Модернизация ремонта двигателей КамАЗ с разработкой приспособления для притирки клапанов

Состав чертежей

 

1. План мастерской по техническому обслуживанию и ремонта парка машин (формат А1
2. Плакат показателей технико-экономических (формат А1
3. Чертеж карты дефектации головки цилиндров (формат А1
4. Аналз деятельности предприятия (формат А1
5. План участка ремонта шасси (формат А1
6. Планировка участка для ремонта двигателей (формат А1
7. Общий вид притирочного станка (формат А1
8. Карта технологического процесса притирки клапанов (формат А1
9. Плакат дефектов механизма газораспределения (формат А1
10. Схема технологического прцоесса ремонта механизма газораспределения (формат А1
11. Чертеж поводка для притирки клапанов (формат А1
12. Рабочие чертежи деталей: корпус, выталкиватель, обойма, рабочий корпус и шпиндель (формат А1

Описание

В дипломной работе проведена модернизация ремонта двигателей КамАЗ с созданием поводка для притирки клапанов.
В разделе анализа хозяйственной деятельности рассмотрена структура организационная предприятия ОАО "720 РЗ СОП". Выполнен анализ показателей предприятия технико-экономических. Дана общая характеристика цеха по ремонту двигателей. Приведена оценка организации труда в цехе. А также обоснован выбор темы проекта дипломного.
В технологической части ВКР рассмотрены основные положения сервиса технического и его состояние современное. Разобран порядок разборки головки цилиндров и её дефекты. Проведено знакомство с технологией притирки клапана к седлу головки цилиндра. Определен участок ремонта двигателей.

В части конструкторской подробно рассмотрено устройство поводка и принцип его действия. Целесообразность его использования. Выполнены расчеты прочностные деталей ответственных, а именно: пружин, болта на срез и корпуса на кручение.
В разделе безопасность жизнедеятельности дана оценка трудовых условий на производстве. Проведен анализ трудовых условий при притирке клапанов на станке притирочном. Рассмотрена классификация и присвоение категорий разрабатываемому объекту. Разработаны решения комплексные по улучшению трудовых условий и повышению безопасности технической. Для этого выполнили расчёт освещения искусственного и заземления. Рассмотрены схемы расположения заземлителя в земле и опасных участков на рабочем месте у притирочного станка. Разработаны решений по безопасности экологической.

В экономическом разделе определена стоимость фондов основных производственных. Рассчитана плановая калькуляция себестоимости годовой программы ремонта. Все технико–экономические показатели, по которым был выполнен расчет, сведены в общую таблицу. Дана оценка технико–экономическая разработки конструкторской.
По окончании работы сделаны соответствующие выводы и предложения.
В части графической выпускной квалификационной работы представлены следующие чертежи: мастерской ремонтной ОАО "Брянский спец. центр КамАЗ", показателей технико-экономических, карты дефектации головки цилиндров, анализа деятельности хозяйственной предприятия, участка ремонта шасси, участка по ремонту двигателей, притирочного станка, карты процесса технологического притирки клапанов, дефектов механизма газораспределения, схемы процесса технологического ремонта механизма газораспределения, поводка для притирки клапанов. А также чертежи деталей: корпус, выталкиватель, обойма, рабочий корпус и шпиндель.

Обзор дипломной работы:

 введение

В настоящее время нет такой отрасли сельского хозяйства, в которой не использовались бы машины и механизмы в самых широких масштабах. Только в результате насыщения всех отраслей народного хозяйства высокопроизводительными машинами, внедрения комплексной механизации и автоматизации производства можно добиться повышения производительности труда и расширения выпуска различной продукции.

Для обеспечения высоких темпов роста сельского хозяйства используются все резервы увеличения автотракторного парка, в том числе и массовый ремонт. Ремонт машин является объективной необходимостью для поддержания их в работоспособном состоянии в течении запланированного срока службы, а объемы ремонтных работ зависят от продолжительности эксплуатации.

При длительной эксплуатации автомобилей и тракторов наступает момент, когда уровень надежности снижается на столько, что восстанавливать его в условиях эксплуатационных предприятий оказывается экономически нецелесообразным и поэтому их подвергают капитальному ремонту на авторемонтных предприятиях. Какой бы совершенной конструкции автомобили не вступали в процесс эксплуатации, с течением времени из-за различия в ресурсах их составных частей обнаруживаются недостатки, которые приходится устранять ремонтом.

Многочисленная сеть ремонтных заводов и различных ремонтных

предприятий, созданных в стране, призвана удовлетворять все потребности в ремонтах автомобилей. Однако, несмотря на большие успехи,

достигнутые авторемонтниками, еще имеются неиспользованные потенциальные возможности повышения эффективности капитального ремонта.

Реализация резервов повышения эффективности капитального ремонта автомобилей обеспечит дальнейшее совершенствование технологий и организации авторемонтного производства, усилит влияние автомобильной промышленности в формировании технического уровня ремонтных заводов, в разработке технологии восстановления типовых деталей и уровня автоматизации процессов. Успех решения этих задач во многом будет определяться методологическим обеспечением и подготовленностью к этой деятельности работников ремонтного производства и, прежде всего его инженерного состава.

 1 АНАЛИЗ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ХОЗЯЙСТВЕННОЙ

1.1 Структура организационная  предприятия ОАО "720 РЗ СОП"

Организационная структура предприятия – совокупность подразделений и служб производственного, вспомогательного, культурно-бытового и хозяйственного назначения.

Совершенствование системы управления в настоящее время рассматривается как важный резерв роста общественного производства и его эффективности. Особым исполнительным органом является генеральный директор, в обязанности которого входит управление предприятием. Генеральному директору подчиняются главный экономист, главный бухгалтер, главный инженер, инженер по снабжению. Главному инженеру подчиняются начальник технического обслуживания, начальник электромеханического отделения, заместитель начальника по производству, которому в свою очередь подчиняются начальник производственного отдела и начальник разборочно-комплексного участка. Начальнику производственного отдела подчиняется начальник цеха. Начальнику цеха подчиняются мастера участков, а мастерам участков – слесари-ремонтники, электро–газосварщики, станочники и вспомогательные рабочие.

1.2 Анализ показателей предприятия технико-экономических

Анализируя таблицу 1.1 видно, что за последние годы не изменились производственные площади. Увеличение стоимости основных производственных фондов произошло за счет изменения других экономических показателей, а также благодаря грамотной политике предприятия в приобретении современного оборудования. Вследствие этого увеличилась фондовооруженность на 20%. Динамика технико-экономических показателей предприятия представлена в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Динамика технико-экономических показателей ОАО «720 РЗ СОП»

Показатели	Годы			2011 к 2009
	2009	2010	2011
Среднегодовая стоимость ОПФ, тыс. руб.	21242,0	21642,1	22742,6	107,1
Фондовооруженность, тыс. руб.	84,97	86,22	87,47	102,9
Товарная продукция, тыс. руб.	46432,44	50674,5	60427,4	130,1
Общая площадь, м2	127000	127000	127000	-
Производственная площадь, м2	101000	101000	101000	-
Затраты на 1 руб. выпускаемой продукции, коп.	0,91	0,90	0,89	-
Годовая себестоимость ремонтных работ, тыс. руб.	42413,77	45524,90	53875,22	127,0
Производительность труда, тыс. руб./чел.	185,73	201,89	232,41	125,1
Численность промышленного производственного персонала, чел.	250	251	260	104,0
Фонд оплаты труда, руб.	23816200	28470900	35238800	148,0
Средняя заработная плата, руб.	7939	9452	11294	142,3
Общая рентабельность, %	9,5	11,3	12,2

Увеличение товарной продукции связано с ростом цен на запасные части, ремонтные материалы, транспортные расходы и т.д.

Производительность труда является одним из обобщающих показателей развития производства. Таблица 1.1 показывает, что за период 2009 г. по 2011 г. имеет место, тенденция ее постоянного роста и в результате производительности труда производственных рабочих увеличилась на 37%. Это объясняется значительным ростом годовой себестоимости ремонтных работ при незначительном изменении среднегодового числа производственных рабочих.

Как видно из таблицы 1.1 среднемесячная заработная плата производственных рабочих неуклонно увеличилась и выросла к 2011 г. в 1,3 раза по сравнению с 2009 г.

В целом работу предприятия можно считать стабильной, одной из причин низкой рентабельности является диспаритет цен, налоговая система, повышение цен на энергоносители, а также стремление предприятия сохранить в прежнем количестве рабочие места, несмотря на сезонную занятость рабочих.

Рентабельность – это показатель, характеризующий эффективность использования фондов. На уровень рентабельности оказывают влияние факторы, определяющие массу прибыли, показатели использования основных производственных фондов, их структура. Все эти факторы можно разделить на группы: внешние и внутренние.

