Восстановления геометрии и устранение недостатков кузовов грузовых автомобилей на ремонтном стенде

Состав чертежей

 

1. План участка по ремонту кузовов грузовых автомобилей (А1)
2. Структурная схема организации технологического процесса на кузовном участке (А1)
3. Схема ремонта кузовов автомобилей (А1)
4. Общий вид стенда для восстановления геометрии и устранения недостатков кузовов грузовых автомобилей (А1)
5. Сборочные узлы конструкции (А1)
6. Рабочие чертежи деталей (2хА1)
7. Показатели экономической эффективности (А1)
8. Показатели производственной деятельности птицефабрики (А1)

Описание

 В выпускной квалификационной работе предложена планировка участка по кузовному ремонту грузовых автомобилей. В результате можно сделать следующие основные выводы:
- кузовные работы пользуются наиболее высоким спросом;
- спрос на услуги кузовного ремонта растет с каждым годом;
- эти виды работ являются самыми дорогостоящими и прибыльными;
- конкуренция среди альтернативных предприятий очень высока;
- в связи с перепланировкой участка и приобретением постов подготовки, значительно улучшены условия труда, а также устранено несоответствие противопожарным нормам и правилам.

В выпускной квалификационной работе на основе анализа существующих технологических схем разработаны и предложены мероприятия по созданию и организации работ по ремонту элементов кузовов грузовых автомобилей.
Выполнен анализ современного правочного кузовного оборудования для ремонта грузовых автомобилей. Представлена конструкция стенда для восстановления геометрии и устранения недостатков кузовов грузовых автомобилей.

В конструкторской части выполнена разработка стенда для восстановления геометрии кузовов грузовых автомобилей, получивших повреждения, повлекшие за собой изменение геометрических параметры кузова. Стенд представляет собой сложную рамную конструкцию. Он состоит из сварной рамы, силового элемента, комплекта заездных платформ, захватных приспособлений и измерительной системы. Устройство стенда позволяет достаточно точно восстанавливать правильные формы кузова. Произведен расчет стенда для восстановления геометрии кузова автомобиля и приведено технико-экономическое обоснование разработки.

Стенд состоит из рамы, четырех стоек с захватами, силового устройства с гидроцилиндром, системы измерения координат. В конструктивном разделе произведены расчеты стенда по следующим параметрам: оси на срез и изгиб, цапфы на отрыв, каната на прочность, прочностные расчеты.
Выполнены разделы: безопасности работы технического устройства, охраны окружающей среды, проведена экологическая экспертиза.
Определены показатели экономической эффективности работы. Затраты на изготовление конструкции – 114166 рублей. Годовой экономический эффект – 276151 рублей. Срок окупаемости – 0,4 года или 5 месяцев.

Обзор дипломной работы:

2 Разработка участка ремонта кузовов грузовых автомобилей

Кузовные работы всегда были и еще долго останутся самыми трудоемкими среди работ, проводимых с автомобилем. Но они же и выше всего ценятся, потому очень велик соблазн ввести такую услугу. Кузовные работы требуют весьма дорогого оснащения. Соответственно, сильно возросли требования к качеству работ и к их стоимости.

Основные факторы, повышающие спрос на кузовные услуги:

1. Сложность конструкции автомобиля (в частности элементов кузова);
2. Рост благосостояния населения;
3. Рост парка автомобилей и повышение интенсивности дорожного движения, следствием чего является увеличение аварийности;
4. Сложность и широкое разнообразие лакокрасочного покрытия кузова;
5. Увеличение уровня автомобилизации населения;
6. Повышение конкурентоспособности;
7. Ухудшение дорожного полотна.

Как и любые другие автомобили, грузовики тоже требуют периодического ремонта. Однако конструкция грузовых машин отличается от легковых. Следовательно, их ремонт также проходит несколько иначе.

Рамная конструкция присуща как отечественным грузовым авто, так и иностранным. Ремонт всех грузовиков состоит из двух этапов:

• восстановление кабин;
• восстановление рам.

Данное деление относится к любой рамной технике. По такой схеме ремонтируются автобусы, легковые рамные авто и тяжелые грузовики. И каждый этап важен. При восстановлении грузовых машин нужно непременно учитывать их немалый вес, а также габаритные размеры. У таких авто тяжеловесны все агрегаты. Кроме того, важной особенностью грузовых автомобилей является наличие в их основе рамы.

Для ремонта грузовых машин обязательно используются стапели. Это позволяет проводить работы с высокой точностью. Когда заканчивается кузовной процесс восстановления, тщательно выверяется геометрия рамы и кузова. На завершающей стадии отремонтированные части авто проходят антикоррозийную обработку, а также покраску внутри специальных камер.

Кузовной ремонт грузовиков состоит из следующих этапов:

• делается предварительный осмотр машины;
• выверяются геометрические составляющие кузова авто;
• с деталей машины счищается краска, места, поврежденные ржавчиной, хорошо очищаются;
• проводится ремонт деталей, которые можно легко снять с автомобиля;
• осуществляется восстановление неснимаемых узлов, агрегатов;
• проводится обновление деталей из пластика, других неметаллических материалов;
• восстанавливаются рамы грузовых машин;
• завершается кузовной процесс «реанимации» авто покрасочными, а также антикоррозийными работами.
• Кузовной процесс восстановления автомобилей предполагает также рихтовку, сварочные работы, шлифовальную обработку. Так, например, чтобы восстановить радиаторы и литые титановые, алюминиевые, медные диски, на автосервисах используется метод аргонной сварки. Она обеспечивает повышенную прочность соединений. Следовательно, произведенный ремонт гарантирует высокую надежность узлов и деталей при эксплуатации.

Метод аргонной сварки позволяет сэкономить значительные средства на приобретении новых деталей, поскольку превосходно восстанавливает поврежденные.

Кузовной ремонт грузовых автомобилей является сложным и трудоемким процессом, требующим помимо квалификации, специализированного оборудования. 

2.1 Описание кузовного участка с указанием работ 

Режим работы – 1 сменный.

Продолжительность смены составляет 8 часов.

Номинальный фонд времени при работе в одну смену [2].

где ; ;  - номинальные фонды времени предприятия, оборудования и рабочего, ч.

При шестидневной рабочей неделе номинальный фонд времени рабочего за расчетный период находится по формуле, приведенной ниже.

При шестидневной рабочей неделе номинальный фонд времени рабочего за расчетный период находится [2]:

где  - количество календарных дней в году;

 - количество выходных дней;

 - количество праздничных дней;

- количество предпраздничных дней;

 - предвыходные дни;

 - продолжительность смены.

Действительный фонд времени рабочего [2]:

где    - количество отпускных дней в году;

- коэффициент, учитывающий  пропуски работы, .

Действительный фонд времени оборудования:                                                

где - коэффициент, учитывающий  простой  оборудования на ремонте,

Кузовной участок предназначен для устранения дефектов и неисправностей кузовов, возникших в процессе эксплу­атации. На кузовном участке восстанавливают первоначальную форму и прочность ремонтируемого кузова, а также выполняют работы по поддержанию кузова и его механизмов в технически исправном состоянии.

