Модернизация тормозной камеры с пружинным энергоаккумулятором пневмопривода автомобиля КАМАЗ с применением механизма фиксирования поршня

Работа из раздела: «Транспорт»

РЕФЕРАТ

Объектом дипломного проекта является тормозная привод с пружинным энергоаккумулятором автомобиля КАМАЗ.

В процессе работы проведен обзор и анализ конструкций тормозных камер с пружинным энергоаккумулятором, зарубежного и отечественного производства, разработана конструкция усовершенствованного энергоаккумулятора, технологическая карта на техническое обслуживание тормозного пневмопривода, безопасность и экологичность проекта и определена технико-экономическая эффективность проекта.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УГАТП-4 ФИЛИАЛ ГУП «БАШАВТОТРАНС»

1.1 Общая характеристика предприятия

1.2 Организация и технология ремонта машин в мастерской УГАТП - 4

1.2.1 Характеристика производственного корпуса

1.2.2 Технология ремонта автомобилей УГАТП - 4

1.2.3 Организация технического контроля

1.3 Технико-экономические показатели работы УГАТП-4

1.4 Выводы по анализу и задачи проекта

2 ОБЗОР И АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ ТОРМОЗНЫХ КАМЕР С ПРУЖИННЫМ ЭНЕРГОАККУМУЛЯТОРОМ

2.1 Пневматический энергоаккумулятор пружинно поршневого типа

2.2 Комбинированные тормозные камеры с пружинным энергоаккумулятором

2.2.1 Пружинный энергоаккумулятор с устройством механического растормаживания без деформации силовой пружины30

2.2.2 Пружинный энергоаккумулятор с устройством гидравлического растормаживания

2.2.3 Тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором типа 12/20 автобуса ЛиАЗ-5256

2.3 Выводы

3 УСОВЕРШЕНСТВОВАННАЯ КОНСТРУКЦИЯ ПРУЖИННОГО ЭНЕРГОАККУМУЛЯТОРА АВТОМОБИЛЯ КАМАЗ

3.1 Схема и принцип действия предлагаемой конструкции

3.2 Управление усовершенствованной конструкцией энергоаккумулятора

4 РАСЧЕТ ДЕТАЛЕЙ УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ ТОРМОЗНОЙ КАМЕРЫ С ПРУЖИННЫМ ЭНЕРГОАККУМУЛЯТОРОМ

4.1 Расчет прочности фиксирующего механизма

4.2 Расчет винтовой пары приспособления для механического растормаживания

4.3 Расчет заклепочного соединения направляющей поршня

4.4 Расчет заклепочного соединения корпуса электромагнита

4.5 Расчет пружины фиксирующего устройства

4.6 Расчет электромагнита для управления механизмом фиксации поршня

4.6.1 Расчет параметров магнитопровода

4.6.2 Расчет параметров обмотки электромагнита

5 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КАРТЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМОБИЛЯ КАМАЗ

6 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

6.1 Обеспечение условий и безопасности труда на производстве

6.2 Мероприятия по охране окружающей среды

6.3 Мероприятия по защите населения и материальных ценностей в чрезвычайных ситуациях

7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПНЕВМОПРИВОДА С УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫМ ЭНЕРГОАККУМУЛЯТОРОМ

7.1 Расчет статьи затрат на внедрение конструкции

7.2 Расчет статьи доходов от внедрения проекта

7.3 Расчет показателей экономической эффективности

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БИБЛИОГРАФИЯ

ВВЕДЕНИЕ

тормозной привод автомобиль энергоаккумулятор

Качественное изменение автомобильного парка, связанное с увеличением массы, скорости автотранспортных средств, привело к ужесточению требований предъявляемых к системам управления автомобилем. В частности к таким системам относится тормозная система автомобилей.

Дизелизация автотранспорта чрезмерно затруднила применение вакуумных тормозных усилителей. Это стало одной из причиной того, что в настоящее время многие заводы, выпускающие большегрузные автомобили и автобусы используют пневматические приводы тормозных механизмов.

Постоянный процесс усложнения конструкции автомобиля не мог не отразиться и на тормозной системе. В настоящее время подавляющее большинство грузовых автотранспортных средств выпускается с пневмоприводами второго поколения. Это так называемые многоконтурные тормозные системы удовлетворяющие Правилам № 13 ЕЭК ООН, а также отечественным требованиям по безопасности дорожного движения. Необходимость выполнения многочисленных и жестких требований привела к тому, что привод осложнился многочисленными аппаратами, магистралями и органами управления.

Аналогичный тормозной привод устанавливается на автомобилях семейства «КАМАЗ». Многоконтурная тормозная система автомобилей семейства «КАМАЗ» удовлетворяет таким требованиям как, работа в следящем режиме тормозных контуров тягача и прицепа, стояночное торможение пружинными энергоаккумуляторами, приспособленность к различным типам прицепов и обеспечение контроля над состоянием тормозного привода.

При указанных положительных качествах многоконтурных тормозных приводов автомобилей семейства «КАМАЗ» наиболее частыми неисправностями являются утечки воздуха из-за нарушения герметичности уплотнительных колец, манжет, поломки пневмоприводов, замерзание влаги в приводе при отрицательных температурах. Следует обратить внимание на неисправности стояночного тормозного контура, так как от его работы зависят технико-экономические показатели автомобиля и безопасность движения.

В процессе эксплуатации в энергоаккумуляторах изнашиваются и выходят из строя уплотнения поршня в цилиндре и трубы толкателя в корпусе, что ведет к притормаживанию автомобиля и как следствие к увеличению расхода топлива и износу тормозного механизма. При обрыве пневмопроводов, подводящих сжатый воздух в энергоаккумуляторы для растормаживания автомобиля, происходит срабатывание стояночного тормоза во время движения, что может привести к возникновению аварийной ситуации и дорожно-транспортному происшествию. Необходимость постоянно, при движения автомобиля, подавать в энергоаккумуляторы сжатый воздух приводит к тому, что компрессор находится в рабочем состоянии значительное время, осуществляя подпитку стояночного контура. При этом происходит износ нагруженных деталей компрессора.