- К внешним относят изменение цен на выпускаемую продукцию, тарифов на перевозки. Отпускные цены на ремонтные работы и услуги для наглядности представим в виде таблицы 1.2.

Таблица 1.2 – Отпускные цены на ремонтные работы и услуги

Наименование ремонтных работ и услуг	Сумма, руб.
1	2
Капитальный ремонт двигателя:      КамАЗ-740 ЗиЛ-130 ЗиЛ-131 Д-245 ЯМЗ-236 ЯМЗ-238	140000 49800 51400 69600 136000 145000
Капитальный ремонт автомобиля: ЗиЛ-131 УРАЛ-4320 ЗиЛ-130	247500 390400 223300
Расточка, шлифовка, полировка коленчатого вала	8000
Капитальный ремонт стартеров: Ст-142Б Ст-72	2400 7200
Капитальный ремонт генераторов:    Г-250 Г-287 Г-288 Г-273	870                                                                             1020                                                    1200 1260

1.3 Общая характеристика цеха по ремонту двигателей

Цех по ремонту двигателей является производственным подразделением в составе предприятия.

В этом цеху производится ремонт следующих марок двигателей ЯМЗ236,238, 1Д6,1Д12, а также ДВС грузовых автомобилей КамАЗ, ЗИЛ, УРАЛ. В цеху имеется все необходимое оборудование для ремонта двигателей.

В цехе работает 14 рабочих – мотористов различной квалификации.

Годовая программа ремонта двигателей представлена в таблице 1.3.

Таблица 1.3 – Годовая производственная программа

Наименование ремонтируемого изделия	Вид ремонта	Годы
		2009	2010	2011
ЗИЛ-130 КамАЗ-740/3 ЯМЗ	Капитальный -«- -«-	60 72 12	69 71 7	73 82 6

Анализируя таблицу, можно сделать вывод, что предприятие из года в год увеличивает количество ремонтов. В 2010 г. количество капитальных ремонтов увеличилось на 28 двигателей по сравнению с 2009 г. Это стало возможным потому, что увеличилось количество ремонтов автомобилей за счет внедрения нового оборудования.

Вследствие этого предприятие увеличило свою прибыль. Качество ремонтов высокое, так как используются качественные комплектующие материалы. Ремонт производят высококвалифицированные мотористы.

1.4 Оценка организации труда в цехе

В моторном цехе организованна пятидневная рабочая неделя при работе в одну смену. Продолжительность рабочего дня составляет восемь часов. В предпраздничные дни рабочий день сокращается на 1 час.

Оплата труда на предприятии сдельно – премиальная, премии составляют 20%.

В моторном цехе производится ремонт двигателей необезличенным методом. При этом форма организации труда является постовой. Эта форма труда характеризуется тем, что весь технологический процесс ремонта расчленён на отдельные операции или группы операций которые выполняются на отдельных специализированных постах или участках.

Применение этой формы организации труда позволяет добиться высокой производительности труда, так как ремонтные работы производятся на специализированных местах, с применением специализированного инструмента. Специализация рабочих на выполнении определённого вида работ также даёт повышение производительности и качества труда. Большое влияние на качество ремонта оказывает и квалификация рабочих.

1.5 Обоснование выбора темы проекта дипломного

Для повышения эффективности деятельности ФГУП “720 РЗ СОП”, увеличения прибыли и рентабельности, уменьшения затрат необходимо внедрение новых технологических процессов, применение современных высокоэффективных и энергосберегающих технологий, современного оборудования, расширение сферы деятельности и услуг предприятия.

Износ соединения седло – фаска клапанного механизма приводит к уменьшению степени сжатия и коэффициента наполнения цилиндров. При снижении сжатия ухудшаются пусковые качества дизеля, уменьшается наполнение цилиндров, что при неизменной цикловой подачи топлива вызывает его неполное сгорание и падение мощности двигателя.

Предельный износ деталей соединения характеризуется экономическими показателями: падение мощности двигателя, ухудшение топливной экономичности и повышенным расходом масла на угар. Поэтому возникает необходимость притирки клапана к седлу головки цилиндров. На предприятии притирка клапанов осуществляется вручную. Этот процесс трудоёмкий и требует больших затрат времени и опытного рабочего. К основным недостаткам ручной притирки относятся: невозможность достичь шероховатости поверхности 5…7 квалитета точности, а также при ручной притирке возможно нарушение геометрической точности.

При установке нового клапана в головку цилиндра необходимо на нём фрезеровать паз для установки ручного приспособления или притирочного поводка старой конструкции. Проводя анализ работы поводка, содержащий корпус и рабочий кону, приходим к выводу, что из за несовершенной конструкции использование притирочной пасты происходит только на первом этапе притирки, так как сам конус не даёт пасте попадать в кольцевой зазор, что приводит к задирам и нарушению геометрической точности соединения, что недопустимо в данном соединении.

Предлагаемое выполнение поводка позволит за счёт полного использования притирочной пасты интенсифицировать сам процесс притирки, повысит его эффективность и качество, избежать задиров на особо важных контактных поверхностях системы седло – клапан к которым предъявляются жёсткие требования по геометрической точности. Кроме того, использование предлагаемого поводка повысит надёжность и стабильность работы самого притирочного станка.

2  ЧАСТЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ

2.1 Основные положения сервиса технического и его состояние современное

Технический сервис включает следующий комплекс услуг: изучение потребности и платёжеспособного спроса потребителей на машины и услуги; Оказание информационно - консультационных услуг; обеспечение потребности материалами, оборудованием, запасными частями; предпродажную подготовку машин; монтаж; работу по пуску, наладке технологических комплексов; обучение потребителей правилами эксплуатации машин и оборудования; диагностику и техническое обслуживание; ремонт машин, включая доставку; организацию услуг по аренде и прокату техники; проведение механизированных работ; создание материально – технической базы для ремонта, технического обслуживания (ТО) и другое.

Для предупреждения повышенного и преждевременного изнашивания и других разрушений деталей, а также для обеспечения нормального  технического состояния и высокопроизводительной экономичной работы машин в течение всего периода эксплуатации служит система технического обслуживания и ремонта машин.

Система технического обслуживания и ремонта машин предусматривает комплекс работ, направленных на обеспечение или восстановление необходимого технического состояния и работоспособности машины в течении всего периода эксплуатации.

Техническое обслуживание (ТО) – это комплекс планомерно проводимых работ по поддержанию работоспособности или исправности машин в период их эксплуатации, хранения и транспортирования. Оно предусматривает обкаточные, очистные, контрольные, диагностические, регулировочные, смазочные, заправочные, крепёжные  и монтажные работы, а также работы по консервации машин и их составных частей.

Виды технического обслуживания и их периодичность устанавливает разработчик – изготовитель машины по согласованию с заказчиками и потребителями  в соответствии с действующими стандартами.

Текущий ремонт (ТР) выполняют для обеспечения или восстановления работоспособности машин при эксплуатации. Он состоит в замене и (или) восстановление отдельных составных частей машины.

Содержание и организация проведения текущего ремонта зависят от вида машины, периода её использования и технического состояния. Отдельные составные части машин, достигшие предельного состояния, при текущем ремонте можно заменить новыми или отремонтировать при условии, что другие составные части машин имеют запас ресурса до следующего ремонта.

Капитальный ремонт (КР) проводят для восстановления исправности и полного (или близкого к полному) ресурса машины. Он характеризуется полной разборкой и сборкой машины, заменой всех изношенных деталей (в том числе и базовых) и любых составных частей новыми или отремонтированными, а также обкаткой и испытанием составных частей и машины в целом. Капитальному ремонту подвергают не только машины, но и их составные части. Капитальный ремонт, как правило, проводят на специализированных предприятиях. Техническое состояние и причины неисправности машины в целом и (или) её составных частей определяют при помощи средств и методов диагностирования, а затем по его результатам дают рекомендации о необходимости восстановления работоспособности путём регулировки механизмов, замены или ремонта отдельных составных частей.

Сроки, содержание и порядок выполнения каждого элемента системы технического обслуживания и ремонта установлены правилами, соблюдение которых обязательно при эксплуатации машин.

Вся эта система технического обслуживания имеет большое значение  при эксплуатации автомобилей. В наше трудное время нет возможности приобретать новые автомобили, поэтому нужно использовать имеющийся парк автомобилей с наибольшей выгодой. Конечно, постепенно наступает как физический, так и моральный износ техники. Для поддержания автомобилей в работоспособном состоянии необходимо использовать качественные горюче – смазочные материалы, а также запасные части. Сейчас это острая проблема автомобилестроения.

В условиях насыщения рынка большое значение приобретает продажа поддержанных автомобилей и сопутствующих товаров.

Например в Германии при торговле новыми автомобилями не получают такой рентабельности, как от проведения технологического обслуживания и ремонта объём в которых в 2 раза больше, чем объём реализации новых автомобилей.