Таблица 2.1 -  Трудоемкость ремонта элементов кузова [3]

Наименование вида работ	Кол-во	Трудоемкость восстановления 1 автомобиля, ч	Трудоемкость восстановления всех автомобилей, ч
1	2	3	4
Ремонт: Замена битого кузова (разборка и сборка) Устранение несложного перекоса проема крышки багажника Устранение перекоса средней сложности передних лонжеронов и проема капота Устранение сложного перекоса задних лонжеронов, проема крышки багажника и каркаса салона с проверкой геометрии кузова Ремонт 2 внутренней правой арки заднего колеса Ремонт 1 внутренней левой	25 14 12 16 12 18	24,14 5,00 11,10 16,05 2,10 1,30	603,50 60 133,20 256,80 25,20 23,4

Продолжение таблицы 2.1

1	2	3	4
арки заднего колеса Ремонт панели переднего пола (без ремонта лонжеронов) Ремонт 2 заднего пола Замена панели переднего пола до поперечины Замена передка кузова со щитком Замена правой и левой стоек передка кузова Ремонт щитка передка Ремонт 3 передних левого и правого лонжеронов Замена нижней части боковины (порога) с на накладкой и соединителем Замена внутренней и наружной арок заднего колеса (при снятом крыле) Ремонт крышки багажника Замена панели крыши Ремонт 1 передней правой двери Ремонт 2 передней левой двери Ремонт 3 задней правой двери Ремонт 2 задней левой двери Замена усилителя передней стойки (при снятой боковине)	15 23 15 17 20 16 12 16 12 6 19 18 23 18 20	1,65 4,20 22,00 29,00 2,00 5,30 4,20 10,00 9,00 2,80 17,80 1,45 3,80 5,10 3,60	24,75 96,6 330 493 40 84,80 50,40 160 108 16,80 338,2 26,10 87,4 91,8 72

Продолжение таблицы 2.1

1	2	3	4	5
	Подгонка крышки багажника по проему Замена задних правого и левого желобков на  крыше Ремонт 2 заднего усилителя крыши Замена  двери Замена наружной панели передней левой двери Замена наружной панели передней правой двери Замена наружной панели задней левой двери Замена наружной панели задней правой двери Ремонт 4 панели переднего пола с ремонтом лонжерона в сборе Покраска: Разборка и сборка кузова для наружной окраски грунтами и эмалями высокотемпературной сушки Разборка и сборка кузова для наружной окраски грунтами и эмалями низкотемпературной сушки	18 6 20 12 23 18 22 21 18 16 40 40	6,70 0,20 6,80 1,00 1,00 5,2 5,2 5,2 5,2 10,20 10,34 8,45	120,6 1,20 136 12 23 93,6 114,4 109,2 93,6 163,2 413,60 338

Продолжение таблицы 2.1

1	2	3	4	5
	Снятие старой краски Подготовка и грунтование Окраска передней левой двери Окраска передней правой двери Окраска задней левой двери Окраска задней правой двери Окраска переднего левого крыла Окраска переднего правого крыла Окраска заднего левого крыла Окраска заднего правого крыла Покраска капота Окраска кузова	80 80 8 10 8 6 10 12 10 12 14 80	0,86 1,11 2,30 2,30 2,30 2,30 1,80 1,80 1,80 1,80 2,50 25,5	68,80 88,8 18,4 23 18,4 13,8 18 21,6 18 21,6 35 2040

На данном участке осуществляют жестяницко-сварочные и арматурно-кузовные работы, которые включают операции по раз­борке, сборке, правке и сварке поврежденных панелей, деталей кузова и его механизмов, могут выполняться работы по ремонту радиаторов, топливных баков, а также рессор и дисков колес. Здесь также изготовляют необходимые для замены детали кузова: панели, вставки, заплаты и др.

Обычно автомобиль достав­ляется на кузовной участок на колесах, а аварийные кузова — на специальных тележках. В по­следнем случае кузова, как правило, снимают на постах ТР. Жестяницкие работы пре­дусматривают ремонт (устра­нение вмятин, трещин, разры­вов) крыльев, брызговиков, ка­потов, облицовок радиаторов, дверей и других частей кузо­вов, а также частичное изго­товление несложных деталей для ремонта взамен пришед­ших в негодность. Прогрессив­ным является панельный метод ремонта, предусматривающий полную замену поврежденного элемента кузова или его части. Разборочно-сборочные работы включают снятие и установку дверей, отдельных панелей или частей кузова, механизмов, стекол и других съемных деталей. Частичную разборку кузова для ремон­та его деталей осуществляют в объеме, необходимом для обеспе­чения качественного выполнения всех ремонтных операций.

Подбор технологического оборудования для кузовного участка. В таблице 2.2 представлен перечень технологического оборудования необходимый для проведения работ по кузовному ремонту.

Таблица 2.2 – Оборудование для кузовного участка [2]

Вид оборудования	Описание	Размеры, мм	Занимаемая площадь, м 2
1	2	3	4
1Стационарный стапель	1 силовое устройство, гидравлический	-	12
2 Комплект доп. зажимов СИВИК КС-020	4 шт., расширяют возможности использования стендов	-	-
3 Комплект доп. Кронштейнов СИВИК	Для крепления на стенде кузовов, не имеющих отбортовки порогов	-	-
4 Аппарат для правки полостей кузова Тelwin Digital Car Spotter 7000	Аппарат для точечной сварки и правки полостей кузова, 400В (1 фаза), 6,7 кВт	1500х800	1,2

Продолжение таблицы 2.2

1	2	3	4
5 Аппарат электродуговой сварки Тelwin LINEAR 340	230-400 В (3 фазы), 60-320 А, (диаметр электрода 2-6 мм, 7 кВт	800х600	0,48
6 Аппараты плазменной резки	230В, 7 кВт, (45%-25А, 30%-30А)	980х800	0,78
7 Мобильный стеллаж Феррум	Для хранения деталей	1000х500	0,5
8 Кран гаражный MEGA FC-20A	Складной, гидравл, вылет стрелы 1570 мм,	635х570х1790	0,4
9 Верстак Феррум	Двухтумбовый: две тумбы с тремя ящиками	1900х686х845	1,4
10 Домкрат гидравлический подкатной MEGA TJ	3 тн, спуск поворотом ручки, быстрый подвод в режиме холостого хода, вес 52 кг	1220х250	0,3
11 Тележка инструментальная Феррум	6 ящиков, ц/замок	759х451х828	0,4
12Комплект пневмоинструмента IngersollRand 131RK	Комплект: 131S-EA Ударный гайковерт 1/2", набор ударных головок	-	-
Всего:			17,46

2.2 Технологический процесс ремонта кузова автомобилей

На данном участке осуществляются жестяницко-сварочные и арматурно-кузовные работы, которые включают операции по разборке, сборке, правке и сварке поврежденных панелей, деталей кузова и его механизмов. Обычно автомобиль доставляется на кузовной участок на колесах, а аварийные кузова на специальных тележках [3].

Жестяницкие работы – это такие работы, которые предусматривают ремонт (устранение вмятин, трещин, разрывов) крыльев, брызговиков, капотов, дверей и других частей кузова. Прогрессивным является панельный метод ремонта, предусматривающий полную замену поврежденного элемента кузова.