С целью снижения износа компрессора и предупреждения некоторых эксплуатационных отказов в дипломном проекте предлагается модернизация стояночной тормозной системы, в частности конструкции пружинного энергоаккумулятора и способа управления им. Конструктивным его отличием является применение фиксирующего механизма с дистанционным устройством растормаживания. В результате снижается риск возникновения аварийной ситуации на дороге, упрощается процесс аварийного растормаживания.

1 АНАЛИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ УГАТП - 4 ФИЛИАЛ ГУП 'БАШАВТОТРАНС'

1.1 Общая характеристика предприятия

Уфимское грузовое автотранспортное предприятие №4 филиал государственного унитарного предприятия ' Башавтотранс', расположено по адресу: Республика Башкортостан, г. Уфа, ул. Владивостокская 4 .

Основным видом деятельности УГАТП-4 является организация и осуществление грузовых перевозок по определенным маршрутам в черте города, республики Башкортостан и соседних регионах. Основными заказчиками перевозок являются: ОАО “Башкирнефтепродукт”, ЗАО “Пермьдорстрой”, ООО “Уфалесстрой”, ГУП “БашСпирт”, ОАО ”УфаМолагроПром”.

Основными грузами для транспортировки являются: нефтепродукты, песчано-гравийная смесь, асфальтобетон, строительные материалы, продукты, ликероводочные изделия.

Максимальная дальность перевозок составляет 500 км.

Категория условий эксплуатации - первая.

Дорожное покрытие, в основном, асфальтобетонное. Тип рельефа: холмистый, гористый, местами равнинный.

Климатическая зона умеренно-холодная.

Общая площадь земельного участка, занимаемого УГАТП - 4 составляет 26795 м2.

Водоснабжение УГАТП-4 производится централизовано посредством системы ' Уфаводоканал'. На посту мойки используется вода, получаемая из собственной скважины, находящейся на территории УГАП-4. Для забора воды используется глубинный насос типа К160/30.

На территории УГАТП-4 имеется трансформаторная подстанция мощностью 1260 кВА ( 2 трансформатора по 630 кВА ). Основное питание трансформаторной подстанции производится от подстанции ' Новиковка', системы 'Уфимские городские электросети'.

В УГАТП-4 числятся сотрудниками и рабочими на сегодняшний день 269 человек. Из них 29 человек ИТР, 69 работников ремонтной службы, 142 водителя. Структура управления изображена на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 Структура управления УГАТП - 4

Директор руководит всей деятельностью и организует работу предприятия. Несёт ответственность за результаты работы перед государством и трудовым коллективом. Действует от лица предприятия, представляет его во всех учреждениях и организациях. Директор вправе распоряжаться имуществом предприятия, заключать договора, открывать в банках расчётные счета. Директору подчиняются главный инженер и отдел технического контроля (ОТК). ОТК производит контроль качества работ, контроль технического состояния подвижного состава (ПС). Контролирует техническое состояние ПС перед выездом на маршрут.

Основной задачей главного инженера является оптимальная организация работы:

- отдела главного механика (ОГМ);

- начальника производства.

ОГМ отвечает за содержание в технически исправном состоянии зданий, сооружений, вспомогательного хозяйства, ремонт оборудования. В его состав обычно входят бригады слесарей-ремонтников, электриков, сантехников, строителей.

Для осуществления грузовых перевозок УГАТП-4 используют автомобильный парк, состоящий:

КАМАЗ - 55111 - 33 ед.

КАМАЗ - 55102 - 6 ед.

КАМАЗ - 5320 - 11 ед.

КАМАЗ - 5410 - 18 ед.

КРАЗ - 256Б -4ед.

КРАЗ - 6510 - 9ед.

МАЗ - 5551 -1 ед.

МАЗ - МЗКТ - 65158 - 1ед.

ЗИЛ - 133 - 1 ед.

ЗИЛ - 431410 - 2ед.

ВСЕГО: 77 ед.

Прицепы и полуприцепы:

А349 - 4 ед.

ОДАЗ - 9370 - 10 ед.

ХТР - 978600 -2 ед.

Б/В - 9674 - 4 ед.

ГКБ - 8350 - 9ед.

ВСЕГО: 29 ед.

Для осуществления хозяйственных перевозок и обеспечения потребностей предприятия существует колонна автомобилей и прицепов.

Легковые: ГАЗ - 3102 - 2 ед.

Автокран: ЗИЛ - 133 - 1 ед.

Автобусы: ЛАЗ - 695 - 1 ед.

ПАЗ - 3205 - 1 ед.

Весь подвижной состав УГАТП - 4 проходит техническое обслуживание и ремонт на территории мастерской предприятия.

Ремонтно-обслуживающая база УГАТП-4 состоит из следующих подразделений:

1. Участок мойки (проводится ежедневное обслуживания и мойка автотранспорта).

2. Производственный корпус (проводится техническое обслуживание №2 и текущий ремонт).

3. Зона технического обслуживания №1 (имеется поточная линия для проведения технического обслуживания №1 и пункт смазки с маслораздаточной колонкой).

4. Отдел главного механика (отвечает за производственную базу, а также за состояние зданий и сооружений).

1.2 Организация и технология ремонта машин в мастерской УГАТП-4

1.2.1 Характеристика производственного корпуса

Год построения - 1974;

- фундамент - сборный, железобетонный;

- стены и их наружная отделка - панельные, керамзитно-бетонные по железобетонным колоннам;

- перегородки - кирпичные;

- перекрытия - железобетонные плиты;

- крыша - совмещенная, мягкая, рулонная;

- полы - бетонные, асфальтобетонные, керамическая плитка;

- проемы: оконные - металлические переплеты, глухие;

дверные - металлические;

- внутренняя отделка - штукатурка, побелка, плитка;

- санитарные и электротехнические устройства:

отопление - стальные трубы;

водопровод - стальные трубы;

канализация - чугунные трубы;

электроосвещение - имеется;

вентиляция - имеется;

телефон - внутренний;

Сетка колон: 12·18

Производственный корпус включает в себя следующие участки и помещения:

Зона текущего ремонта

Медницкий цех

Участок ремонта электрооборудования

Сварочный цех

Моторный цех

Агрегатный участок

Участок мойки агрегатов и узлов

Оборотный склад

Зона диагностики

Участок ремонта топливной аппаратуры

В ремонтной зоне УГАТП - 4 производится текущий ремонт всего подвижного состава. Выполняется ремонт двигателей, агрегатов трансмиссии, ходовой части, ремонт электрооборудования, кузовной ремонт и др.

