Дипломная работа: Проект реконструкции предприятия ООО ГАЗПРОМ ТРАНСГАЗ УХТА

Производственные процессы TО и ТР представляют собой мелкосерийный или единичный тип производства. Им присущи такие основные черты, как широкая номенклатура работ, закрепленных за одним рабочим, нестабильная загрузка рабочего на протяжении смены, низкий уровень разделения и кооперации труда. Потребность в выполнении работ определенного наименования и их объем определяется в зависимости от технического состояния автомобиля, что приводит к нестабильной загрузке рабочего в течение смены.

При нормировании трудозатрат по TО и ТР руководствуются в основном Положением о ТО и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта и Типовыми нормами времени на ремонт автомобилей в условиях АТП. Значительная вариация трудозатрат на выполнение одних и тех же работ при различном техническом состоянии автомобиля требует широкого использования укрупненных норм труда, установления средних затрат времени на операции или их комплексы.

Штучное время на операцию рассчитывается по формуле:

(3.1)

где - основное время, в течение которого выполняется заданная работа, челмин;

- вспомогательное время на производство подготовительных воздействий на изделие, чел•мин;

- дополнительное время, чел•мин.

Вспомогательное время рассчитывается по формуле:

(3.2)

Дополнительное время рассчитывается по формуле:

(3.3)

где - время на обслуживание оборудования и рабочего места, чел•мин;

- время на отдых и личные нужды, чел•мин.

Время на обслуживание оборудования и рабочего места рассчитывается по формуле:

(3.4)

Время на отдых и личные нужды рассчитывается по формуле:

(3.5)

Оплата труда ремонтного рабочего производиться по штучно-калькуляционному времени, которое рассчитывается по формуле:

(3.6)

где - подготовительно-заключительное время на получение задания, ознакомление с технической документацией, получение и сдачу инструмента, сдачу работы и т.п.;

- число воздействий за смену.

Подготовительно-заключительное время рассчитывается по формуле:

(3.7)

Количество TР за смену определяем по формуле:

(3.8)

где = 1 - количество одновременно работающих человек.

Результаты расчетов приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 -Трудоемкость работ по ремонту редуктора ведущего моста

Технологический процесс ТР главной передачи автомобиля КамАЗ оформляем на маршрутных картах по ГОСТ 3.1118-82 (см. Приложение А), а одну из операций на операционной карте по ГОСТ 3.1407-86 (см. Приложение Б) и составляем для нее карту эскизов по ГОСТ 3.1404-81.

4. EQUATION CHAPTER 4 SECTION 44 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

4.1Анализ существующих конструкций стендов для ремонта редукторов

Оборудование для разборки и сборки агрегатов автомобилей достаточно широко представлено на рынке. Как правило, для данных операций используются кантователи различных конструкций.

Все кантователи делятся на подвижные и стационарные. Конструкция стационарных более простая, однако, требует определенного рабочего места на участке или в рабочей зоне. Передвижные стенды позволяют более эффективно использовать рабочее пространство, убирая неиспользуемый стенд из рабочей площади.

Также стенды могут быть консольного типа или двухопорные. Консольного типа применяются для работы с агрегатами массой до 500 кг. Для большей массы в основном применяются двухопорные стенды.

По типу привода стенды делятся на стенды с электромеханическим приводом и стенды с ручным приводом. Ручной привод может быть осуществлен как через редуктор, так может быть и прямым через рукоять стенда.

Большинство стендов для разборки-сборки представленных на рынке являются или универсальными, или специализированными на двигателях.

Специализированных стендов для разборки и сборки редукторов мостов представлено очень мало.

На рисунке 4.1 представлен стенд для разборки и сборки редукторов автомобилей КАМАЗ и ЗИЛ Р-640.

Стенд Р-640 создан исключительно для ремонта, чистки и технического обслуживания редукторов автомобилей марки ЗИЛ и КАМАЗ. Конструкция стенда обеспечивает удобство в работе.

Стандартная комплектация Р-640:

- поворотная рама;

- стойка, оснащенная электромеханическим приводом;

- редуктор;

- магнитный пускатель;

- вал с поворотной рамой;

- поддон для сбора жидкостей.

Рисунок 4.1 - Стенд для разборки и сборки редукторов Р-640

Данный стенд стационарный консольного типа с электромеханическим приводом поворота.

На рисунке 4.2 представлен стенд для разборки и сборки редукторов Б252АМ.