Разборочно-сборочные работы – включают снятие и установку дверей, отдельных панелей или частей кузова, механизмов, стекол и других съемных деталей. Частичная разборка кузова для ремонта его деталей осуществляется в объеме, необходимом для качественного выполнения всех ремонтных операций.

Для сборки кузовов после ремонта, в том числе установки узлов и деталей на кузов автомобиля (дверей, крыльев, панелей), применяются различные наборы приспособлений и инструментов, а также комплект шаблонов.

Рихтовочные работы в зависимости от характера повреждений заключаются в устранении неровностей на деформированных поверхностях, а также в исправлении искажений геометрических размеров кузова (перекосов).

Сварочные работы – являются неотъемлемой частью кузовных работ.

Почти все ремонтные операции требуют применения сварки, в том или ином объеме. На кузовном участке используется газовая, дуговая и точечная сварка.

Сварку применяют при удалении поврежденного участка, установке частей или новых участков кузова и дополнительных деталей (усилительных коробок, накладок, вкладышей и др.), а также при заварке трещин, разрывов и пробоин с наложением и без наложения заплат в зависимости от площади и состояния поврежденной поверхности [3].

Арматурные работы – включают работы по ремонту всех механизмов кузова (замков, дверных петель, стеклоподъемников и др.), а также работы по ремонту окон и замене стекол. Отремонтированный и собранный механизм устанавливается на место с последующей регулировкой. При замене стекол должны использоваться приспособления для сборки стекол, деревянные и резиновые киянки, оправки.

В зависимости от технического состояния кузова применяют следующие способы ремонта [3]:

• - правка механическим воздействием (рихтовкой, вытяжкой) в холодном состоянии или с применением местного нагрева;
• - ремонт вырезкой разрушенной части детали с изготовлением ремонтной вставки и подгонкой её по месту;
• - ремонт с использованием бывших в употреблении деталей, или блоков таких деталей, или части детали для замены повреждённого участка из выбракованных аварийных кузовов;
• - ремонт кузова заменой повреждённой части ремонтными вставками, изготовленными из номенклатуры запасных частей завода – изготовителя (частичная замена);
• - ремонт заменой повреждённой детали или блока деталей запасными частями из номенклатуры завода изготовителя;
• - сварка кузовных элементов в зависимости от конструкции узла, которую выполняют встык, внахлёстку или с использованием промежуточной вставки. При сварке встык зазор между кромками не должен превышать 1,5 диаметра сварочной проволоки. Сварку внахлёстку осуществляют точечным, прерывистым или сплошным швом с перекрытием краёв 10 – 20 мм. Сварку промежуточной сварки производят в соответствии с применяемым способом её соединения (встык или внахлёстку);
• - сварные швы на лицевых поверхностях панелей кузова зачищают до уровня основного металла. Допускается наличие сварных швов на закрытых поверхностях, не мешающих монтажу деталей;
• - перед установкой деталей, образующих скрытые (труднодоступные) полости, необходимо удалить коррозию и выполнить в указанных местах противокоррозионную обработку.

2.3 Технология устранения деформаций кузова

Основные неисправности кузова - его механи­ческие (вмятины, пробоины, трещины) и коррозионные повреждения, разрушение лакокрасочного и противокоррозионного покрытия.

Механические повреждения происходят при дорожно-транспортных происшествиях и при езде на повышенных скоростях по неровным дорогам. Наиболее разрушительны повреждения кузова при фронтальных столкновениях и соударениях передней частью кузова под углом 40...45° или сбоку.

Такие столкновения, как правило, происхо­дят между двумя движущимися автомобилями, скорости которых скла­дываются. В этом случае кузов автомобиля разрушается, особенно его пе­редняя часть, а действующие при этом большие нагрузки в продоль­ном, поперечном и вертикальном направлениях передаются всем близко расположенным деталям каркаса кузова, особенно его силовым элемен­там [3].

Коррозионные повреждения происходят из-за самопро­извольного разрушения металлов в результате химического или электро­механического взаимодействия их с внешней средой, вследствие чего они переходят в окисленное состояние и их физико-химические свойства из­меняются.

По механизму образования и протекания коррозионного про­цесса различают электрохимическую и химическую коррозию [3].

Электрохимическая коррозия имеет место в тех случаях, когда два различных металла образуют в соединении гальванический элемент. Та­кая коррозия может возникнуть и в случае, когда нет контакта различных металлов друг с другом. Сталь, из которой изготовлен кузов, корродирует с водой и кислородом. На поверхности кузова имеются участки с различ­ными электродными потенциалами, что связано с локальными отклоне­ниями химического состава металла, приводящими к образованию галь­ванических микроэлементов. Скорость протекания процесса электрохи­мической коррозии возрастает при наличии в окружающей среде загряз­няющих веществ, солей и кислот.

Химическая коррозия происходит в результате окисления металлов под воздействием кислорода воздуха, солей, серных соединений.

Повреждения кузова приводят к появлению различных его перекосов, которые проявляются в нарушении геометрических пара­метров проемов (дверей, капота, крышки багажника), лонжеронов, карка­са салона. В зависимости от сложности повреждений их подразделяют на 5 видов [3]:

• перекос проема (нарушения геометрических параметров проемов ку­зова; различные комбинации перекосов боковой двери, переднего или заднего окна);
• перекос кузова малой сложности;
• перекос кузова средней сложности;
• перекос кузова повышенной сложности;
• перекос кузова особой сложности.

Технология устранения деформаций кузова зависит от вида перекоса и характера деформаций деталей.

Вмятины в панелях кузова и оперения, у которых металл после удара не растянут, чаще всего выравнивают выдавливанием или вытягиванием вогнутого участка до придания ему правильной кривизны и при необходимости последующей рихтовкой выдавленной поверхности.

Состав основных технологических операций, обеспечивающих восстановление работоспособности кузовов автомобилей заменой повреждённого участка включает следующие виды работ [3]:

• -разметка и отрезка повреждённой части детали;
• -рихтовка деформированных кромок соединяемых деталей и изготовление или подгонка ремонтной детали с учётом 10 мм припуска на соединение;
• -формование кромки на стыке восстанавливаемой детали;
• -проколка или сверление отверстий диаметром 5 мм на кромке присоединяемой детали шагом аналогично заводским точкам сварки;
• -зачистка с двух сторон кромки соединяемых деталей, подгонка по месту и приварка по отверстиям ремонтной детали;
• -подготовка восстанавливаемого участка кузова к окраске, предусматривающая зачистку сварных швов заподлицо с основным металлом, шпаклевание и шлифование поверхности. 

3.1 Обоснование конструкторской разработки

В хорошо оборудованном автосервисе или техцентре обязательно имеется стапель для кузовного ремонта. Он необходим для выправления кузова авто, деформированного после аварии и восстановления нормального расположения основных агрегатов и узлов автомашины. Даже мастерство жестянщика высокой квалификации не сравнится эффективностью со стапельными работами, проведенными с использованием современного автосервисного стапельного оборудования. На стапеле можно выправить даже имеющий сильные деформации кузов машины после серьезных повреждений [3].

Основное предназначение, которое имеет стапель для кузовного ремонта, – приложение многотонных усилий в нужных точках и в нужном направлении. Детали кузова выправляются, а структура металла остается прежней.