Особенности технического сервиса автомобилей в Германии – широкий спектр услуг, переход от специализированных услуг (например, вулканизация) к услугам по всему спектру. Перспективна продажа высоконадёжных запасных частей.

Итак, опираясь на опыт зарубежных стран, в частности Германии, нашей стране крайне важно сейчас большее внимание уделять развитию технического сервиса, и сократить производство дорогостоящих автомобилей, которые потребитель не может приобрести в силу своей неплатёжеспособности.

2.2 Порядок разборки головки цилиндров и её дефекты

Механизм газораспределения предназначен для управления процессами впуска в цилиндры свежего воздушного заряда и выпуска из них отработавших газов. Впускные и выпускные клапаны открываются и закрываются при строго определённых положениях поршня, соответствующих определённым углам поворота коленчатого вала, что обеспечивается совмещением меток зубчатых колёс механизма газораспределения.

Механизм газораспределения верхнеклапанный. Кулачки распределительного вала в определённой последовательности приводят в действие толкатели. Штанги сообщают качательное движение коромыслам, которые, преодолевая сопротивление пружин, открывают клапаны. Закрываются клапаны под действием силы сжатия пружины.

Головки цилиндров отдельные для каждого цилиндра, имеют полости для охлаждающей жидкости, сообщающиеся с рубашкой блока.

Стык головка цилиндров – гильза беспрокладочный. В расточную канавку нижней плоскости головки запрессовано опорное кольцо, которое установлено непосредственно на бурт гильзы цилиндра. Герметичность уплотнения обеспечивается высокой точностью обработки сопрягаемых поверхностей кольца и гильзы цилиндра  и дополнительным нанесением на поверхность кольца свинцового покрытия для компенсации микронеровностей уплотняемых поверхностей. Перепускные каналы для охлаждающей жидкости уплотнены кольцами из силиконовой резины, установленными концами в отверстия головки цилиндра. Пространство под головкой цилиндра, отверстия для стока моторного масла и прохода штанг уплотнены формованной прокладкой головки цилиндра.

Впускные и выпускные каналы расположены на противоположных сторонах головки. Впускной канал имеет тангенциальный профиль для создания завихрений воздуха в цилиндре.

В головку запрессованы чугунные сёдла и металлокерамические направляющие втулки клапанов. Каждая головка закреплена на блоке четырьмя болтами. Клапанный механизм закрыт крышкой с уплотнительной прокладкой. Для того чтобы снять и разобрать головку цилиндров необходимо выполнить следующие операции:

1. С помощью ключа 14 мм откручивают два болта крепления и снимают крышку с головки двигателя.
2. Ключом 17 мм откручивают четыре болта крепления и снимают головку с двигателя.
3. В моечной ванне с помощью кисточки вымывают головку в 2% растворе каустической соды и сушат.
4. Ключом 14 мм откручивают болт и снимают механизм крепления коромысел вместе с коромыслами.
5. При помощи специального приспособления рассухаривают клапаны.
6. Снимают втулку сухарей и две пружины.
7. Вытягивают клапаны из направляющих.
8. Разбирают коромысловый механизм.

После этого все детали должны быть отправлены на дефектацию, где определяют все возможные дефекты.

2.2.1 Дефекты деталей механизма газораспределения

Клапаны работают в условиях ударных нагрузок при высоких температурах. Ударные нагрузки возникают в момент открытия (сжатие) и закрытия (растяжение) и являются знакопеременными, т.е. опасными с точки зре-

ния усталостной прочности. Температура тарелки выпускного клапана достигает 300+900⁰C, в то время как конца его стержня – 150…200°С. Для того, чтобы обеспечить работоспособность клапана в таких условиях, необходимо иметь определенную конструкцию деталей клапанного механизма и надлежащие материалы.

Рассмотрим более подробно клапан, установленный в головке блока цилиндров. Все конструкции с алюминиевыми головками и большинство с чугунными имеют вставные седла и направляющие втулки. Тарелка клапана 1 опирается на седло 2, запрессованное в соответствующее гнездо головки, а стержень 4 расположен в направляющей втулке 3, также запрессованной в отверстие головки (рисунок 2.1).

На конце стержня клапана имеется проточка для установки сухарей 8, фиксирующих тарелку 7 и пружины 5 и 6. На втулку сверху одевается маслоотражательной колпачок 9, препятствующий попаданию масла через зазор между стержнем и втулкой в камеру сгорания или выпускной канал.

При работе двигателя тарелка клапана нагревается от горячих газов. Выпускной клапан большую часть времени цикла находится в потоке продуктов сгорания, в то время как впускной клапан периодически охлаждается холодным воздухом или топливо-воздушной смесью, и его температура существенно ниже (порядка 450…500°С). Большая часть тепла от нагретой тарелки сбрасывается в седло, а меньшая - распространяется выше по стержню и уходит через направляющую втулку. Для обеспечения работоспособности клапана его тарелка должна хорошо контактировать с седлом, причем по определенной площади.

Большинство неисправностей, связанных с клапанным механизмом, возникает из-за неплотной посадки клапана на седло вследствие износа седла фаски и стержня клапана, направляющей втулки. Так, износ фасок клапана и седла приводит к постепенному "утопанию" клапана в головке,

уменьшению зазора в механизме привода, ухудшению контакта тарелки с седлом. Сильно нагретый клапан в процессе работы двигателя расширяется сильнее, чем головка блока. Если зазор в его приводе, например, в холодном состоянии, будет недостаточным, то при работе горячий клапан "зависнет", а эго приведет к его перегреву и прогару.

t_ВП, Δd_ВП – изменение температуры и диаметра стержня впускного клапана;

t_ВЫП., Δd_ВЫП – тоже для выпускного клапана; Q – тепло, подведенное к тарелке от горячих газов камеры сгорания; Q₁ – тепло, отведенное от тарелки через седло; Q₂ – тепло, отведенное через втулку; Q₃ – тепло, отведенное в поток газов (воздуха); Δ – тепловой зазор; 1 – тарелка; 2 – седло; 3 - направляющая втулка; 4 – стержень; 5 -  пружина; 6 – пружина малая (в некоторых конструкциях отсутствует; 7 – тарелка пружины; 8 – сухарь; 9 - маслоотражающий колпачок

Рисунок 2.1 – Клапан, установленный в головку блока цилиндров(а) и изменение его температуры и диаметра стержня (б)

Неплотная посадка клапана возможна также вследствие износа стержня и направляющей втулки (обычно, в направлении, перпендикулярном оси

распределительного вала, т.е. в направлении действия боковых нагрузок на клапан). В этом случае может происходить неравномерный износ седла, а клапан контактирует тогда с седлом только на небольших участках окружности тарелки. Не герметичность клапана приводит не только к ухудшению теплоотдачи в седло, но и дополнительному нагреву клапана за счет прохода горячих газов через просветы между седлом и клапаном. Тогда процесс разрушения клапана может происходить лавинообразно - чем больше образуется щель в седле, тем больше перегрев и быстрее разрушение тарелки.

При сильном нагреве выпускного клапана возможен также перегрев седла и ослабление его посадки в головке. В некоторых случаях это может привести к выпадению седла и весьма серьезным разрушениям в двигателе.

В процессе эксплуатации втулка и стержень клапана по длине также изнашиваются неравномерно - в нижней части вблизи канала обычно сильнее. Особенно это характерно для выпускных клапанов. Износ стержня выпускного клапана внизу нередко связан с высокой его температурой. Так. стержень, нагреваясь внизу, несколько расширяется на 0,015…0,030 мм) и постепенно изнашивает втулку, которая приобретает коническую форму, близкую к форме нагретого стержня.

Вследствие тяжелых условий работы для клапанов используют специальные жаропрочные материалы - стали и сплавы с большим содержанием хрома (10% и более), никеля, молибдена или вольфрама. Иногда для выпускных клапанов используют разнородные материалы, соединяемые диффузионной сваркой: для тарелки - жаропрочные сплавы, а для стержня - сталь. Иногда тарелки выпускных клапанов покрывается слоем твердого сплава - стеллита, а торец стального стержня закаливается токами высокой частоты (ТВЧ). Особенно высокие требования предъявляются к выпускным клапанам двигателей с наддувом и дизелей, где используются наиболее жаропрочные и износостойкие материалы.

Общей тенденцией для двигателестроения являетея уменьшение диаметра стержня клапана. Если двигатели прошлых лет имели диаметр стержня обычно 8…9мм (некоторые даже 10…11 мм), то сейчас с переходом на много клапанные конструкции диаметр стержня уменьшился до 7мм. а на некоторых двигателях до 6,0мм и даже до 5,5мм.

Седла запрессовываются в алюминиевую головку с натягом 0,10…0,12 мм. Такой натяг необходим, чтобы исключить выпадение седла при нагреве, когда, например, головка из алюминиевого сплава расширяется больше, чем чугунное седло. С этой же целью на седлах нередко делают канавки или фаски с последующей завальцовкой материала головки на фаску. В чугунных головках натяг седла может быть уменьшен до 0,08…0,10мм.

