомобилей. Справочник специалиста. — Воронеж: Издательство ВГУ, 2022. — 10. Маслов В.Н., Михайлов А.А. Экономика и организация сервиса автомобилей. Учебник для студентов высших учебных заведений. — Самара: Самарский госуниверситет путей сообщений, 2021. 11. Никольский В.Т., Потехин Я.А. Управление качеством продукции машиностроительного комплекса. Учебное пособие. — Уфа: Уфимский авиационный технический университет, 2022. 12. Полещук В.В., Попова Н.А. Организация и технология автосервиса. Учебник. — Челябинск: Южно-Уральский институт железнодорожного транспорта, 2023. 13. Савоськин В.В., Шаронович И.И. Теория надёжности автомобилей и безопасность дорожного движения. Учебное пособие. — Омск: Омский автодорожный колледж, 2022. 14. Серёгин С.Н., Чепурной В.А. Автоматизированные системы управления техническим обслуживанием и ремонтом автомобилей. Учебник. — Красноярск: Сибирский федеральный университет, 2021. 15. Фёдоров С.А., Денисов Н.А. Методы повышения долговечности и надёжности автомобильных двигателей. Научное издание. — Пенза: Пензенский госуниверситет архитектуры и строительства, 2023. 16. Хрусталёва З.В., Захаров В.Я. Эффективность капитальных вложений в модернизацию авторемонтных производств. Учебное пособие. — Саратов: Саратовский социально-экономический университет, 2022. 17. Яковлев В.А., Евдокимов С.И. Организационно-технические мероприятия по снижению издержек в автосервисных предприятиях. Монография. — Иркутск: ИрНИТУ, 2021.