Для осуществления этих видов ремонта существует зона текущего ремонта с постами и участками. На них заняты производственные рабочие соответствующих специальностей и квалификаций - в количестве 28 человек.

1.2.2 Технология ремонта автомобилей УГАТП-4

Автомобиль, требующий ремонта, заезжает с линии на контрольно-технический пункт ОТК, где дежурный механик ОТК производит осмотр и предварительный осмотр. Он же составляет заявку на ремонт с указанием марки автомобиля, его государственного номера и причины постановки на ремонт. Заявка передается дежурному механику ремонтной зоны, и автомобиль переходит в его распоряжение. По его указанию водитель устанавливает автомобиль на один из постов зоны текущего ремонта.

Если не требуется снятие агрегата с машины, то его ремонт производится прямо на постах, которые оборудованы смотровыми канавами с двух стоечными подъемниками или на напольных постах с четырех стоечными подъемниками.

При необходимости агрегат снимается с автомобиля и отправляется на ремонт в соответствующий участок. Демонтаж крупных агрегатов производится с помощью автокрана. Прежде, чем попасть на участок ремонта, агрегат проходит внешнюю очистку от грязевых и масляных отложений. Дальнейшее очищение детали агрегата получают после разборки в моющей установке с моющим раствором (вода + каустическая сода) на участке мойки.

Дефектацию деталей производят ремонтники, рабочие и сообщают о результатах начальнику смены.

Ремонт производится в основном либо методом ремонтных размеров, либо постановкой новой детали. На примере ремонта двигателя: коленчатые валы ремонтируются методом ремонтных размеров, детали цилиндропоршневой группы - таким же способом. Этому же способу подвергаются и распределительные валы.

Обкатка отремонтированных двигателей производится только на стендах 'горячей' обкатки. 'Холодная' обкатка в мастерской УГАП-4 отсутствуют. Это является серьезным недостатком, так как перед горячей обкаткой обязательно необходимо обкатать двигатель холодным способом во избежание образования задиров на трущихся поверхностях.

Проводя анализ существующей системы организации и проведения ремонта в мастерской УГАТП-4 необходимо отметить следующие недостатки:

-отсутствие предремонтного диагностирования а/м и их агрегатов;

-отсутствие участка дефектации деталей с соответствующим оборудованием и приспособлениями;

-отсутствие технологической документации на операции ремонта на рабочих местах.

При мойке деталей осуществляется только наружная отмывка деталей. Внутренние полости и каналы остаются непромытыми, хотя их необходимо промывать и продувать под давлением. Хорошая промывка деталей дает возможность определения большего числа дефектов при дефектации.

При разборке агрегатов и узлов применяется устаревшее оборудование. Существующие стенды для разборки агрегатов не позволяют вращать их при работе, чем сильно замедляют процесс разборки.

При дефектации деталей, которая проводится прямо на участках ремонта, не применяется никакого современного оборудования, кроме мерительного инструмента. Обнаружение внутренних дефектов в этом случае невозможно. Поэтому при сборке нередко устанавливаются детали, которые необходимо либо выбраковывать, либо восстанавливать.

Сборка агрегатов и узлов производится на том же примитивном оборудовании, что и разборка. Инструменты и приспособления во многих случаях не отвечают правилам техники безопасности. Отсутствуют динамометрические ключи, которые необходимы для контроля момента затяжки крепежных деталей.

Обкатка агрегатов в целом после сборки не проводится. Производится только обкатка двигателей горячим способом. Для этого имеется соответствующее оборудование. Но полностью отсутствует процесс холодной обкатки, которую обязательно необходимо производить перед горячей обкаткой во избежание образования задиров на трущихся поверхностях новых и восстановленных деталей.

1.2.3 Организация технического контроля

Отремонтированный подвижной состав выезжает из ремонтной зоны и направляется на контрольно-технический пункт, где дежурный механик ОТК проверяет качество ремонта. Если качество неудовлетворительно (присутствуют подтекание технических жидкостей, посторонние звуки при работе агрегатов и узлов машины и др.) механик оформляет возврат в ремонтную зону по соответствующей форме и отправляет автобус вновь в ремонтную зону. При отсутствии неисправностей после ремонта, автобус выезжает на линию.

Непосредственно на участках по ремонту агрегатов качество их ремонта определяется визуально мастером ремонтного производства. При этом применяется мерительный инструмент: штангенциркули, микрометры (с точностью до 0,01 мм).

1.3 Технико-экономические показатели работы УГАТП - 4

Изучения вопросов связанных со стратегией и тактикой развития предприятия, принятие управленческих решений и осуществление контроля за их выполнением тесно связано с проведением анализа хозяйственной деятельности предприятия. Поиск резервов повышения эффективности производства на основе изучения передового опыта и достижений науки, а также изучение характера действующих экономических законов и тенденций экономических явлений составляет центральную функцию анализа.

Ниже приведены экономические показатели работы предприятия за последние три года.

Таблица 1.1 Себестоимость грузовых перевозок, тыс. руб.

№ п/п	Статьи затрат	2002 г.	2003 г	2004 г
1	Основная и дополнительная зарплата водителей	4083	4141	5421
2	Начисления на зарплату	1384	1498	2649
3	Стоимость горючего	8945	9866	9807
4	Стоимость смазочных и прочих материалов	354	276	339
5	Износ и ремонт авторезины	847	440	1346
6	Эксплуатационный ремонт и ТО	6952	8666	7454
7	Амортизация автотранспорта	597	600	575
8	Общехозяйственные расходы	8617	8986	9192
9	Всего плановая себестоимость	31779	34473	36783

Из данной таблицы видно, что за последние 3 года наблюдается тенденция к увеличению себестоимости перевозок. Причинами этого являются: увеличение цен на ГСМ, затрат на ремонт, а также инфляцией.