Седла клапанов, особенно выпускных, работают в тяжелых условиях ударных нагрузок, высокой температуры и агрессивной среды (отработавшие газы). Поэтому требования к материалу здесь достаточно высоки. Обычно применяют высокопрочные и жаропрочные чугуны или, реже, легированные стали, однако в последние годы появились специальные спеченные порошковые материалы. На последних моделях дизелей применяются также седла из специальной бронзы, обеспечивающей улучшение отвода тепла от тарелок клапанов.

Клапаны выбраковывают при подгорании тарелки, при любых трещинах, а также при высоте цилиндрического пояска тарелки меньше 0,5 мм после шлифования.

Изгиб стержня и биение фаски проверяют на индикаторных приспособлениях и при необходимости правят в холодную и опять проверяют. Биение фаски и стержня допускается не более 0,03 мм.

Изношенные фаски тарелок клапанов шлифуют на специальных станках типа ПТ – 823 до выведения следов износа. Если высота цилиндрического пояска тарелки окажется менее 0,5 мм, то клапан выбраковывают или восстанавливают протачиванием на уменьшенный размер клапан другого двигателя.

Изношенный стержень клапана шлифуют под уменьшенный диаметр или наращивают (хромированием, осталиванием) и шлифуют до выведения износа.

Восстановленный клапан должен отвечать следующим требованиям: овальность и конусность стержня не более 0,02 мм, биение рабочей фаски клапана в пределах 0,01…0,03 мм. Шероховатость поверхности стержня и фаски не ниже 8-го класса.

Коромысло и ось коромысла выбраковывают при трещинах, изломах, аварийных изгибах и отслаивания слоя цементации на оси коромысла.

Изношенный боёк коромысла шлифуют до выведения следов износа, при уменьшении высоты бойка за пределы допускаемой и при снижении твёрдости его восстанавливают и закаливают до необходимой твёрдости.

Отверстие коромысла под ось восстанавливают развёртыванием до увеличенного размера и постановкой втулок.

Изношенную резьбу восстанавливают нарезанием  резьбы увеличенного размера или восстанавливают старую осадкой.    Ось коромысла восстанавливают шлифованием под уменьшенный размер или наращивают  и обрабатывают под номинальный размер. Погнутую ось правят в холодную.

После окончательной обработки овальность посадочных мест под коромысла допускается не более 0,02 мм и не прямолинейность на всей длине не более 0,02 мм.

Основные дефекты головок цилиндров: коробление плоскости разъёма с блоком, износ клапанных гнёзд, трещины, пробои стенок, износ плоскостей сопряжения со вставками камер сгорания, износ и повреждение резьбовых отверстий, износ направляющих втулок клапанов и отверстий под втулки.

Головки цилиндров выбраковывают при трещинах, проходящих через отверстие шпилек крепление головки или через отверстия под направляющие втулки и перемычки гнёзд. А так же при пробоинах и изломах стенки водяной рубашки, или при износе головки цилиндров по высоте до значения, выходящего за пределы допустимого.

Коробление плоскости разъёма с блоком устраняют фрезерованием или шлифованием. Шероховатость поверхности должна быть не ниже 6-го класса, а отклонение от прямолинейности – в пределах 0,05…0,08 мм.

Изношенные отверстия под направляющие втулки клапанов восстанавливают постановкой дополнительной втулки с последующей обработкой её под нормальный размер.

Восстановление клапанных гнёзд – одна из наиболее сложных и трудоёмких и ответственных операций.

Гнёзда, где утопание тарелки нового клапана относительно плоскости разъёма головки цилиндров меньше допускаемого, восстанавливают фрезерование или шлифованием, если гнездо сильно изношенно, то необходимо заменить  седло клапана с последующим фрезерованием фаски.

После восстановления седла клапана и шлифования фаски клапана производят притирку, после чего головку собирают в последовательности обратной разборки и устанавливают на двигатель. На рисунке 1 представлен технологический процесс ремонта головки цилиндров.

2.3 Технология притирки клапана к седлу головки цилиндра

Для притирки клапанов применяют пасту ГОИ или алмазные пасты АП 20 и АП 10, которые в два - три раза повышают производительность и улучшают качество притирки. Пасту, смешанную с машинным или веретенным маслом, тонким слоем наносят на притираемую поверхность. Под тарелку клапана перед его установкой в направляющую втулку подкладывают мягкую спиральную пружину.

Клапаны притираются возвратно – вращательным движением шпинделей станка на ¹/₃ оборота в одну сторону и на ¹/₂ оборота в обратную. При перемене направления шпиндели автоматически приподнимаются, а вместе с ними под действием установленной пружины приподнимаются и клапаны. Кроме того, в процессе притирки совершается полный оборот клапана, что улучшает качество притирки.

Притертые фаски клапанов и гнезд должны иметь по всей окружности матовую полоску шириной в пределах, установленных техническими условиями для двигателя данной марки. На клапане полоска шириной 1,5…2,0 мм должна располагаться примерно посередине фаски, но не ближе 1 мм к верхнему краю фаски. [2,с. 176]

После притирки головку и клапаны промывают до полного удаления пасты и продувают сжатым воздухом. Устанавливают клапаны с пружинами, а чтобы не перепутать местами, их метят по притертым гнездам. Укладывают головку цилиндров так, чтобы во впускные и выпускные каналы можно было залить керосин. Если в течение 3 мин керосин не проникает между гнездом и клапаном, качество притирки нормальное.

Качество притирки проверяют также и при помощи пневматических приспособлений различных конструкций. Сущность проверки их заключается в следующем. На тарелку собранного клапана наливают дизельное топливо, специальным прижимом с резиновой прокладкой герметизируют всасывающее или выпускное отверстие в головке (в зависимости от проверяемого клапана ) и через прижим подают воздух давлением 0,4…0,6 МПа. Появление пузырьков воздуха из–под тарелки или падение давления в течение

0,5 мин указывает на плохую прилегаемость клапана к фаске гнезда. [3, с.364].

2.4 Определение участка ремонта двигателей

Чтобы рассчитать участок по ремонту двигателей на ОАО «720 РЗ СОП» необходимо знать трудоёмкость, которую рассчитываем по формуле  4.1 [1, с65]

Т_г=W • K_пр • Т_р • К_п.к.,                                      (2.1)

где Т_г – годовая трудоёмкость предприятия;

               W – программа предприятия;

              К_пр- коэффициент приведения программы к полнокомплектному  

                      ремонту, К_пр=1, т.к. на предприятии осуществляется полнокомплектный ремонт;

              Т_р – удельная трудоёмкость ремонта машины в чел.-ч., Т_р=200 чел.-ч. [1,с.70,таблица 19];

         К_п.к. – поправочный коэффициент трудоёмкости, К_п.к.=1,06  [1,с.68,таблица 18].

Т_г=1400 • 1 • 200 • 1,06=296800,чел. -ч. 

Три процента общей трудоемкости предприятия приходится на моторный цех, следовательно, она равна:

где  Т_г.м.ц. – годовая программа моторного цеха;

Т_г.м.ц. = 296800 • 0,03 = 8904 чел. -ч.

Для определения численности рабочих моторного цеха необходимо рассчитать номинальный (Ф_н) и действительный (Ф_д) годовой фонд использования рабочего времени. Номинальный годовой фонд использования времени рассчитаем по формуле 4.41 [1,с.82]

Ф_н=(К_р • t_см – К_п • t_с) • n, ч.                                (2.3)

где      К_р – число рабочих дней в году, К_р=253 дня;

         t_см – продолжительность смены, t_см=8 ч.;

         К_п – количество праздников, К_п=10 дней;

t_с  - время на которое укорачивается смена в предпраздничные дни,  t_с=1, ч;

n - количество смен, n=1;

Ф_н=(235 • 8-10 • 1) • 1=2014, ч.

Действительный годовой фонд времени рассчитываем по формуле 4.5.2  [1,с.83]

Ф_д=(Ф_н - К_от • t_от) • ,                                          (2.4)

где К_от – количество дней отпуска, К_от=24;

       t_от – продолжительность рабочей смены, t_от=8ч.;

         - коэффициент использования рабочего времени, =0,97 [1, с84, таблица 25].

Ф_д=(2014 – 24 • 8) • 0,97=1767,34, ч.

Определим численность списочных (Р_сп) и явочных (Р_яв)рабочих оп формулам 8.1 [1,с.113]

Площадь цеха определим по формуле 9.1 [1,с.122]

F _уч=А+БW_пр,                                               (2.7)

где   W – программа предприятия;

              А, Б – коэффициенты, определяемые по таблице 43 [1, с. 124], А=291, Б=0,098.