При проведении стапельных работ сила вытяжного оборудования прикладывается в направлении, обратном деформации, что приводит к выправлению кузова. Благодаря тому что стапель одновременно использует три тяговых устройства, воздействие на металл ведется вертикально и горизонтально в трех направлениях.

Наиболее частой причиной нарушения геометрии кузова является автомобильная авария, однако в ряде случаев привести к деформации может и незначительное дорожно-транспортное происшествие, например наезд автомобиля на препятствие, попадание колеса в выбоину или яму на дороге. Даже небольшое нарушение геометрии опасно для езды.

Для диагностики и одновременно для контроля над ходом восстановительных работ используются специальные компьютерные системы контроля геометрии кузова. В контрольных точках особыми датчиками производятся замеры, данные о результатах которых выводятся на экран.

Система производит расчеты необходимых параметров и вычисляет усилия, которые необходимо приложить, и их направление. Технология приложения силы, обратной удару, способна восстановить геометрию детали в совершенстве, полностью устранив деформацию. Использование стапелей позволяет сохранить структуру металла и избежать возникновения коррозии в местах производства ремонтных работ. Для любого автосервиса использование надежного стапеля, оснащенного комплектом нужного для работы оборудования и современной электронной контрольно-измерительной системой, является необходимостью, без которой невозможно произвести достаточно качественный ремонт кузова, поврежденного в аварии [3].

3.2 Анализ существующих конструкций  стендов по восстановлению геометрии кузова грузового автомобиля

 Основными тенденциями развития автосервиса в части ремонта кузовов являются [3]:

1. восстановление кузовов даже со сложными повреждениями, позволяющее иметь экономию металла (по сравнению с изготовлением нового кузова) до 75 %. Для этого необходимо применять специальное оборудование и инструмент;
2. применение метода проверки геометрии кузова по контрольным точкам без разборки автомобиля, что снижает трудоемкость ремонтных работ до 45%;
3. широкое использование при ремонте кузовов оборудования для контактной точечной электросварки и сварки в среде защитных газов;
4. более широкое внедрение панельного и крупноблочного методов ремонта кузовов;
5. использование специальных стендов различных конструкций с гидрав­лическим силовым приводом, обеспечивающих применение метода наружного вытягивания и создание силы, противоположной по направлению силе, вызвавшей повреждение;
6. широкое применение механизированного инструмента с пневматическим или электрическим приводом, обеспечивающего высокое качество выполнения операций и значительное повышение производительности труда.

Применяемое для ремонта кузовов оборудование и инструмент можно условно классифицировать на следующие группы: для правки кузова и деталей оперения; для контроля геометрии основания кузова и его элементов; для сварки; специализированный инструмент; вспомогательное оборудование.

Следует отметить, что в современных конструкциях установок для ремонта кузовов стенды для контроля геометрии кузова и стенды для правки часто совмещены и как бы дополняют друг друга.

Такие установки, кик правило, укомплектовываются специальным инструментом и приспособлениями для ручной и механизированной правки и рихтовки панелей кузова.

Отечественной промышленностью и зарубежными фирмами выпускается разнообразное оборудование для правки кузовов, начиная от универсальных наборов приспособлений инструмента для правки поврежденных участков непосредственно на автомобиле и кончая сложными системами, оснащенными устройствами дли фиксации автомобиля и позволяющими создавать одновременно несколько разнонаправленных усилий правки [3].

Переносное оборудование для правки кузовов, устанавливаемое непосредственно на кузов ремонтируемого автомобиля, выпускается преимущественно с гидравлическим приводом.

Основным недостатком переносного оборудования является невозможность устранения сложных перекосов кузова и, в частности, нарушений геометрических параметров их оснований из-за отсутствия возможности надежно крепить силовые элементы и ремонтируемые автомобили.

Этот недостаток устраняется с применением метода наружного вытягивания, заключающегося в закреплении автомобиля и приложении силы, направленной в сторону, противоположную силе, вызвавшей повреждение............................................

3.3 Назначение и устройство разрабатываемого стенда

Известные стенды для правки кузовов автомобиля имеют ряд недостатков, это сложность конструкции, необходимость дополнительного оборудования для установки автомобиля на стенде в рабочем положении [6]. Целью изобретения является устранение указанных недостатков.

Указанная цель достигается тем, что в стенде, содержащем раму, четыре стойки с захватами, силовое устройство с гидроцилиндром, систему измерения координат, каждая стойка устанавливается на отдельном валу, а подъем автомобиля осуществляется силовым устройством стенда посредством прикладывания усилия к кузову автомобиля, при этом стойки с захватами, закрепленными к технологическим местам кузова автомобиля, занимают вертикальное положение; а для фиксирования стоек в вертикальном положении на каждой стойке шарнирно устанавливается деталь, при повороте стойки располагающаяся вдоль нее, а в рабочем положении устанавливается перпендикулярно стойке и соприкасающейся с верхней горизонтальной поверхностью рамы, на конце детали шарнирно устанавливается двуплечий рычаг, одно плечо которого упирается в вертикальную внутреннюю поверхность рамы, а ко второму плечу шарнирно крепится тандер, второй конец которого закрепляется на стойке в районе захвата.

Для определения координат точки кузова автомобиля, утратившей штатное положение, используется измерительная система, состоящая из трех измерительных скоб, регулируемых по длине, одним концом скобы шарнирно устанавливаются в трех точках с известными координатами, на скобах устанавливаются расстояния от известных точек до искомой, определяемые по эталонному образцу или чертежу, соединением свободных концов скоб определяется координата искомой точки на кузове автомобиля.

Стенд состоит из установленной на основании рамы с расположенными вдоль рамы съемными трапами для вкатывания автомобиля.

Стенд включает в себя четыре стойки с захватами. Стойки жестко крепятся на валах, устанавливаемых в отверстиях, расположенных вдоль рамы с возможностью вращения вокруг собственной оси, а захваты устанавливаются на валах с возможностью вращения и фиксации на них.

Для установки стоек  в вертикальном (рабочем) положении, на стойках  шарнирно устанавливается деталь, на конце которой шарнирно крепится двуплечий рычаг , один конец которого упирается во внутреннюю вертикальную поверхность рамы , а ко второму шарнирно крепится тандер, второй конец которого шарнирно закрепляется на стойке.

Силовое устройство, состоящее из балки, рычага, гидроцилиндра , гибкой тяги, устанавливается на раме с возможностью поворота вокруг вертикальной оси и фиксации в заданном положении.

Для определения координат точки кузова автомобиля, утратившей штатное положение, используется измерительная система, состоящая из трех измерительных скоб, каждая из которых включает в себя телескопическую штангу, на концах которой установлены щупы изменяемой длины.

На конце щупа имеется шарнирный узел и сменное устройство крепления измерительной скобы к кузову автомобиля. В состав измерительной системы входит также линейка для откладывания размеров на измерительной скобе.

3.4 Принцип работы стенда

Стенд функционирует следующим образом. Вдоль рамы устанавливаются съемные трапы. Автомобиль накатывается на трапы таким образом, чтобы продольная ось автомобиля совпадала с продольной осью стенда. Валы  стоек устанавливаются в отверстия рамы, находящиеся под технологическими местами автомобиля, к которым осуществляется крепление захватами. При этом трапы, находящиеся над стойками, демонтируются. Захваты, установленные с возможностью вращения на валах, жестко крепятся к технологическим местам автомобиля.