Основным показателем хозяйственной деятельности предприятия в условиях рынка является уровень рентабельности (УР), так как в этом показателе совмещаются все доходы и расходы предприятия. В том случае если у предприятия нет прибыли, рассчитывается уровень убыточности (УБ).

, (1.1)

где У - убыток, тыс. руб.;

С/С - себестоимость оказания услуг, тыс. руб.

Убыток рассчитывается по следующей формуле:

, (1.2)

где Р- расходы, тыс. руб.;

Д- доходы, тыс. руб.

Доход предприятия вычисляется по следующей формуле

, (1.3)

где ВП - валовая продукция предприятия, тыс. руб.;

МЗ - материальные затраты на предприятии, тыс. руб.;

ОТ - оплата труда, тыс. руб.

Если вычисленная величина дохода является отрицательной величиной, то в таком случае она показывает убыток предприятия.

Таблица 1.2 Основные технико-экономические показатели УГАП-4

№ п/п	Показатели	2002 г	2003 г	2004 г
1	2	3	4	5
1	Основные фонды, тыс. руб.	23581,4	25683,8	35921,9
2	Оборотные фонды, тыс. руб.	911,3	922,1	2516,4
3	Валовая продукция, тыс. руб.	9124,3	8367,1	15431,2
4	Численность персонала в УГАП-4, чел.	234	225	261
5	-в мастерской	68	69	76
6	-ИТР и служащие	21	25	32
7	Годовой фонд заработной платы производственных рабочих, тыс. руб.	1237,6	1166,7	1259,3
8	Средний разряд производственных рабочих	3,3	3,2	3,5
9	Установленная мощность силовых электродвигателей, кВт*час	210	210	210
10	Фондовооруженность, руб./раб.	28941,2	27469,3	34841,9
11	Фондоотдача, руб./руб.	0,34	0,33	0,43
12	Энерговооруженность, кВт/раб.	925,7	983,7	892,1
13	Объем перевозок, тыс.т.	54,2	58,9	47,4
14	Грузооборот, тыс. ткм	1327,9	1442,5	1436,1
15	Коэффициент использования парка	0,42	0,414	0,401
16	Коэффициент использования пробега	0,45	0,477	0,43

Расчет убытка и уровня убыточности за 2002 год:

тыс. руб.

Результаты расчетов убытков и уровней убыточности за 2003 и 2004 года проводятся аналогично и сведены в таблицу 1.3

Таблица 1.3 Убытки и уровни убыточности УГАП - 4 за последние три года

Показатели	Годы
	2002	2003	2004
У, тыс. руб.	22057,7	25505,9	20776,8
УБ, %	69,4	73,9	56,5

Как видно из таблицы 1.3 за 2004 год прослеживается тенденция к снижению уровня убыточности предприятия на 17,4 %. Это стало возможным из-за снижения расходов. Одной из главных причин убытков предприятия является не выполнение запланированных объёмов перевозок, низкое использование подвижного состава и парка автомобилей в целом, вследствие чего увеличиваются затраты на простой автомобилей. В связи с этим снижается прибыль предприятия в целом.

Эффективность использования основных производственных фондов (ОПФ) рассматриваются с помощью показателей: Ф - фондовооружённость, Фо - фондоотдача Фё - фондоёмкость. Эффективность работы рабочего персонала оценивается с помощью показателя Пт- производительность труда.

Фондоёмкость - это величина обратная фондоотдаче:

, (1.4)

где ОПФ - стоимость основных производственных фондов, тыс. руб.,

ВП - валовая продукция предприятия, тыс. руб.

Производительность труда показывает какая часть ВП приходится на 1 рабочего, в стоимостном выражении и рассчитывается по формуле:

, (1.5)

где Т - среднесписочное число работающих, чел.

Расчет Фё, Пт за 2002 год:

руб./руб.,

тыс. руб./чел.

Результаты расчетов Фё и Пт за 2003, 2004 год производятся аналогично и сведены в таблицу 1.4.

Таблица 1.4 Результаты расчетов фондоемкости и производительности труда на предприятии УГАП - 4

Показатели	Года
	2002	2003	2004
Фё, руб./руб.	2,6	3,1	2,3
Пт, руб./чел.	38,9	37,2	59,1

По результатам расчётов строятся диаграммы изменения Ф, Фо, Фё, ПТ за последние 3 года. Из таблицы 1.4 видно что, производительность труда с каждым годом растёт. Это привело к увеличению в 2004 году валового дохода предприятия на 6306,9 тыс.руб. по сравнению 2002 годом.

1.4 Выводы по анализу и задачи проекта

В соответствии с представленными данными по УГАТП - 4, можно сделать некоторые выводы.

При сборе материалов для дипломного проектирования замечен большой недостаток в организации планирования технико-экономических показателей предприятия. Отсутствие планирования является фактором, не позволяющим объективно оценить динамику роста или падения этих показателей.

Проведя анализ технико-экономических показателей можно сказать, что в настоящее время УГАП-4 не имеет прибыли от своей деятельности. Главная причина этого-невыполнение запланированного объема перевозок вследствие частого выхода из строя подвижного состава. Второй, и не менее важной причиной убытков предприятия является неправильная организация ремонта подвижного состава, что естественно во много раз увеличивает его себестоимость. Тем не менее, при совершенствовании организации и технологии ремонта подвижного состава, экономическое состояние предприятия может улучшиться.

В 2004 году предприятие было реорганизовано из Дочернего в филиал ГУП “Башавтотранс”. Полностью сменилось руководство предприятием. Автомобильный парк пополнился относительно новым подвижным составом из ликвидированного УГАП 5.