Таблица для определения коэффициентов А и Б существует только для автомобиля ГАЗ 53 А, чтобы подсчитать площадь необходимо привести программу предприятия ремонта автомобиля КамАЗ к программе ремонта автомобиля ГАЗ – 53 А. Коэффициент перевода К_пр1 =1,4 [1,с.123,таблица 42]

W_пр=W•K_пр1,                                              (2.8)

W_пр=1400 • 1,4=1960 ремонтов

Тогда  F_уч=291+1960•0,098=432 м²

В зависимости от технологического процесса ремонта подбираем оборудование, и все данные сводим в таблицу 3.

Таблица 2.1 – Оборудование участка по ремонту двигателей на предприятии ОАО «720 РЗ СОП»

№ позиции	Наименование	Марка	Габаритные размеры, мм	Количество
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11	Стеллаж для деталей Стол дефектовочный Настольный слесарный верстак Установка для мойки деталей Инструментальный шкаф Лебёдка электрическая Стенд для разборки двигателей Станок притирочный Станок вертикально – фрезерный Станок плоскошлифовальный Станок шлифовальный	ОРГ-1458-05-230   ОРГ - 1598 - 2031 Т-66А - ОПР-1841А 6Н80 ПТ - 823	1400500 800800 1200500 1300600 600300 - 4000x1500 3000х2000 40002000 3200х2450 1890х1460	5 1 3 1 1 1 3 1 1 1 1

 ЧАСТЬ КОНСТРУКТОРСКАЯ

3.1 Устройство поводка и принцип его действия

Рисунок 3.1 – Поводок для притирки клапанов

Поводок для притирки клапана состоит из закреплённого на шпинделе 1 притирочного станка, корпуса2, на котором жёстко установлен с помощью шариков 3 и обойма 4 рабочий конус 5 с торцевыми радиальными прорезями 6. В расточке корпуса 2 соосно располагается выталкиватель 7, находящийся под воздействием пружины 8. Рабочий конус 5 входит в силовой контакт с головкой клапана 9, опирающегося на седло 10, установленную в головку цилиндра 11. Предварительно нанесённая притирочная паста 12 располагается на торце клапана 9 и в кольцевом зазоре (рисунок 3.1).

Поводок для притирки клапанов работает следующим образом.

Шпиндель притирочного станка, или дополненного специальным редуктором вертикально – сверлильного станка имеет возвратно - вращательное движение и движение подачи S. Получив соответствующую команду, шпиндель 1 перемещается вниз. Выталкиватель 7 входит в контакт с головкой клапана 9 и останавливается. Продолжая двигаться вниз, корпус 2 сжимает пружину 8  до тех пор, пока рабочий конус 5 не войдет в контакт с головкой клапана 9, после чего начинает выполняться возвратно – вращательное движение . Это движение передается рабочему конусу 5, а так же его быстросменность обеспечивается закладными шариками 3, входящими в отверстие рабочего конуса 5 и канавками корпуса 2 и его ограниченными от выпадения обоймой 4.

Шпиндель притирочного станка нагружается определенной осевой силой (как правило, через пружину), которая обеспечивает надежное удержание клапана в процессе притирки и создает необходимое притирочное контактное давление на седло. Под действием центробежных сил притирочная паста, обладающая достаточной вязкостью, перемещается от центра клапана в направлении кольцевого зазора между его головкой и корпусом головки цилиндра. Рабочий конус за счет имеющихся торцовых радиальных прорезей обеспечивает ее беспрепятственный и полный проход к кольцевому зазору, из которого она поступает в рабочую зону все новыми порциями.

По окончании притирки дается команда на подъем шпинделя. Рабочий конус выходит из контакта с головкой клапана, торец которого на некотором участке подъема продолжает оставаться под действием выталкивающей пружины выталкивателя, исключая тем самым, возможность его зависания в рабочем конусе при подъеме шпинделя.

3.2 Расчёты прочностные деталей ответственных

3.2.1 Определение пружин

Рисунок 3 – Схема сил, действующих на пружину

Рассчитаем винтовую цилиндрическую пружину сжатия из проволоки круглого сечения при условии, что силы пружины при предварительной деформации F₁ = 30Н; при рабочей деформации F₂ = 50Н, рабочий ход пружины h = 15 мм.

1) Изготовление пружины предусматриваем из пружинной стальной проволоки 1- го класса по ГОСТ 9389 – 75 пологая, что диаметр проволоки менее чем 2 мм, ориентируясь на кривую 4 рисунок 20.4 [9,с. 336] принимаем допустимое напряжение для проволоки [τ] = 730 МПа, что соответствует рекомендации ГОСТ 13764 – 68. Предположим, что сила пружины при максимальной деформации находится по формуле 20.5 [9,с.337]

F₃ = 1,3 · F₂                                              (3.1)

F₃ = 1.3 · 50 = 65 H

2) Примем индекс пружины С = 5 [9, с. 335]. Коэффициент влияния кривизны витков  k = 1,29 [9,с.336]

Диаметр проволоки пружины по формуле 20.2 [9,с.336]

3) В соответствии с ГОСТ 9389 - 60 окончательно принимаем 1,6 мм, следовательно предварительно – выбранное значение τ соответствует графику 20.4 [9,с. 336] и значение С и k приняты правильно.

4) Средний диаметр пружины рассчитаем по формуле 20.3 [9,с.337]

D = C · d                                                (3.3)

D = 5 · 1,6 = 8 мм.

Наружный диаметр пружины по формуле (20.3) [9,с.337]

D_H =D + d                                                (3.4)

5) Подберём пружину по ГОСТ 13766 – 68 таблица 6.4 [6, с.105]. Ближе всего подходит пружина 1-го класса 1-го разряда №326.

Для этой пружины F₃ = 160 Н; d = 1,6 мм; Dн = 13 мм, жёсткость одного витка C₁ = 133,3 Н/мм. Наибольший прогиб одного витка               λ = 1,695

6) Уточним средний диаметр по формуле 20.4 [9,с.336]

D = D_н – d                                                (3.5)

D = 13 – 1.6 = 11.4мм

7) Проверим выбранную пружину по С₁ и λ₃ по формуле 20.7 [9,с.337]

Что приемлемо для данной пружины.

8) Жёсткость пружины по формуле 20.5 [9,с.337]

9) Число рабочих витков по формуле 20.8 [9,с.337]

10) Максимальная деформация пружины по формуле 20.10 [9,с.337]

Из формулы 20.11 [9,с.337] следует:

что почти совпадает с табличным значением  по ГОСТу.

11) Полное число витков пружины по формуле 20.9 [9,с.337]

n₁ = n + n₂ = 26 + 2 = 28                                (3.10)

12) Находим шаг пружины по формуле 20.12 [9,с.336]

t = 1,2 + 1,6 = 2,8 мм

13) Найдём высоту пружины при максимальной деформации по формуле 20.14 [9,с.336]

L₃ = (n + 1 – n₃)·d                                       (3.12)

где   n₃ – число зашлифованных витков, n₃ = 2;

L₃ = (26 +1 – 2)·1.6 = 40 мм

Что подходит для нашей конструкции поводка .

14) Высота пружины в свободном состоянии по формуле 20.14 [9,с.336]

L₀ = 40 + 32 = 72 мм

Данная пружина по своим характеристикам полностью подходит для данной конструкции поводка.

3.2.2 Расчёт болта на срез

Такое соединение (штифтовое) применяют в основном для точной установки соединяемых деталей машин. В качестве штифта в данной конструкции используется болт М10. Проверим этот болт на срез при действии на него силы F = 25 Н перпендикулярной его оси, условие прочности на срез при 2 плоскостях среза.

где d – диаметр штифта;

    τ_с – допускаемое напряжение на срез [τ_с] = 35 Мпа

Из расчётов видно, что τ << [τ_c] значит, болт выбран с большим запасом прочности и выдержит прилагаемые к нему нагрузки.

3.2.3 Определение корпуса на кручение

Так как корпус работает только на вращение и передаёт момент клапану, то его необходимо рассчитать на кручение в опасном сечении. Этим местом является крепление корпуса к шпинделю станка. На него действует сила F = 25 Н перпендикулярно его оси. Условие прочности на кручении по формуле 1.20 [6,с.14]

где Т – момент вращения, Н·мм;

  [τ_кр] – допустимое напряжение на кручение, [τ_кр] = 90 Мпа;

   W_p – полярный момент.

Полярный момент находим по формуле 1.33 [6, с.17]

где d – внутренний диаметр;

     D – внешний диаметр;

Из расчётов видно τ_кр < [τ_кр] значит, конструктивные размеры корпуса поводка выбраны правильно. Но так как значения τ_кр  и  [τ_кр] практически равны, то при резком скачке нагрузки может произойти поломка корпуса в месте крепления шпинделя станка.

4            Безопасность и экологичность проекта

• Оценка трудовых условий на производстве

Человек может получить травму на производстве, в быту, при пожаре и так далее. Например, наибольший уровень риска (вероятность фатального исхода в год) выявлен при эксплуатации автотранспорта.