Силовое устройство устанавливается на раме таким образом, чтобы создаваемое им усилие направлялось вдоль стенда, гибкая тяга крепится к кузову автомобиля. Работая гидроцилиндром, осуществляют перемещение кузова автомобиля относительно рамы  стенда, при этом стойки  занимают вертикальное положение, вступая во взаимодействие с предохранительными упорами.

Для фиксации стоек в рабочем (вертикальном) положении деталь, установленная вдоль стоек  во время их вращения, располагается перпендикулярно стойке, соприкасаясь с верхней поверхностью рамы. На конце детали  шарнирно устанавливается двуплечий рычаг, к одному концу которого крепится тандер, второй конец которого крепится на стойке. Действуя тандером, перемещается двуплечий рычаг до соприкосновения его свободного конца со внутренней вертикальной поверхностью рамы.

После этого освобождается тяга. При этом ослабляются захваты, окончательно фиксируются в рабочем положении стойки, устраняются все лифты, захваты  фиксируются на валах и повторно жестко крепятся к технологическим местам кузова автомобиля.

Силовое устройство устанавливается и фиксируется в требуемом для правки кузова автомобиля месте на раме. Закрепляя на рычаге и кузове автомобиля гибкую тягу и работая гидроцилиндром, осуществляют правку кузова автомобиля.

Снятие автомобиля со стенда осуществляется в порядке, обратном установке автомобиля на стенд.

Для определения координат точки кузова автомобиля, утратившей штатное положение, выбираются три точки, сохранившие свое штатное положение, находящееся в достаточной для измерения скобами близости от искомой точки и удобные для установки на них измерительных скоб. На щупах устанавливаются нужные для крепления в данной точке кузова устройства крепления.

Посредством перемещения щупов и штанги на скобах устанавливаются требуемые расстояния от выбранных точек до искомой, после чего штанга, щупы  фиксируются в данном положении.

Требуемые расстояния (размеры) на скобах устанавливаются на эталонном образце или на линейке, предварительно рассчитав размер по чертежу.

После этого скобы устанавливаются в соответствующих трех выбранных точках и закрепляются посредством устройства.

Затем свободные концы скоб сводятся вместе, место соединения свободных концов скоб указывает координату искомой точки. Скобы фиксируются в данном положении в шарнирных узлах или в месте соприкосновения скоб.

3.5 Расчет основных элементов конструкции 

3.5.1 Расчет оси на изгиб 

На каждый ось действует равномерно распределенная нагрузка q. Необходимо рассчитать диаметр оси, чтобы он выдержал данную нагрузку. Изобразим схему  нагружения вала рисунок 3.4. Покажем силы, действующие на  ось и реакции опор  R_A  и R_В Заменим распределенную нагрузку q сосредоточенной нагрузкой Q = q * a, Н [7] .                                                 

Q = 5000 * 0,4 = 2000 Н

Тогда реакции R_A  и R_В  найдем как:

Разбиваем балку на участки и находим значения величин поперечных сил Q_x и изгибающих моментов М_х[7]:

1-ый участок:

                                                 Q_x1 = + R_A                                                     (3.2)

                                                 M_x1 = +R_A × X₁                                           (3.3)

при Х₁ = 0

Q_x1 = + R_A   = 1000 H

M_x1 = +R_A × 0 =1000 × 0 = 0

при

Q_x1 = + R_A   = 1000 H

M_x1 = +R_A × с =1000 × 0,2 = 200 Н × м

2-ой участок:

                                                 Q_x2 = + R_А  - q × X₂                                    (3.4)

                                                  M_x2 = +R_в× (c + X₂) – q × X₂²/2                (3.5)

при Х₂ = 0

Q_x2 = + R_А  - q × 0  =  1000 – 5000 × 0 = 1000 H

M_x2 = +R_А× (c + 0) – q × 0²/2 = 1000 × 0,2 = 200 Н

при Х₂ = а

Q_x2 = + R_А  - q × а  =  1000 – 5000 × 0,4 = -1000 H

M_x2 = +R_А× (c + а) – q × а²/2 = 1000 × (0,2 + 0,4) - 5000 × 0,4²/2 = 200 Н × м

3-ий участок:

                                                 Q_x3 = - R_В                                                     (3.6)

                                                 M_x3 = +R_В × X₃                                          (3.7)

при Х₃ = 0

Q_x3 = - R_В   = -1000 H

M_x3 = +R_В × 0 =1000 × 0 = 0

при

Q_x1 = - R_В   = -1000 H

M_x1 = +R_В × с =1000 × 0,2 =  200 Н × м

Построим эпюру поперечных сил Q_x , и изгибающих моментов М_х.

Эпюру поперечных сил Q_x строим в масштабе М_Q = 100 [Н/мм].

Эпюру изгибающих моментов М_х строим в масштабе М_м = 20 .

Определим сечение в котором изгибающий момент М_МАХ будет максимальным (при Q_x = 0), для этого воспользуемся эпюрой на 2-ом участке.

Q_x = R_A – q × x₀ = 1000 – 5000 × x₀  = 0                                         (3.8)

 Отсюда выражаем х₀ = 1000/5000 = 0,2 м

Подставляя найденное значение х₀ в уравнение изгибающего момента, определяем М_мах:

М_мах = R_А× (c + х₀ ) – q × х₀²/2 = 1000 × (0,2 + 0,2) – 5000 × 0,2²/2 = 300 Н

Определим наименьшие размеры сечения оси.

Запишем условие прочности при изгибе [7]:

где    s_max – величина нормального напряжения, мПа;

M_max – максимальный изгибающий момент, кН×м;

W_Z – момент сопротивления сечения при изгибе (геометрическая характеристика), см³;

[s] – максимальное допустимое напряжение, МПа.

Для круглого сечения:

W_Z = 0,1 × d³, см³                                                                (3.10)

Подставляем формулу  и выражаем d:

Принимаем ось диаметром d = 35 мм.

Рисунок 3.4 – Схема нагружения оси и эпюры поперечных сил Q_x и изгибающих моментов М_х.

3.5.2 Расчет оси установки  на срез

Изобразим расчетную схему нагружения колеса  рисунок 3.5. По сечению I  - I может произойти срез, условие прочности при котором записывается по следующей формуле [8]:

где    t_ср – максимальное напряжение при срезе, МПа;

N – нагрузка, приходящаяся на плоскость среза, Н;

n – количество плоскостей среза;

 [t]_ср – допускаемое напряжение среза, Мпа;

d -  диаметр оси, м.

Рисунок 3.5 – Схема нагружения колеса

Нагрузка N действующая на каждое колесо установки равна опорной реакции R_А.  Допустимое напряжение среза принимаем примерно в следующих пределах [8]:

                                        [t]_ср =(0,6…0,8) × [s]_р                                     (3.13)

где   [s]_р – допускаемое напряжение на растяжение, МПа.

[t]_ср = 0,7 × 160  = 112 МПа

 МПа  112 МПа

Условие выполняется, следовательно, размеры в оставляем прежними.