2 ОБЗОР И АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ тормозных камер с пружинным энергоаккумулятором

Тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором предназначена для осуществления торможения транспортного средства в рабочем режиме и удержания автомобиля в режиме стоянки. Кроме рабочего и стояночного режимов энергоаккумулятор может выполнять функцию запасного тормоза, при выходе из строя рабочего тормозного контура. Среди различных конструкций и типов энергоаккумуляторов есть одна особенность - практически у всех источником, накапливающим механическую энергию, является упругий элемент, выполненный в виде витой пружины. В рабочем состоянии (расторможенном) пружина сжата и удерживается в таком положении при помощи давления поршня оказываемым на него сжатым воздухом. Если же необходимо включить стояночный тормоз, то необходимо выпустить сжатый воздух, удерживающий деформированную пружину. Основные типы энергоаккумуляторов отличаются друг от друга способом механического растормаживания стояночного тормоза.

Тормозные камеры с аккумулятором механической энергии явились следствием перехода отечественного и европейского автомобилестроения к пневматическим тормозным приводам второго поколения. Пружинные энергоаккумуляторы пришли на смену центральному трансмиссионному тормозу, неспособному удерживать на уклонах потяжелевшие автотранспортные средства. Применение новых тормозных приборов позволило в несколько раз повысить надежность, безопасность и конъюнктурность транспортных средств, но это также отразилось на усложнении конструкции тормозного пневмопривода. С усложнением тормозного привода возросли требования к эксплуатации, качеству проведения ТО и ремонта пневмопривода.

В таблице 2.1 приведены основные параметры различных типов исполнительных приборов тормозного пневмопривода.

Таблица 2.1 Параметры исполнительных тормозных приборов основных типов, применяемых на автобусах и автомобилях

Тип

Активная

площадь,

см2

Объем,

см3

Диаметр, мм

Ход штока,

мм

Толщина

мембраны,

мм

Применяется

на автомобилях

наружный

заделки

мембраны

опорного

диска

максимальный

рабочий

103

129

155

195

232

330

430

640

800

970

1310

1880

146

150

160

172

184

206

235

110

126

140

150

160

182

100

110

120

140

КАЗ

ЛиАЗ

ЗИЛ

ЗИЛ, КАМАЗ

Основные типы конструкций тормозных камер с энергоаккумуляторами приведены ниже.

2.1 Пневматический энергоаккумулятор пружинно поршневого типа

Данный вид ПЭА относится к начальному этапу внедрения тормозных систем второго поколения. Конструкция такого устройства представляла собой систему, состоящую из мощной силовой пружины и подвижного пневматического элемента. Типичная конструкция такого ПЭА показана на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 Схема пневматического пружинного энергоаккумулятора

1 - вход для подвода сжатого воздуха; 2 - поршень; 3 - пружина; 4 - шток; 5 - толкатель; 6 - гайка растормаживния.

В расторможенном состоянии на вход 1 подается сжатый воздух. Воздействуя на поршень 2, сжатый воздух воздействует на силовую пружину 3, вследствие чего шток 4 вместе с толкателем 5 находятся в крайнем левом положении, сила на нем отсутствует и приводимый ПЭА тормоз растормаживается. При выпуске сжатого воздуха из входа 1 шток 4 под усилием пружины 3 перемещается вправо и толкателем 5, вставленным в отверстие штока, приводит в действие тормозной механизм. Таким образом, сила на штоке ПЭА создается силовой пружиной, а пневматический элемент ПЭА используется для удержания пружины в сжатом исходном состоянии при растормаживании. Для растормаживания при отсутствии сжатого воздуха следует отвернуть гайку 6 с контргайкой.

Силовая пружина в ПЭА находится в предварительно сжатом состоянии и сила, создаваемая на штоке, зависит от его хода. Статическая характеристика ПЭА - зависимость усилия F от хода штока l показана на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 Силовая характеристика пневматического пружинного энергоаккумулятора

Давление, которое удерживает ПЭА в расторможенном состоянии, обычно равно 4,5 - 5,5 кгс/см2. Пневматический элемент ПЭА может быть поршневым или мембранным. Поршневые ПЭА имеет ход от 30 до110 мм, мембранные 50 - 60 мм.

2.2 Комбинированные тормозные камеры с пружинными энергоаккумуляторами

Наибольшее распространение получили в последние годы комбинированные исполнительные органы, состоящие из тормозной камеры и пружинного энергоаккумулятора. Такая комбинация позволила одним пневмоаппаратом выполнять функции исполнительного органа трех тормозных систем - рабочей, запасной и стояночной (в связи с этим один из вариантов этой комбинации получил название «тристоп»).

Конструктивно обе части такого пневмоаппарата могут быть выполнены в виде цилиндра или в виде камеры.

Обе части располагаются последовательно, так как действуют на один шток. Схема тормозной камеры с поршневым ПЭА автомобиля КАМАЗ показана на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 Схема тормозной камеры с поршневым ПЭА: 1 - поршень; 2 - силовая пружина; 3 - винт механического растормаживания; 4 - патрубок цилиндра; 5 - толкатель; 6 - диафрагма; 7 - шток.

При выключенной стояночной тормозной системе сжатый воздух постоянно подводится в поршневое пространство пружинного энергоаккумулятора. Поршень 1 с толкателем 5 находятся в крайнем левом положении, силовая пружина полностью сжата.

При торможении рабочей тормозной системы сжатый воздух от тормозного крана подается в полость над мембраной 6. Мембрана прогибаясь, воздействует через шток 7 на тормозной механизм. Таким образом торможение происходит так же, как с обычной тормозной камерой.

При включении запасной или стояночной тормозной системы, т. е. при выпуске воздуха в атмосферу с помощью ручного крана из-под поршня 1, пружина 2 возвращается в исходное положение, и поршень 1 перемещается вправо. Толкатель 5 воздействуя через мембрану на шток 7, который перемещаясь поворачивает рычаг тормозного механизма. Происходит затормаживание автомобиля.

ПЭА имеет встроенный механизм аварийного растормаживания. При вывертывании винт 3 перемещается вверх и воздействует на поршень 1. Поршень вместе с толкателем 5 перемещается в крайнее левое положение и сжимает пружину 2, в следствии чего ПЭА растормаживается.