Любая деятельность человека потенциальна опасна. Опасность может возникнуть только при определении сочетания обстоятельств и условий и привести к травмам и заболеваниям.

Чтобы исключить возможность получения травм на производстве, большое внимание необходимо уделять выбору производственных помещений или площадок, когда рабочий процесс выполняют вне помещения. В соответствии с условиями процесса при проектировании должны учитываться: класс производства по санитарным номам, категория производства по пожарной и взрывопожарной опасности поражение электрическим током.

Безопасность стационарного производственного процесса может быть обеспечена также правильным размещением оборудования и рациональной организацией рабочих мест. Расстояние между оборудованием и стенами должно соответствовать нормам и правилам.

Расстановка оборудования на проектируемом предприятии выполняется согласно [1,с. 253].

Производственное оборудование, материалы, заготовки, готовая продукция и отходы производства не должны представлять опасности для персонала.

Потенциально опасное оборудование необходимо устанавливать в изолированных помещениях.

Возникновение опасных производственных факторов должно исключаться при хранении материалов, готовой продукции и отходов производства.

К лицам допускаемых к участию в производственном процессе, предъявляют требования соответствие физических возможностей их организма к характеру работ. Обслуживающий персонал должен иметь профессиональную подготовку (в том числе и по безопасности труда), соответствующую виду работ.

• Анализ трудовых условий при притирке клапанов на станке притирочном

В цехе по ремонту двигателей очень много опасных и вредных факторов. Опасные производственные факторы – это те факторы, воздействие которых на рабочего в определённых условиях приводит к травме или другому внезапному резкому ухудшению здоровья.

Вредные производственные факторы – это те факторы, воздействие которых, на работающего, в определённых условиях приводит к заболеванию или снижению работоспособности.

Опасные и вредные факторы подразделяются на следующие группы: физические, химические, биологические и психофизические.

На рабочих местах моторного цеха присутствуют все факторы перечисленных групп, которые приводят к травмам, профессиональным заболеваниям.

Рассмотрим условия труда на рабочем месте у станка ОПР-1841-А.

Главными и наиболее чувствительными факторами являются вибрация, возможность поражения электрическим током и вращающиеся детали, не защищённые кожухами. Также существует множество других не столь заметных факторов: смазочные материалы, металлические предметы, с заострёнными углами, перемещение тяжёлых агрегатов.

Для снижения воздействия вибрации на человека на полу, возле станка, кладут решетки из деревянных брусков, а также устанавливают резиновые подушки под крепление узлов создающих вибрацию.

Поражение электрическим током приводит к поражению тканей и органов в виде механических повреждений, электрических знаков, электрометаллизации кожи, ожогов. При прохождении через организм ток оказывает химическое, термическое и биологическое действие. Электрический удар сопровождается возбуждением живых тканей организма, представляет наибольшую опасность. При прохождении электрического тока через ткани поражается весь организм, вызывая полный или частичный паралич нервной системы, сердца, органов дыхания.

Для уменьшения возможности поражения электрическим током проводам хорошо изолируют, а также все токоведущие части. Одним из методов защиты служит заземление корпуса стенда.

Свет обеспечивает связь организма с внешней средой, является естественным условием жизнедеятельности человека, играет важную роль в сохранении здоровья, обеспечении высокой работоспособности. Неправильно организованное освещение рабочих мест ухудшает условия видения, утомляет зрительный аппарат, вызывает снижение остроты зрения, отрицательно влияет на нервную систему, может быть причиной производственного травматизма.

В зависимости от источника различают естественное, искусственное и совмещённое освещение. Естественное освещение производственных помещений подразделяют на боковое (осуществляется через боковые окна), верхнее (через верхние световые фонари и стеклянные крыши), комбинированное, (представляет собой комбинацию верхнего и бокового освещений). При общем освещении светильники располагаются в верхней части помещения, создавая общее равномерное освещение всего участка. В этом случае оно называется локальным освещением. При комбинированном освещении дополнительно к общему добавляют местное освещение, концентрирующее световой поток непосредственно на рабочем месте. Применение одного местного освещения не допускается.

Освещение предметов рабочей зоны должно быть достаточно равномерным. В противном случае при переводе взгляда с менее освещённых на ярко освещённые поверхности и наоборот происходит снижение остроты зрения на некоторый период времени, связанный с пере адаптацией глаз.

• Классификация и присвоение категорий разрабатываемому объекту

Основное условие соблюдение безопасности при проектировании предприятий, технологий и оборудования – предотвращения воздействия вредных и опасных производственных факторов на работающих, а так же предупреждение негативного влияния этих факторов на окружающую среду.

Предприятия, их отдельные здания, сооружения с технологическими процессами, выделяющие в окружающую среду вредные и неприятно пахнущие вещества, а также  создающие повышенные уровни шума, вибрации, ультразвука, электромагнитных волн радиочастот, статического электричества следует отделять от жилой застройки санитарно – защитными зонами.

Ширина таких зон в соответствии с санитарной классификации следующая: для предприятий I класса 1000м., II – 500, III - 300, IV – 100 и V – 50 метров. ОАО «720 РЗ СОП» относится к IV классу и величина защитной зоны равна 100 метров. При необходимости и надлежащем технико–экономическом и гигиеническом обосновании санитарно–защитную зону увеличивают, но не более чем в три раза.

При возможности строительные материалы и конструкции делят на три группы: несгораемые, трудносгораемые, сгораемые.

Предусматриваемые при проектировании каждого конкретного здания (сооружения, помещения) противопожарные мероприятия должны учитывать степень его пожарной или взрывной опасности, которая зависит от размещённого в этом здании производства.

В зависимости от характера технического процесса различают производства пяти категорий: А, Б – взрывоопасные; В, Г и Д – пожароопасные.

Данный участок относится к категории В – производства, где используются твердые вещества и материалы (зерносушилки; элеваторы зерна; участки диагностики и ремонта двигателей; гаражи и т.п.).

Условия развития пожара в зданиях и сооружениях во многом определяются их огнестойкостью. Предел огнестойкости строительных материалов и конструкций определяется временем в часах и минутах от начала их огневого стандартного испытания. В соответствии со СН и П «Противопожарные нормы» здания могут быть пяти степеней огнестойкости I, II, III, IV, V. Наиболее безопасны в отношении пожаров здания I и II степени огнестойкости.

Рассматриваемый участок относится к III степени огнестойкости. При III степени огнестойкости зданий и объектов несгораемыми должны быть только несущие стены, каркас, колонны, а перегородки могут быть трудно - сгораемыми.

Энерговооруженность труда в производстве достаточно высока. Однако, электрический ток представляет собой большую опасность для здоровья и жизни людей.

Установлено, что наибольшее число несчастных случаев происходит в результате допуска к работе с электрическими устройствами необученного персонала и пренебрежительного отношения работающих к средствам защиты.

Безопасность обслуживания электрооборудования зависит от факторов окружающей его среды. С учетом этих факторов, а так же их наличия или отсутствия все помещения по опасности поражения электрическим током делят на три класса:

1 – помещения без повышенной опасности, в котором отсутствуют признаки помещений двух других классов;

2 – помещение с повышенной опасностью;

3 – помещение особо опасное.

Моторный цех относится к I классу так как это сухое отапливаемое помещение, в котором электроприборы установлены достаточно далеко от металлических частей систем отопления, канализации и водопровода.

Молниезащитой называется комплекс различного рода мероприятий и средств, для осуществления этих мероприятий, обеспечивающих безопасность людей, сохранность зданий и сооружений, оборудования и материала от прямых ударов молнии.

Прямой удар молнии очень опасен для людей, зданий и сооружений, вследствие непосредственного контакта молнии с поражаемыми объектами.

В зависимости от значимости объекта, наличие и класса взрыво- и пожароопасных зон в производственных здания, а также от вероятности поражения молнией принимают одну из трёх категорий молниезащиты.

Моторный цех со взрывоопасной зоной класса В – Iа – так как при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих паров или газов с воздухом и другими окислителями не образуются, это возможно только в результате аварий или неисправностей.

В зависимости от этого выбираем молниезащиту II – категории. Молниезащита данной категории обязательна на всей категории РФ.