3.5.3 Расчет цапфы на отрыв

Цапфа служит для крепления гидроцилиндра к раме установки. При работе гидроцилиндр воздействует на цапфу с усилием равным 4000 Н. Цапфа в свою очередь приварена к раме по всей окружности. Стыковой шов при действии изгибающего момента рассчитывают по формуле [8]:

где    W_x – осевой момент сопротивления, см³;

δ – толщина шва, 4 мм;

b – длина шва, 18 мм;

М – изгибающий момент, Н∙м.

                                       М = F ∙ a, Н∙м                                               (3.15)

где    а – плечо силы F, м

При изгибающем моменте:

[σ_р^/]  =  0,65 ∙ [σ_р] = 0,65 ∙ 125 = 81,3 МПа                (3.16)

для Ст.3  [σ_р] = 125 Мпа [9]

Мпа ≤ 81.3 Мпа

Условие прочности выполняется.

3.5.4 Расчет каната на прочность 

Грузовые, стреловые, вантовые, несущие и тяговые стальные проволочные канаты перед установкой на грузоподъёмную машину (ГПМ) следует проверить расчетом [9]:

где    - разрывное усилие каната, принимаемое по сертификату – по данным ГОСТ 2668-69, ГОСТ 3062…3098-74 и ГОСТ 3241-69, Н;

 - наибольшее натяжение ветви каната без учета динамиче­ских нагрузок, Н;

 - коэффициент запаса прочности (для кранов с ручным приводом ).

При известной массе груза  натяжение, возникающее в каждой ветви стропа, Н,

где    - масса груза, Н;

- ускорение свободного падения; м/с² ;

- число ветвей стропа, шт.;

- коэффициент неравномерности массы груза на ветви стропа; при при  ;

- угол наклона строп к вертикали, град.

Разрывное усилие в ветви стропа, Н:

где   - натяжение, возникающее в каждой ветви стропа, Н.

По значению разрывного усилия , используя данные ГОСТа, подбираем канат, его тип и диаметр :

Канат типа  о.с. (ГОСТ 3070-88) диметром 20 мм.

3.5.5 Расчет толщины стенок трубок

Определим требуемую толщину стенок трубки с внутренним диаметром d = 10мм и p = 0,4 МПа. Для трубки, изготовленной из материала Л68, [s]=15 МПа. Условие прочности определяется по выражению (3.20), [9]:

                             s=0,433≤ [s]                                              (3.20)

где    p - давление в трубке, МПа;

d - внутренний диаметр трубки, мм;

d - толщина стенки трубки, мм.

Преобразуя выражение  найдем толщину стенки трубки:

                                    d ≥ 0,433=0,433= 0,115 мм                     (3.21)

Согласно полученным данным толщина стенок трубки должна быть не менее 0,115мм, что удовлетворяет условия [10].                                      

    3.5.6 Расчет на прочность болтового соединения

Болты, под действием переменных нагрузок, рассчитывают на усталость. При действии переменных нагрузок болты ставят на рабочее место с предварительной затяжкой. В отдельных случаях возможна их последующая затяжка при рабочем режиме.

Напряжение начальной затяжки болта σ_з, вызываемое силой F определим по формуле [11]:

где  А – площадь поперечного сечения болта;

F₃ – нагрузка на один болт.

Для болта, изготовленного из стали 3 -  Из формулы определяем площадь поперечного сечения болта:

где   – запас прочности стали 3;

F₃ – нагрузка на один болт.

амплитуда напряжения цикла по формуле:

F – нагрузка на один болт.                 

максимальное напряжение цикла:                   

Расчет болта на усталость по запасу прочности по максимальному напряжению осуществляем по формуле:

где   σ_т – придел текучести материала болта,

[S] >12,5 – допускаемый коэффициент запаса прочности [11].

Таким образом, болтовое соединение выдержит данную нагрузку, так как 

16,8 >12,5.

3.5.7 Расчёт на прочность сварного соединения

Расчёт сварного соединения производится в соответствии с требованиями теории сопротивления материалов [11].

Целью данного прочностного расчёта является проверка сварных соединений. Сварное соединение выполняется согласно требованиям ГОСТ 5264-80.

  Проверка прочности сварных швов проводиться на срез. Принято считать, что усилие, воспринимаемое всеми швами, равномерно распределяется по рабочему их сечению. Следовательно [11]:

где  - напряжение на срез сварных швов; 

Р  -  сила, приложенная к сварному шву;

t = 0,003 м -  катет шва;

- длина сварного шва; 

допускаемое напряжение на срез сварных швов.

Так как условие прочности выполняется, отсюда следует, что сварное соединение выдерживает допускаемое напряжение.

4 Безопасность работы стенда восстановления геометрии и устранения недостатков кузовов грузовых автомобилей 

4.1 Функциональность работы стенда и его элементов          

Стенд для восстановления геометрии кузовов грузовых автомобилей предназначен для правки кузовов автомобилей попавших в аварию, и получивших при этом повреждения, повлекшие за собой изменение геометрических параметры кузова. Стенд представляет собой сложную рамную конструкцию. Он состоит из сварной рамы, силового элемента, комплекта заездных платформ, захватных приспособлений и измерительной системы. Устройство стенда позволяет достаточно точно восстанавливать правильные формы кузова. Наибольшую опасность во время производимых на стенде работ может представлять обрыв вытяжной цепи. Поэтому органы управления стендом вынесены и смонтированы на отдельном пульте, соединённым с силовой башней проводом. Это позволяет производить некоторую часть работ на безопасном расстоянии и снижает риск получения производственной травмы.   

4.2 Структурно-конструкторская безопасность

Конструкция стенда включает в себя: раму, четыре стойки с захватами, силовое устройство с гидроцилиндром, систему измерения координат, каждая стойка устанавливается на отдельном валу, а подъем автомобиля осуществляется силовым устройством стенда посредством прикладывания усилия к кузову автомобиля, при этом стойки с захватами, закрепленными к технологическим местам кузова автомобиля, занимают вертикальное положение.

Для фиксирования стоек в вертикальном положении на каждой стойке шарнирно устанавливается деталь, на конце детали шарнирно устанавливается двуплечий рычаг, одно плечо которого упирается в вертикальную внутреннюю поверхность рамы, а ко второму плечу шарнирно крепится тандер.

Для определения координат точки кузова автомобиля, утратившей штатное положение, используется измерительная система, состоящая из трех измерительных скоб, регулируемых по длине.

Одним концом скобы шарнирно устанавливаются в трех точках с известными координатами, на скобах устанавливаются расстояния от известных точек до искомой, определяемые по эталонному образцу или чертежу, соединением свободных концов скоб определяется координата искомой точки на кузове автомобиля.

Силовое устройство, состоящее из балки, рычага, гидроцилиндра, гибкой тяги, устанавливается на раме с возможностью поворота вокруг вертикальной оси и фиксации в заданном положении. 

4.3 Конструктивное оформление

Конструкция включает в себя силовое устройство, состоящее из балки, рычага, гидроцилиндра, гибкой тяги, устанавливается на раме с возможностью поворота вокруг вертикальной оси и фиксации в заданном положении.

Силовое устройство устанавливается на раме таким образом, чтобы создаваемое им усилие направлялось вдоль стенда, гибкая тяга крепится к кузову автомобиля. Работая гидроцилиндром, осуществляют перемещение кузова автомобиля относительно рамы  стенда, при этом стойки  занимают вертикальное положение, вступая во взаимодействие с предохранительными упорами.