Пружинные энергоаккумуляторы по размерности классифицируются так же, как и тормозные камеры. Характеристики унифицированных тормозных камер с ПЭА типа 20/20 и 24/24 (первая цифра в обозначении - размерность камеры, вторая - размерность ПЭА), применяемых на автомобилях ЗИЛ и КАМАЗ представлены на рисунке 2.4.

Рисунок 2.4 Силовые характеристики тормозных камер с ПЭА, применяемых на автомобилях ЗИЛ и КАМАЗ: 1 - тормозные камеры; 2 - пружинные энергоаккумуляторы

Вариантов конструкций комбинированных исполнительных органов с ПЭА выпускалось довольно много, так как доводка уязвимых мест конструкции шла различными путями. Одним из таких направлений стало изменение способа механического растормаживания.

2.2.1 Пружинный энергоаккумулятор с устройством механического растормаживания без деформации силовой пружины

Известны ПЭА, в которых в случае отсутствия сжатого воздуха ручное винтовое приспособление позволяет растормозить энергоаккумулятор без сжатия силовой пружины. Принципиальная схема такой камеры приведена на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5 Схема пружинного энергоаккумулятора с устройством механического растормаживания без деформации силовой пружины: 1 - силовая пружина; 2 - винт механического растормаживания; 3 - поршень пружины; 4 - штанга поршня; 5 - диафрагма; 6 - шток; 7 - корпус.

В случае отсутствия давления воздуха в пневмосистеме оттормаживание штока 6 становится невозможным. В таком случае энергоаккумулятор можно растормозить при помощи винтового приспособления. Для оттормаживания необходимо выкрутить винт 2, вследствие чего штанга поршня 4 смещается влево. Это обеспечивает оттормаживание штока 6.

Такой способ механического растормаживания позволяет ускорить растормаживание ПЭА вследствие облегчения процесса выкручивания винта 2. Эта цель достигается тем, что усилие пружины 1, передающееся через винт 2, способствует его выкручиванию из поршня 3. Однако такой тип камер имеет ряд недостатков. К ним относятся усложнение конструкции, увеличение металлоемкости, повышенные требования к прочности резьбового узла.

2.2.2 Пружинный энергоаккумулятор с устройством гидравлического растормаживания

С целью облегчения механического растормаживания ПЭА, можно использовать конструкцию энергоаккумулятора с устройством гидравлического растормаживания, которая была предложена в 1983 году для автобусов и грузовых автомобилей Н. Н. Алекса (Авторское свидетельство N (21) 3626605/27).

Одним из недостатков камер с ПЭА является затруднительный процесс механического растормаживания.

Рисунок 2.6 Схема пружинного энергоаккумулятора с устройством гидравлического растормаживания: 1 - поршень пружины; 2 - силовая пружина; 3 - поток из гидропривода; 4 - полый шток; 5 - полый цилиндр; 6 - диафрагма; 7 - шток.

Целью изобретения является облегчение растормаживания путем исключения необходимости отдельного ручного управления устройствами растормаживания каждой тормозной камеры транспортного средства. На рисунке 2.6 показано устройство ПЭА с гидравлическим растормаживанием.

В случае отказа пневматического тормозного привода давление под поршнем 1 отсутствует и шток 7 через полый цилиндр 5 и поршень 1 удерживается пружиной 2 в заторможенном положении. Для оттормаживания жидкость из открытого гидропривода через полый шток 4 подается в полость цилиндра 5. Под действием давления жидкости полый цилиндр 5 смещается влево и через поршень 1 сжимает пружину 2. Это обеспечивает оттормаживание штока 7.

Предлагаемая конструкция может облегчить растормаживание автомобиля в случае отказа пневмосистемы, однако требует наличия дополнительной гидравлической системы, что приводит к усложнению конструкции и технологии проведения технического обслуживания.

2.2.3 Тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором типа 12/20 автобуса ЛиАЗ - 5256

На автобусах устанавливаются тормозные камеры типа 12/20 с пружинным энергоаккумулятором производства Гродненского автоагрегатного завода модели 12.3519110. Схема пружинного аккумулятора показана на рисунке 1.7.

Рисунок 2.7 Схема пружинного энергоаккумулятора типа 12/20 автобуса ЛиАЗ - 5256: 1 - силовая пружина; 2 - шарик; 3 - вилка механического растормаживания; 4 - толкатель; 5 - втулка фиксатора; 6 - пружина фиксатора; 7 - поршень; 8 - диафрагма; 9 - шток.

При включении стояночного или запасного тормоза, т.е. при выпуске воздуха с помощью ручного тормоза из полости под поршнем 7, пружина разжимается и через поршень 7 и шарики 2 перемещает толкатель 4 энергоаккумулятора. В свою очередь толкатель 4 и диафрагму 8 давит на шток 9. Происходит затормаживание автобуса.

В аварийном случае, если в пневматической системе (пневмоконтуре привода стояночных тормозов) упало давление, например, при разгерметизации системы, пружина 1 разожмется, и произойдет автоматическое затормаживание автобуса. Для того, чтобы растормозить такой неисправный автобус (например, для буксировки), предусмотрено устройство механического растормаживания, состоящее из толкателя поршня 7, соединенного с толкателем 4 энергоаккумулятора с помощью трех шариков 2. Шарики удерживаются в отверстиях корпуса поршня и в канавке толкателя фиксирующей втулкой 5, поджатой пружиной 6. Отверстие втулки выполнено ступенчатым таким образом, что при смещении втулки вдоль корпуса поршня шарики освобождаются и могут выйти из канавки толкателя, разъединив толкатель с поршнем. Пружина 6 удерживает фиксирующую втулку 5 от самопроизвольного смещения.

Данная конструкция пружинного энергоаккумулятора, в случае отсутствия сжатого воздуха, позволяет в короткое время произвести растормаживание автобуса. Недостатком конструкции является то, что для механического растормаживания ПЭА используется дополнительное приспособление в виде съемной вилки 3. Это создает дополнительные неудобства при механическом растормаживании.