Назначение стенда: установка редукторов задних мостов автомобилей ГАЗ-66, автомобилей семейств ЗИЛ, Урал, КамАЗ, МАЗ, КрАЗ для разборки и сборки при их ремонте.

Данный стенд является стационарным двухопорным с ручным приводом.

Причем ручной привод прямой, с фиксацией положений каждые 45°.

Стенд Б252АМ рассчитан на редукторы массой до 260 кг, в то время, как стенд Р-640 рассчитан на редукторы массой до 240 кг.

Рисунок 4.2 - Стенд для разборки и сборки редукторов Б252АМ

Масса редукторов мостов автомобилей КАМАЗ составляет от 132 до 220 кг в зависимости от модели автомобиля и моста. С учетом этого принимаем вВКРконструкцию передвижного стенда для разборки-сборки главных передач массой до 250 кг, что позволит выполнять работы с любыми редукторами. Стенд будет оборудован механизмом вращения агрегата. Вращение будет осуществляться ручной силой через червячный редуктор. Выбор червячного редуктора обусловлен высоким передаточным числом и самотормозящей червячной передачей, что исключает необходимость использования тормоза или фиксатора поворота.

Габариты стенда в плане, мм: 700980 мм. Масса стенда в сборе составляет не более 50 кг.

4.2 Кинематическая схема и принцип действия стенда

Общий вид стенда для разборки-сборки главных передач, рассчитываемый в данной ВКР, представлен на рисунке 4.3.

Кинематическая схема разрабатываемого стенда согласно рисунку 4.4.

Рисунок 4.3 - Общий вид стенда:

1 - платформа опорная; 2 - стойка; 3 - болт фиксатор; 4 - редуктор; 5 - рукоять

Рисунок 4.4 - Кинематическая схема стенда:

1 - опорная площадка крепления редуктора; 2 - червячный редуктор; 3 - рукоять

Главная передача устанавливается на опорную платформу и фиксируется четырьмя болтами с коническим наконечником за фланец. Платформа поворотная, вращение ручное через червячный редуктор на 360°. Нет строго фиксированных положений.

4.3 Расчет стенда

4.3.1 Выбор редуктора

Для выбора редуктора необходимо знать крутящий момент, действующий на выходной вал редуктора.

Крутящий момент можно найти из учета максимальной расчетной нагрузки и плеча нагрузки, которое будет равно половине высоты от опорной площадки главной передачи.

Тогда крутящий момент на выходном валу редуктора будет:

(4.1)

где m - максимальная расчетная масса, m=250 кг;

l - плечо действия силы, l=0,13 м согласно рисунку 4.5.

Плечо действия силы равно расстоянию от опорной площадки до центра масс редуктора.

Тогда:

В соответствии с моментом в качестве редуктора выбираем одноступенчатый червячный редуктор 2ЧМ-80-25-51-1-У2 [15].

Обозначение редуктора подразумевает следующее:

- 2ЧМ - тип редуктора (червячный одноступенчатый);

- 80 - межосевое расстояние;

- 25 - передаточное отношение редуктора;

- 51 - вариант сборки;

- У2 - климатическое исполнение для умеренного климата.

- максимально допустимый крутящий момент на выходном

валу, 330Н•м;

- КПД редуктора, 79 %.

Рисунок 4.5 - Схема установки редуктора моста:

1 - стойка; 2 - вал трубчатый; 3 - ремонтируемый агрегат; 4 - платформа; 5 - вал шлицевой; 6 - шлицевое соединение вала с редуктором

4.3.2 Расчет шлицевого соединения

Поворотная платформа через шлицевой вал соединяется с редуктором (см. рисунок 4.5).

Шлицы испытывают напряжение смятия и среза.

Напряжение смятия шлицев от сил, действующих по их среднему диаметру [15]:

(4.2)

где и - наружный и внутренний диаметры шлицевого конца вала, м (рисунок 4.6);

- число шлицев;

- длина шлицев в зацеплении, определяется параметрами редуктора,  =66 мм.

[] - допускаемое напряжение, Сталь 40 ГОСТ 1050-2013- []=25 МПа[16].

Шлицевое соединение 10х36х40 по ГОСТ 1139-80.

Рисунок 4.6 - Схема шлицевого соединения

Условие прочности на смятие [15]:

.(4.3)

Напряжение смятия:

.

Условие выполняется:

.

Напряжение среза:

(4.4)

где - ширина шлицев, =0,006 м.

[] - допускаемое напряжение, [] = 15 МПа [16].

Условие прочности на срез шлицев:

(4.5)

Напряжение:

Условие выполняется.