Гидроцилиндр двойного действия, в котором под давлением жидкости находится или вся площадь поршня, или кольцевая. При одинаковом расходе жидкости в обе полости гидроцилиндра скорость штока будет различной: при поступлении жидкости в штоковую полость, то есть при обратном ходе, скорость поршня больше, чем при прямом ходе.

К внутренней поверхности цилиндра требований высокой точности не предъявляется, поэтому рассматриваемый гидроцилиндр имеет сравнительно невысокую стоимость.

4.4 Потоковая функция 

Автомобиль накатывается на трапы таким образом, чтобы продольная ось автомобиля совпадала с продольной осью стенда. Валы  стоек устанавливаются в отверстия рамы, находящиеся под технологическими местами автомобиля, к которым осуществляется крепление захватами. Захваты, установленные с возможностью вращения на валах, жестко крепятся к технологическим местам автомобиля.

Силовое устройство устанавливается на раме таким образом, чтобы создаваемое им усилие направлялось вдоль стенда, гибкая тяга крепится к кузову автомобиля. Работая гидроцилиндром, осуществляют перемещение кузова автомобиля относительно рамы  стенда, при этом стойки  занимают вертикальное положение, вступая во взаимодействие с предохранительными упорами.

Действуя тандером, перемещается двуплечий рычаг до соприкосновения его свободного конца со внутренней вертикальной поверхностью рамы.

После этого освобождается тяга. При этом ослабляются захваты, окончательно фиксируются в рабочем положении стойки, устраняются все лифты, захваты  фиксируются на валах и повторно жестко крепятся к технологическим местам кузова автомобиля.

Силовое устройство устанавливается и фиксируется в требуемом для правки кузова автомобиля месте на раме. Закрепляя на рычаге и кузове автомобиля гибкую тягу и работая гидроцилиндром, осуществляют правку кузова автомобиля.

Снятие автомобиля со стенда осуществляется в порядке, обратном установке автомобиля на стенд.

Для определения координат точки кузова автомобиля, утратившей штатное положение, выбираются три точки, сохранившие свое штатное положение, находящееся в достаточной для измерения скобами близости от искомой точки и удобные для установки на них измерительных скоб. На щупах устанавливаются нужные для крепления в данной точке кузова устройства крепления.

Посредством перемещения щупов и штанги на скобах устанавливаются требуемые расстояния от выбранных точек до искомой, после чего штанга, щупы  фиксируются в данном положении.

Требуемые расстояния (размеры) на скобах устанавливаются на эталонном образце или на линейке, предварительно рассчитав размер по чертежу.

После этого скобы устанавливаются в соответствующих трех выбранных точках и закрепляются посредством устройства.

Затем свободные концы скоб сводятся вместе, место соединения свободных концов скоб указывает координату искомой точки. Скобы фиксируются в данном положении в шарнирных узлах или в месте соприкосновения скоб.

4.5 Пожаробезопасность

Различные производственные отходы и мусор должны своевременно убираться и удаляться из помещения в безопасное в пожарном отношение место.

Проходы, выходы, коридоры, тамбуры, запасные выходы и средства пожаротушения не должны загромождаться оборудованием, материалами и другими предметами. Не допускается устройство кладовых, мастерских или других помещении под маршевыми лестницами.

Помещение кузовного участка должно быть обеспечено первичными средствами пожаротушения и пожарным инвентарем, перечень и количество которых необходимо согласовывать с пожарной частью.

Пожарный инвентарь и первичные средства пожаротушения, находящиеся в зоне диагностики, передаются под ответственность начальнику мастерской или другому ответственному лицу.

Использование пожарного инвентаря для хозяйственных, производственных и прочих нужд, но связанных с пожаротушением запрещается.

Весь пожарный инвентарь и оборудование должны содержатся в исправном состоянии, находится на видных местах и к ним должен быть обеспечен беспрепятственный доступ.

Весь пожарный инвентарь и средства пожаротушения периодически проверяться и испытываться.

Пожарные краны во всех помещениях должны быть оборудованы рукавами и стволами, заключенными в шкафчиках. Шкафчики должны быть закрыты. Дверцы шкафчиков должны легко открываться. У пожарных гидрантов необходимо устанавливать указатели. При расположении гидрантов в затемненных местах, должно быть организовано освещение.

Необходимо следить за своевременной смазкой трущихся частей работающих механизмов, не допуская их нагрева выше предельно допустимой температурой.     Оборудование и станки следует своевременно очищать от масла и стружек.

Производственные отходы (металлическая стружка), ненужные детали, а также горючие материалы должны убираться из помещения мастерской в конце смены. Горючие и смазочные материалы, необходимые для работы участка, должны храниться в закрытой металлической таре, в количестве не более суточной потребности.

В случае возникновения пожара необходимо:

- немедленно вызвать пожарную охрану по телефону 01.

- Обеспечить безопасную эвакуацию людей, находящихся в здании механической мастерской.

- Отключить станки и электрооборудование от электрической энергии.

- Приступить к тушению пожару имеющимися средствами пожаротушения.

4.6 Электробезопасность

Неисправности в электросетях и электроаппаратуре, которые могут вызвать искрение, короткое замыкание, сверхдопустимый нагрев изоляции кабелей и проводов, должны немедленно устранятся, неисправную электросеть следует отключать до приведения ее в пожаробезопасное состояние.

Запрещается пользоваться поврежденными розетками, осветительными и соединительными пробками, рубильниками и другим оборудованием.

Повышение электробезопасности в установках достигается применением систем защитного заземления, защитного отключения и других средств и методов защиты, в том числе знаков безопасности и надписей. В системе местного освещения, в ручном электрифицированном инструменте и в некоторых других случаях применяют пониженное напряжение.

Защитное заземление представляет собой преднамеренное электрическое соединение металлических частей электроустановок с землей или ее эквивалентом.

Исходные данные:

- заземляющее устройство из стержней l = 2500 мм и d = 50 мм.

- стержни размещаются по периметру.

1. Расчетный ток замыкания на землю в сети напряжением 380 В:

2. Сопротивление одиночного вертикального заземлителя, заглубленного ниже уровня земли:

где    h = 1,4 м - расстояние от середины заземлителя до поверхности грунта;

l, d - длина и диаметр стержневого заземлителя;

r = r₀·y = 100·1,7 = 170 Ом·м                              (4.1)

r₀ = 100 Ом∙м - удельное электрическое сопротивление грунта;

y = 1,7 - коэффициент сезонности, учитывающий возможность повышения сопротивления грунта в течение года.

3. Определение количества вертикальных заземлителей:

где    [Rз] = 4 Ом - допустимое сопротивление заземляющего устройства;

h_з = 1 - коэффициент использования вертикальных заземлителей.

r = 170 Ом·м - удельное сопротивление грунта;

h_п = 0,4 - коэффициент использования заземлительной полосы;

h_з = 0,67 - коэффициент использования вертикальных заземлителей.