• Разработка решений комплексных по улучшению трудовых условий и повышению безопасности технической

4.4.1 Расчёт освещения искусственного

1) Определим количество светильников, для этого находим

расстояние между светильниками

l_св = k_l • h_св ,                                            (4.1)

где h_св – высота помещения, м.

h_св = Н-(h₁+h₂),                                      (4.2)

где  Н – высота помещения, м;

       h₁ – расстояние от пола до освещенной поверхности ( высота

              рабочей поверхности ), м;

       h₂ - расстояние от потолка до светильника, м;

       k_l – коэффициент, учитывающий отношение максимальной

                  ширины между светильниками k_l = 1,6

b_св = k_b • h_св,                                             (4.3)
       2) Рассчитываем ширину рядов по формуле:[4]

где k_b – коэффициент, учитывающий отношение максимальной ширины между светильниками к высоте подвеса k_b = 1,

h_св = 5-(1,1+0,5)=3,4 м

l_св = 1,6 • 3,4=5,44 м

b_св = 1• 3,4=3,4 м

       3) Вычисляем количество рядов в проектируемом помещении по формуле: [4]

где b – ширина помещения, м;

       a – величина, учитывающая расстояние крайних от стен светиль-

            ников a = k_об • k_св (k_об = 0,5 при отсутствии оборудования,

            k_об = 0,3  в других случаях)             

m_p = рядов

4) Вычисляем суммарное количество светильников

где      L – длина помещения, м;

5) Определяем показатель помещения

где  S – площадь помещения, м²;

Выбираем коэффициент использования светового потока η_св = 0,4

6) Выбираем коэффициент запаса К_3.

К₃ = 1,5 , так как помещение  по загрязненности менее 1 мг/м³ пыли, дыма, копоти

7) Находим световой поток лампы по формуле: [4]

где E_min – минимальная освещенность, лк;

          Z – коэффициент неравномерности освещенности, Z = 0,567;

          S – площадь, м²;

         k₃ – коэффициент запаса, k₃ = 1,5;

        n_св – количество светильников, шт;

        η_св – коэффициент использования светового потока, η_св = 0,4

F_л = лм

По световому потоку лампы выбираем лампу накаливания, определяем потребляемую мощность и ее тип:

тип лампы ЛБ – 80, световая отдача 65,3 лм/Вт.

4.4.2 Расчет заземления

Для расчета заземления возьмем: трубу диаметром d = 0.035 м, длиной 2,5 м, стальную полосу с шириной b = 0,035 м. Трубы устанавливают по контуру и соединяют полосой на поверхности земли.

• Рассчитаем сопротивление одного вертикального заземлителя:

где  ρ – удельное сопротивление грунта, Ом•см;

        l – длина стержня, см;

       d – диаметр стержня, см

R₃ = Ом

• Определяем количество стержней в очаге заземления:

где η_сез – коэффициент сезонности, η_сез = 1,6;

       R_Д – допустимое сопротивление, R_Д = 40м;

       η_ст – коэффициент использования заземлителей , η_ст = 0,52

• Рассчитаем длину соединительной полосыРассчитаем сопротивление растекания тока стержнями очага заземления:

l_n = 1.05 • a • n,                                      (4.11)

где a – расстояние между стержнями, м;

      n – количество стержней, шт

l_n = 1,05 •  2,5 • 28 = 73,5 м

• Рассчитаем сопротивление растекания тока полосы очага

где b – ширина полосы, см;

Проведем корректировку сопротивления растеканию тока

полосы очага:

R_n.оч. = ,                                         (4.13)

где η_n – коэффициент использования полосы,  η_n = 0,2;

R_n.оч. =  Ом

• Определяем результирующее сопротивление:

    R_общ =  Ом                                (4.14)

R_общ = Ом < 4 Ом

Из расчета видно, что заземление с числом одиночные заземлителей 28, соединенных полосой по контуру на поверхности земли удовлетворяет требованию R_общ < R_Д.

Рисунок 5 – Сема расположения заземлителя в земле

Инструкция по охране труда при работе на станке ОПР–184А

1 Общие требования безопасности:

1.1 Не допускаются к управлению лица, не прошедшие обучение и не аттестованные по профессии, а также лица, моложе 18 лет;

1.2 Рабочие должны соблюдать правило внутреннего распорядка;

1.3 Запрещается работать в состоянии алкогольного опьянения;

1.4 Запрещается курение и распитие спиртных напитков;

• Необходимо соблюдать правила пожарной безопасности и производственной санитарии;
• Использование средств индивидуальной защиты.

2 Требования безопасности перед началом работы:

2.1 Осмотреть и проверить техническое состояние узлов и деталей и убедиться в их исправности;

2.2 Одеть спецодежду;

2.3 Убедиться, что пуск машины и оборудование не сопровождается опасностью;

2.4 Проверить работу электроблокировок;

2.5 Проверить работу вентиляции;

2.6 Провести осмотр электрической проводки;

3 Требования во времени работы:

3.1 Необходимо постоянно содержать рабочее место в чистоте и порядке;

3.2 При появлении во времени работы установки посторонних шумов, стуков необходимо отключить установку и проверить откуда исходят данные признаки неисправности;

3.3 Во время работы запрещается:

3.3.1 Отвлекаться от выполнения прямых обязанностей;

3.3.2 Выходить из помещения при работающей установке;

3.3.3 Передавать управление стендами лицам, не имеющим на это разрешения;

3.4 При прекращении подачи электроэнергии рабочий должен отключить установку от сети;

4 Требования безопасности в аварийных ситуациях:

4.1 Рабочие обязаны отключить установку от сети и сообщить о случившемся своему непосредственному руководителю;

4.2 Оградить опасный участок, не допускается попадание людей в опасную зону;

5 Требования безопасности по окончании работы:

5.1 Выключить установку и провести ее уборку;

5.2 Сделать необходимые записи в журнале сдачи смены;

5.3 Убрать мусор за пределы участка в специальный контейнер.

1. - поражение электрическим током,
2. - острые металлические углы,
3. - вращающиеся детали

Рисунок 6 – Схема опасных участков на рабочем месте у притирочного станка

На рисунке 6 стрелочками указанны участки притирочного станка,

которые могут нанести вред здоровью и жизни человека. Цифрами указаны факторы, негативно влияющие на жизнедеятельность людей.

• Разработка решений по безопасности экологической

В настоящее время, когда развито производство, продуктами, которых является не только основная и побочная продукция, но и отходы и загрязненные воды, пыль, и дым, шум и вибрация актуально стоит вопрос об окружающей среды.

На предприятии ОАО«720 РЗ СОП» основными загрязнителями служат: сточные воды после мойки тракторов и отдельных узлов, отходы металла, пары летучих веществ, горюче – смазочных материалы. Все эти элементы попадают в окружающую среду через сточные трубы, вытяжки и приносят вред растениям и живым организмам, что может привести к уничтожению некоторых видов растений и животных.

Кроме жидких и газообразных загрязнителей в процессе ремонта очень много отходов металлов, которые тоже приносят вред окружающей среде. Государством проводится регулирование по сбору металлолома в соответствии со списанием техники и оборудования.

Для очистки сточных вод от примесей и вредных растворов необходимо применять отстойники, которые позволяют осаждать тяжёлые частицы: фильтры, решётки, специальные нейтрализующие растворы. Все эти мероприятия позволяют снизить воздействие вредных веществ на окружающую среду.

При выделении пыли, газов, на вытяжных установках устанавливают фильтры, пылеуловители, газоочистительные установки. Ещё одним очень 

важным средством защиты являются зелёные насаждения, которые защищают от пыли, от вредных выбросов в атмосферу.

Для очистки сточных вод от механических примесей установим решётку – дробилку, которая, улавливая крупные вещества, измельчает их до 10 мм и менее. Тип решётки РД – 200, производительность 60м³/₂ и диаметром сетчатого барабана 200мм. Еще установим комбинированный отстойник для очистки от механических частиц размером 0,1 мм, а также от частиц нефтепродуктов.

Для очистки воздуха, удаляемого из моторного цеха, на вытяжной системе установим циклон.

5 ОЦЕНКА ПРОЕКТА ТЕХНИКО–ЭКОНОМИЧЕСКАЯ

5.1.Определение стоимости фондов основных производственных

С_о = С_зд + С_об + С_п.н,                                        (5.1)

где С_о – стоимость основных производственных фондов, тыс. руб.;

                  С_зд – стоимость производственного здания, тыс. руб.;

                 С_п.н – стоимость приборов, инструмента, инвентаря, штучная стоимость которых превышает 10000 руб., без ограничения срока их службы.

• Стоимость производственного здания:

С_зд = С΄_зд •F ,                                              (5.2)

где С΄_зд – удельная стоимость строительно – монтажных работ, отнесенных к 1м² производственных площадей мастерской;

                      F – площадь мастерской, м²

С΄_зд = 8000 руб/м²

С_зд = 8000 · 432 = 3456000 руб.

• Определение стоимости установленного оборудования: [7, с.176]

C_об = С′_об • F,                                             (5.3)

где С′_об – удельная стоимость оборудования, отнесенная к 1м² производственной площади; 

С′_об = 10000 руб/м²

C_об = 10000 · 432 = 4320000 руб.

Оборудование исходного участка остается постоянным.

3) Определение стоимости приборов, инвентаря, приспособлений: [7, с. 176]

C_п.н. = С′_п.н. • F,                                           (5.4)

где С′_п.н. – удельная стоимость инвентаря, приспособлений, инструмента, отнесенная к 1м²;

С′_п.н. = 2500 руб/м²

C_п.н = 2500 · 432 = 1080000 руб.