Материал вала: Сталь 40 ГОСТ 1050-2013.

4.3.3 Расчет вала привода на прочность

Вал рассчитывается по напряжениям кручения:

(4.6)

где - диаметр вала,;

Предельно допустимое напряжение кручения [16].

Условия прочности:

(4.7)

Выбранные размеры вала удовлетворяют условию:

Материал вала: Ст3 ГОСТ 380-2005.

4.3.4 Расчет трубчатого вала

Платформа стенда приварена к трубчатому валу. Вал испытывает напряжение изгиба и напряжение кручения от массы агрегата. Необходимо рассчитать вал от суммарного момента в опасном сечении - месте контакта вала со стойкой.

Суммарный момент в опасном сечении согласно теории наибольших касательных напряжений[17]:

(4.8)

Результирующее напряжение в опасном сечении[17]:

(4.9)

где W - момент сопротивления сечения, м3.

Изгибающий момент:

(4.10)

где - плечо действия силы, =0,35 м.

При расчете трубчатого вала плечо действия силы равно расстоянию от стойки стенда до центра опорной площадки (см. рисунок 4.5). Эпюра изгибающих моментов представлена на рисунке 4.7.

Рисунок 4.7 - Эпюра изгибающих моментов

Тогда:

.

Суммарный момент:

Момент сопротивления для трубчатого вала:

(4.11)

где - внешний диаметр сечения вала, м (рисунок 4.8);

d - внутренний диаметр сечения вала, м.

Предельно допустимое напряжение изгиба для Ст3 по ГОСТ 380-2005 [16].

Рисунок 4.8 - Схема сечения вала

Внешний и внутренний диаметры сечения вала выбираются конструктивно. Принимаем D=0,054 м, d=0,04 м.

Тогда:

Результирующее напряжение:

Условие прочности:

(4.12)

Выбранные размеры вала удовлетворяют условию:

4.3.5 Определение длины рукояти

Длина рукояти для вращения агрегата определяем из условия возможности использования его одной рукой, что задает расчетную нагрузку Q=100 Н.

Расчетная схема рукояти представлена на рисунке 4.9.

Определить длину рукояти колеса можно по формуле [15]:

(4.13)

где - передаточное отношение редуктора, i=25;

- расчетная нагрузка, Н;

- КПД редуктора, =0,79.

Рисунок 4.9 - Расчетная схема

Тогда:

Принимаем длину рукояти .

4.3.6 Расчет опорной платформы

Платформа крепления редуктора ведущего моста испытывает напряжение изгиба.

Напряжение изгиба в опасном сечении (в месте стыка с валом) [17]:

(4.14)

где - момент сопротивления изгибу в опасном сечении, ;

(4.15)

где - плече действия силы, равное радиусу платформы, =0,21 м согласно рисунку 4.10.

Рисунок 4.10 - Схема платформы

Изгибающий моментсогласно рисунку 4.11:

Рисунок 4.11 - Эпюра изгибающего момента

Для прямоугольного сечения[18]:

(4.16)

Для опасного сечения с размерами b=0,277 м и h=0,015 м:

Момент сопротивления изгибу:

Напряжение изгиба:

Материал платформы - Ст 3 ГОСТ 380-2005. Допустимое напряжение изгиба [16].

Условие прочности:

(4.17)

Условие выполняется:

4.3.7 Расчет болтов фиксации редуктора ведущего моста

Редуктор фиксируется на платформе четырьмя болтами.

Болты находятся под действием изгибающей силы.

Напряжение изгиба болта:

(4.18)

где F - сила, действующая на болт, Н

- длина болта до гайки, =0,04 м.

Сила, действующая на болт согласно рисунку 4.12:

(4.19)

То есть:

Рисунок 4.12 -Схема силы, действующей на болт

Момент сопротивления изгибу для круглого сечения:

(4.20)

где d - диаметр болта, d=0,018 м.

Момент сопротивления изгибу болта:

Допустимое напряжение изгиба болта (Сталь 45 ГОСТ 1050-2013) [16], тогда условие прочности примет вид:

Условие прочности:

.(4.21)

Условие прочности выполняется:

4.4.8 Расчет болта фиксации вала

Вал редуктора и трубчатый вал платформы фиксируются болтом.

Болты находятся под действием поперечной (по отношению к оси болтов) силы, согласно рисунку 4.13.

Рисунок 4.13 - Схема сил, действующих на болт

Болт рассчитывается на напряжение среза по формуле [15]:

(4.22)

где F- поперечная сила, действующая на болт, Н;