2.3 Выводы

В тормозных системах автомобилей и автобусов с пневматическим приводом в качестве исполнительных устройств применяются тормозные камеры с ПЭА. Вариантов конструкций комбинированных исполнительных органов с ПЭА выпускалось довольно много, так как доводка уязвимых мест конструкции шла различными путями.

В процессе эксплуатации были выявлены такие недостатки, как растормаживание ПЭА при отсутствии сжатого воздуха в приводе, предотвращение одновременного срабатывания обеих частей комбинированного исполнительного органа, необходимость постоянной подачи в энергоаккумулятор сжатого воздуха во время движения транспортного средства.

3 ПРЕДЛАГАЕМАЯ КОНСТРУКЦИЯ УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ ТОРМОЗНОЙ КАМЕРЫ С ПРУЖИННЫМ ЭНЕРГОАККМУЛЯТОРОМ ПНЕВМОПРИВОДА АВТОМОБИЛЕЙ СЕМЕЙСТВА КАМАЗ

3.1 Схема и принцип действия предлагаемой конструкции

В тормозной системе автомобилей семейства КАМАЗ в качестве исполнительного устройства применена тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором поршневого типа. Пружинный энергоаккумулятор управляется от стояночного, запасного и аварийного контуров. От четкости и безотказности его работы зависит надежность и безопасность эксплуатации транспортного средства.

В целях дальнейшего повышения надежности работы тормозного пневмопривода в моем дипломном проекте предложена конструкция усовершенствованной тормозной камеры с пружинным энергоаккумулятором (лист 3). Основными деталями усовершенствованной тормозной камеры с пружинным энергоаккумулятором являются: корпус 15, силовая пружина 3, поршень 4 с толкателем 10, втулка фиксатора 13 с упорными шариками 14 и распорным золотником 2, пружина механизма фиксатора 12, управляющий электромагнит 1, винт механического растормаживания 15 с упорным подшипником 11, тормозная диафрагма 7 с возвратной пружиной и штоком 8.

Усовершенствованная тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором конструктивно отличается от существующей конструкции пружинного энергоаккумулятора. Цилиндр энергоаккумулятора имеет центральное отверстие в торцевой стенке для центрирования по нему корпуса электромагнита и втулки фиксатора 13. Также через это отверстие осуществляется вывод механизма фиксатора из зафиксированного положения путем перемещения распорного золотника 2, сердечником управляющего электромагнита 1, в крайнее правое положение. В направляющей части поршня энергоаккумулятора выполнено шесть отверстий, в которые установлены упорные шарики 14. Поршень 4 с установленными в него упорными шариками, распорный золотник 2 и направляющая втулка 13 вместе образуют механизм фиксатора, позволяющий удерживать силовую пружину в деформированном (расторможенном) состоянии без подвода сжатого воздуха.

Преимуществами усовершенствованной тормозной камеры с пружинным энергоаккумулятором является возможность работы энергоаккумулятора в расторможенном режиме без подвода к нему из тормозной магистрали сжатого воздуха. В результате такой особенности, во время работы автомобиля, исключается вероятность возникновения аварийной ситуации из-за разгерметизации стояночного тормозного контура. Работа предлагаемого энергоаккумулятора в расторможенном положении без подвода сжатого воздуха позволяет существенно сократить потребности тормозного пневмопривода в сжатом воздухе. Снижение расхода воздуха происходит за счет уменьшения технологически необходимого для энергоаккумулятора количества воздуха и утечек в стояночном контуре. В результате этого уменьшается время работы компрессора в режиме нагрузки, и как следствие, снижается износ его деталей. Одновременно происходит снижение расхода топлива, потребляемого двигателем, на осуществление привода компрессора.

3.2 Управление усовершенствованной конструкцией энергоаккумулятора

Схема работы усовершенствованного пружинного энергоаккумулятора (лист 4) следующая:

- при штатном торможении поток сжатого воздуха от двухсекционного тормозного крана направляется в полость В воздействуя на диафрагму 7, при этом происходит перемещение штока и затормаживание автомобиля;

- стояночное торможение обеспечивается за счет энергии сжатой силовой пружины, при этом пружина воздействует на шток энергоаккумулятора через поршень 4 и связанный с ним толкатель 10, обеспечивая тем самым необходимое тормозное усилие;

- для выключения стояночного тормоза и начала движения необходимо перевести рукоятку крана стояночного тормоза в среднее положение, не допуская при этом полного перевода рукоятки крана в горизонтальное положение рисунок 3.1,

Рисунок 3.1 Схема основных положений рукоятки крана стояночного тормоза

В противном случае произойдет подача управляющего сигнала в электронный блок управления энергоаккумулятором, который осуществит подготовку пружинного энергоаккумулятора к его переводу в положение стояночного или запасного тормоза. В таком случае выключение стояночного тормоза придется произвести повторно. При переводе рукоятки крана стояночного тормоза в среднее положение, в полость А (лист3) пружинного энергоаккумулятора из ресиверов, через ускорительный клапан, нагнетается поток сжатого воздуха, который перемещает поршень 4 и вместе с ним сжимает силовую пружину 3 отключая стояночный тормоз. Перемещаясь в крайнее левое положение, поршень 4 передвигает упорные шарики 3 фиксирующего механизма в туже сторону. При достижении упорными шариками диаметральной проточки в направляющей втулке фиксатора 13 происходит фиксация поршня 4 относительно втулки 13. Затем рукоятку крана стояночного тормоза необходимо перевести в вертикальное положение для выпуска сжатого воздуха из полости А. Об отключении стояночного тормоза сигнализирует контрольная лампа на панели приборов;

- для включения стояночного тормоза водителю необходимо поворотом рукоятки крана стояночного тормоза перевести ее из вертикального положения в горизонтальное, при этом произойдет нагнетание сжатого воздуха в полость А пружинного энергоаккумулятора. Процесс дополнительного нагнетания сжатого воздуха в пружинный энергоаккумулятор необходим для дополнительного сжатия силовой пружины и снижения сопротивления трения на перемещение распорного золотника 2. Одновременно с нагнетанием воздуха происходит подача сигнала в электронный блок управления от датчика, установленного в корпусе крана стояночного тормоза. Блок управления, получив сигнал из крана стояночного тормоза, подает ток на обмотку электромагнита 1. Сердечник электромагнита, втягиваясь перемещает распорный золотник 2 вправо, высвобождая тем самым запертые упорные шарики 14, при этом на панели приборов включается сигнал о возможности включить стояночный тормоз. Поворотом рукоятки крана стояночного тормоза в вертикальное положение водитель выпускает сжатый воздух из энергоаккумулятора, завершая включение стояночного тормоза;