Инвентарь остался прежним только добавляется два поводка и необходимое оборудование стоимостью 2650 руб.

Стоимость ОПФ исходного участка:

С_{исх. опф} = (С_исх.зд. + С_исх.об + С_{исх.п.н.}),                (5.5)

С_{исх. опф} = 3456000 + 4320000 + 1080000 = 8856000 руб.

Стоимость ОПФ проектируемого участка:

С_пр.опф = С_пр.зд + С_пр.об. + С_пр.п.н,                    (5.6)

С_пр.опф = 3456000 + 4320000 + 1106500 = 8882500 руб.

Дополнительные капитальные вложения определяем по формуле: [7, с.178]

∆К = С_пр.опф – С_{исх.опф},                                 (5.7)

∆К = 8882500 – 8856000 = 26500 руб.

5.2.Расчёт плановой калькуляции себестоимости годовой программы ремонта

Определение себестоимости годовой программы ремонта на участке [7, c.180]

С_г.у = С_пр.н + С_з.ч + С_р.т + С_о.п,                            (5.8)

где С_пр.н – полная заработная плата производственных рабочих, руб.;

С_з.ч – нормативные годовые затраты на запасные части, руб.;

С_р.т – нормативные годовые затраты на ремонтные материалы, руб.;

• Определение полной заработной платы рабочих по формуле: [7,c.180]

С_пр.н. = С_пр. + С_доп. + ЕСН ,                           (5.9)

где С_пр. – основная заработная плата производственных рабочих, руб.;

С_доп – дополнительная заработная плата производственных

рабочих, руб.;

ЕСН – единый социальный налог, руб

С_пр. = t • С_ч • К_t,                                         (5.10)

где     t – нормативная трудоемкость ремонта двигателя, чел.- ч.;

С_ч – часовая ставка рабочих, исчисляемая по среднему разряду,

С_ч =60руб.;

К_t – коэффициент, учитывающий доплату за сверхурочные работы, 

К_t = 1,025…1,030;

С_пр = 35,7 · 60 ·1,03 = 2206,26 руб.

С_доп = (7…10) %  С_пр,                                 (5.11)

С_доп = 0,1 · 2206,26 = 220,63 руб.

ЕСН = 0,26 · (С_пр + С_доп) ,                             (5.12)

С_соц = 0,262 (2206,26 + 220,63) = 635,85 руб.

С_пр.н. = 2206,26 + 220,63 + 635,85 = 3062,74 руб./ед.

С_г.пр. =  Т • С_ч • К_t,                                      (5.13)

где      Т – нормативная годовая трудоемкость

С_г.пр. = 8904 · 60 · 1,03 = 550267,2 руб.

С_г.доп. = (7…10) % С_г.пр. ,                              (5.14)

С_г.доп. = 0,1 · 550267,2 = 55026,72 руб.

ЕСН =  0,262(550267,2 + 55026,72) = 158587 руб.

Полная годовая заработная плата рабочего:

С_пр.н. =  550267,2 + 55026,72 + 158587 = 763880,92 руб.

• Годовые плановые затраты на запасные части к двигателям КамАЗ

С_з.ч. = 216666,65 руб.

• Годовые нормативные затраты на ремонтные материалы:

С_р.м. = 20000 руб.

• Стоимость общехозяйственных накладных расходов:[7, c. 181]

C_оп. = R_оп • С_г.пр. / 100,                               (5.15)

где R_оп – процент общепроизводственных расходов

R_оп = ∑ Н_оп • 100 / С_г.пр.,                            (5.16)

где Н_оп – годовые затраты по отдельным статьям расходов;

С_г.пр. – годовая заработная плата, руб.

R_оп = 32,4 %

С_оп = 32,4% · 763880,92 / 100% = 247497,41

Себестоимость на участке:

С_у =  763880,92 + 216666,65 + 20000 + 247497,41= 1248044,98 руб.

Количество условных ремонтов в год:

где  Т – годовая трудоемкость ремонтных работ, чел.-ч. ;

Т_n – трудоемкость ремонта двигателей, чел.-ч.

Себестоимость первого условного ремонта на проектируемом участке:

Годовая экономия от снижения себестоимости ремонта изделия:

Э_г = (С^исх –С^пр) • N_усл,                               (5.19)

где  Э_г – годовая экономия от снижения себестоимости ремонта изделия, руб.;

С^исх – себестоимость одного условного ремонта на исходном участке, руб.;

С^пр – себестоимость одного условного ремонта на проектируемом участке, руб.;

N_усл – количество условных ремонтов на проектируемом участке

Э_г = (43500 – 42050,03)·29,68 = 43035,11 руб.

5.3.Ожидаемые показатели проекта технико–экономические

Производительность труда:

• на проектируемом участке:

где  N_усл – количество условных ремонтов на проектируемом участке;

n^пр – количество производственных рабочих, чел.;

• на исходном участке:

Годовой экономический эффект

где С^исх, С^пр – себестоимость одного условного ремонта на исходном

 и проектируемом участке;

- экономическая эффективность, = 0,15;

К^исх, К^пр – удельные капитальные вложения исходного и проектируемого участка, руб.

где - стоимость ОПФ исходного участка

Э_г.э. =  [(43500 + 0,15·336602,05) - (42050,03+ 0,15·299275,6)] · 29,68= 209212,53  руб.

Срок окупаемости капитальных вложений

Сведем все технико–экономические показатели, которые рассчитали, в таблицу5.1.

Таблица 5.1 – Технико–экономические показатели проекта

Показатели	Варианты
	исходный	Проектируемый
Основные производственные Фонды, руб.	8856000	8882500
Годовая программа, усл. рем.	26,31	29,68
Численность рабочих, чел.	4	4
Производительность труда, усл. рем./чел.	6,6	7,42
Себестоимость 1 усл. рем./чел.	43500	42050,03
Производственная площадь, м2	432	432
Годовой экономический эффект, руб.	-	209212,53
Срок окупаемости капитальных вложений, лет	-	0,13

По данным таблицы 5.1 можно сделать вывод, что при внедрении поводка для притирки клапанов цена на капитальный ремонт двигателя КамАЗ падает примерно на 1450 рублей. Это вызвано тем, что время, затрачиваемое на машинную притирку, в два раза меньше, чем на ручную, а качество получаемой поверхности в несколько раз выше.

Срок окупаемости этих поводков и всего необходимого оборудования составляет 0,13 года.

5.4 Оценка технико–экономическая разработки конструкторской

Эффективность внедрения конструкторской разработки состоит в сравнении затрат на притирку клапанов газораспределительного механизма.

Годовые эксплуатационные затраты на притирку клапанов

С_{экз. з.}= С_{з.п .}+ А_м + А_ТО,ТР                                 (5.25)

где С_з.п – заработная плата рабочего, руб.;

А_м – амортизационные отчисления, руб.;

А_ТО,ТР – отчисления по ТО и ТР.

• Заработная плата рабочего

С_з.п = Т ·С_ч,                                               (5.26)

где Т – годовая трудоёмкость, чел. – ч.;

С_ч – часовая ставка, руб.

С_з.п = 2185 · 60 = 131100 руб.

• Амортизационные отчисления

где Н_а – норма амортизационных отчислений, Н_а – 11,5%;

С_л – стоимость разрабатываемого поводка. 

• Отчисления на ТО и ТР

где Н_ТО,ТР – норма отчислений на ТО иТР, % ,Н_ТО,ТР=4,5%

С_экз.з. = 131100 + 1092,5 + 427,5 = 132620 руб.

С_{экз.з. без поводка} = 138500 руб.

Определение годовой экономии от внедрения приспособления:

Э_г=(С_экс.з.в-С_экс.з.о)·N                                       (5.29)

Э_г=(138500-132620)·2 = 11760 руб.

Срок окупаемости разрабатываемого устройства:        

Выполненный дипломный проект на тему: «Модернизация ремонта двигателей КамАЗ с созданием поводка для притирки клапанов» позволит сделать следующие выводы.
Выводы и предложения

1. Предложенный технологический процесс по притирке клапанов, внедренный на участке ремонта двигателей не требует больших затрат. Многое оборудование необходимое для внедрения данного проекта уже имеется на данном предприятии и будет использовано в процессе восстановления газораспределительного механизма.
2. Предложенный поводок для притирки клапанов позволят снизить себестоимость и время ремонта, тем самым улучшить качество притирки клапана.
3. Проведенные расчеты в разделе «Безопасность жизнедеятельности» позволят улучшить состояние охраны руда и экологической безопасности производства.
4. Из экономических расчетов видно, что в результате внедрения проекта в производство предприятие получит годовой экономический эффект 209212,53 рублей при сроке окупаемости 0,13 года.