Принимаем расположение вертикальных заземлителей по контуру с расстоянием между смежными заземлителями равным 2l:

Окончательное количество заземлителей:

4. Сопротивление соединительной полосы:

где    b = 0,08 м - ширина заземлительной полосы;

h = 0,04 м - глубина залегания заземлительной полосы;

l_п = 2l·n_з = 2·2,5·20 = 100 м - длина полосы;

5. Общее расчетное сопротивление заземляющего устройства с учетом соединительной полосы:

Рассчитанное заземляющее устройство удовлетворяет условию Ом, Ом. Окончательно принимаем число вертикальных заземлителей 20 шт., длиной 2,5 м, диаметром 0,05 м, соединенных горизонтальной полосой 100 м.

6 Экономическая эффективность работы

Расчет затрат на изготовление стенда для восстановления геометрии кузовов грузовых автомобиля.

Затраты на изготовление конструкторской разработки С_конст., руб., определяются по формуле [20]:

где    - стоимость покупных изделий, руб.;

         - стоимость материалов на изготовление нестандартных изделий, руб.;

        - фонд заработной платы рабочих, занятых изготовлением нестандартных изделий, руб.;

        -  фонд заработной платы рабочих, занятых сборкой, руб.;

       - отчисления на социальные нужды, руб.;

        - накладные расходы, руб.

Стоимость покупных деталей, узлов С_{пок.изд.}, руб., определяется по формуле:

где      – цена i-го вида покупного изделия, руб.;

          –  количество единиц i-го вида изделия, руб.;

          – коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы,  k_ТР=1,07-1,1 [20].

  Таблица 6.1 – Стоимость покупных деталей, узлов [22]

Наименование покупных изделий	Кол-во, ед.	Цена за единицу, руб.	Общая стоимость, руб.
1	2	3	4
Гайка М20 ГОСТ 15589-70	24	3,60	86,4
Шайба 20 ГОСТ 11371-78	40	2,40	96

Продолжение таблицы 6.1

1	2	3	4
Гидроцилиндр	1	15900	15900
Шайба пружинная 20 ГОСТ 13463-77	24	3,20	76,8
Ось ГОСТ 9650-80	3	45,80	137,4
Швеллер №24 ГОСТ 8240-97	6	4212,2	25315,2
Болт  М20 . 55 ГОСТ 15589-70	28	7,89	220,92
Болт  М20 . 75 ГОСТ 15589-70	8	8,90	71,2
Всего			42003,69

Заработная плата рабочих, занятых на изготовлении нестандартных изделий, руб., определяется по формуле [20]:

где     -  заработная плата рабочих по тарифным ставкам, руб.;

         - коэффициент доплат к тарифным ставкам, = 0,3…0,4 [20];

         - коэффициент, учитывающий премии, = 0,4 [20];

           - коэффициент, учитывающий дополнительную заработную плату,    = 0,14;

        - районный коэффициент, = 1,15 [20].

Таблица 6.2 – Стоимость материалов [22]

Наименование детали	Кол-во, ед.	Вес, кг	Цена за 1кг, руб.	Стоимость, руб.
1	2	3	4	5
Крепление зажима	4	20,1	26,5	2130,6
Балка выдвижная	4	13,1	26,5	1388,6
Вилка колесная	4	8,7	23,2	807,36

Продолжение таблицы 6.2

1	2	3	4	5
Пластина	4	5,9	23,2	547,52
Втулка регулировочная	4	5,5	26,5	583
Винт	4	8,04	26,5	852,24
Проушина вертикальной балки	2	6,3	23,2	292,32
Проушины гидроцилиндра	4	2,4	23,2	222,72
Фланец крепления	4	28,3	24,6	2784,72
Направляющая скоба	1	41,75	23,2	968,6
Вилка стопорная	1	1,7	23,2	39,44
Зажимы	4	0,7	26,5	74,2
Заездные платформы	6	81,9	23,2	11400,5
Всего				20987,56

Таблица 6.3 - Расчет тарифной заработной платы рабочих................................................

Доклад к диплому:

Уважаемые председатель и члены государственной аттестационной комиссии!

Вашему вниманию предлагается ВКР на тему: Восстановление геометрии и устранение недостатков кузовов грузовых автомобилей с конструктивной разработкой оборудования, оснащенного измерительной системой.

Кузовные работы всегда были и еще долго останутся самыми трудоемкими среди работ, проводимых с автомобилем. Но они же и выше всего ценятся, потому очень велик соблазн ввести такую услугу. Кузовные работы требуют весьма дорогого оснащения. Соответственно, сильно возросли требования к качеству работ и к их стоимости.

В работе разработан кузовной участок для ремонта кузовов грузовых автомобилей (плакат №1), дано описание работ, выполняемых на нем. Разработана схема организации работ (плакат №2). В работе подробным образом рассмотрена технология устранения деформаций кузовов грузовых автомобилей. Предложены структурные схемы организации технологических процессов: устранения деформаций кузова, удаления не подлежащих ремонту элементов кузова и ремонта кузова при коррозионных повреждениях (плакат №3).

Проведен анализ существующих конструкций стендов по восстановлению геометрии кузова грузового автомобиля.

Известные стенды для правки кузовов автомобиля имеют ряд недостатков, это сложность конструкции, необходимость дополнительного оборудования для установки автомобиля на стенде в рабочем положении. Целью изобретения является устранение указанных недостатков.

Указанная цель достигается тем, что в стенде (плакат №4 общий вид), содержащем раму, четыре стойки с захватами, силовое устройство с гидроцилиндром, систему измерения координат, каждая стойка устанавливается на отдельном валу, а подъем автомобиля осуществляется силовым устройством стенда посредством прикладывания усилия к кузову автомобиля.

При этом стойки с захватами, закрепленными к технологическим местам кузова автомобиля, занимают вертикальное положение; а для фиксирования стоек в вертикальном положении на каждой стойке шарнирно устанавливается деталь, при повороте стойки располагающаяся вдоль нее, а в рабочем положении устанавливается перпендикулярно стойке и соприкасающейся с верхней горизонтальной поверхностью рамы, на конце детали шарнирно устанавливается двуплечий рычаг, одно плечо которого упирается в вертикальную внутреннюю поверхность рамы, а ко второму плечу шарнирно крепится тандер, второй конец которого закрепляется на стойке в районе захвата.

Для определения координат точки кузова автомобиля, утратившей штатное положение, используется измерительная система, состоящая из трех измерительных скоб, регулируемых по длине, одним концом скобы шарнирно устанавливаются в трех точках с известными координатами, на скобах устанавливаются расстояния от известных точек до искомой, определяемые по эталонному образцу или чертежу, соединением свободных концов скоб определяется координата искомой точки на кузове автомобиля.

По предлагаемой Вашему вниманию конструкции, в ВКР произведены инженерные расчеты, для изготовления конструкции даны сборочные и рабочие чертежи деталей (плакаты № 5,6,7).

Также в ВКР выполнено исследование безопасности работы технического устройства и произведена экологическая экспертиза конструкции, предложены меры по обеспечению благоприятного состояния окружающей среды.

Исходя из всего вышесказанного в экономическом разделе ВКР расчетным путем определены показатели экономического эффекта, капитальных вложений и срока окупаемости, результаты которых приведены на плакате №8.

Затраты на изготовление конструкции – 114166 рублей. Годовой экономический эффект – 276151 рублей. Срок окупаемости – 0,4 года или 5 месяцев.

Уважаемые председатель и члены государственной аттестационной комиссии доклад окончен, благодарю за внимание.