- в случае отказа штатной тормозной системы водитель может воспользоваться запасным тормозным контуром. Для этого необходимо поворотом рукоятки крана стояночного тормоза перевести ее из вертикального положения в горизонтальное, при этом произойдет нагнетание сжатого воздуха в полость А пружинного энергоаккумулятора. Процесс дополнительного нагнетания сжатого воздуха в пружинный энергоаккумулятор в данном случае необходим для дополнительного сжатия силовой пружины и снижения сопротивления трения на перемещение распорного золотника 2, а также для возможности плавного управления работой пружинного энергоаккумулятора. Одновременно с нагнетанием воздуха происходит подача сигнала в электронный блок управления от датчика, установленного в корпусе крана стояночного тормоза. Блок управления, получив сигнал из крана стояночного тормоза, подает ток на обмотку электромагнита 1. Сердечник электромагнита, втягиваясь перемещает распорный золотник 2 вправо, высвобождая тем самым запертые упорные шарики 14, при этом на панели приборов подается сигнал о возможности включить запасной тормоз. Поворотом рукоятки крана стояночного тормоза в вертикальное положение водитель постепенно выпускает сжатый воздух из энергоаккумулятора, регулируя таким образом тормозное усилие;

- в аварийной ситуации, для трогания автомобиля с места без наличия в ресиверах необходимого давления воздуха, водителю необходимо нажать кнопку аварийного растормаживания 14 (лист 4). Сжатый воздух при этом поступает в энергоаккумулятор непосредственно от тройного защитного клапана, сжимая силовую пружину. При полном сжатии пружины происходит срабатывание фиксирующего механизма и наступает полное растормаживание энергоаккумулятора.

Конструкция тормозной камеры энергоаккумулятора остается без изменения. Без изменений остаются также способ подключения пружинного энергоаккумулятора к тормозным магистралям и его крепление к автомобилю.

4 РАСЧЕТ ДЕТАЛЕЙ УСОВЕРШЕНСТВОВАННОЙ ТОРМОЗНОЙ КАМЕРЫ С ПРУЖИННЫМ ЭНЕРГОАКУУМУЛЯТОРОМ

4.1 Расчет прочности фиксирующего механизма

Фиксирующий механизм служит для удержания силовой пружины в сжатом положении. Таким образом детали механизма фиксирования должны выдерживать значительные нагрузки в течении длительного времени. Детали фиксатора включают в себя цилиндрические и сферические поверхности, что приводит к образованию высоконагруженных звеньев. Расчетная схема фиксирующего механизма приведена на рисунке 5.1.

Рисунок 4.1 Расчетная схема фиксирующего механизма

1 - направляющая поршня (неподвижная деталь фиксатора);

2 - поршень; 3 - распорный золотник; 4 - распорный шарик.

Прочность и долговечность контактирующих поверхностей оценивают по контактным напряжениям. Расчетные контактные напряжения при касании в точке определяются по формуле:

, (4.1)

где Fn - сила прижатия, нормальная к поверхности контакта,

в сжатом состоянии Fn = 800 кг = 7840 Н (с. 169 [1]);

Епр - модуль упругости, для стали Епр = 2*105 МПа;

спр - радиус кривизны поверхности контакта, м;

Радиус кривизны поверхности:

, (4.2)

где r1, r2 - радиусы поверхностей.

Определим силы действующие в механизме фиксатора. Для этого рассмотрим рисунок 5.1. Рассмотрим уравнения равновесия системы в проекциях на оси ОХ и ОУ:

?OX: Rx - N = 0, (4.3)

R*cosб - N = 0, N = R*cosб, (4.3.1)

?OY: Ry - F = 0, (4.4)

R*sinб - F = 0, , (4.4.1)

подставляя численные значения в выражения (5.3.1) и (5.4.1) получим

Н,

Н.

Условие прочности для кинематической пары 1 - 4:

, (4.5)

где n - число опорных шариков.

мм,

МПа,

для закаленной стали МПа, следовательно условие прочности выполняется. Кинематическая пара 1 - 4 наиболее нагружена по отношению к другим элементам, значит прочность остальных элементов обеспечивается.

4.2 Расчет винтовой пары приспособления для механического растормаживания

Основным видом разрушения крепежных резьб является срез витков. В соответствии с этим основным критерием работоспособности и расчета для крепежных резьб являются прочность, связанная с напряжениями среза ф. Винт в соединении находится нагруженным растягивающей силой. Следовательно винт необходимо рассчитать по нормальным напряжениям растяжения. Тогда условие прочности при центральном растяжении примет вид (с. 28 [7]):

, (4.6)

где F - усилие растяжения (усилие пружины в сжатом состоянии), Н;

d - диаметр винта, м;

д max - максимальные напряжения растяжения, МПа.

Показатель максимального напряжения растяжения показывает максимально допустимые нагрузки с учетом коэффициента запаса прочности.

, (4.7)

где [д] - предельные напряжения при растяжении, МПа,

для стали Ст.3 [д] = 100 МПа;

к - коэффициент запаса,

при переменной нагрузке К = 1,5 …1,8 (с. 37 [6]).

Подставляя выражение (4.7) в (4.6) получим

м,

принимаем диаметр винта d = 12 мм.

Расчет длины резьбы в крышке электромагнита ведем по условию прочности резьбы на срез:

, (4.8)

где d - диаметр резьбы, м;

H - длина резьбы, м;

К - коэффициент полноты резьбы,

для прямоугольной резьбы К = 0,87 (с. 33 [6]);

Км - коэффициент неравномерности нагрузки,

для прямоугольной резьбы Км = 0,65 (с. 33 [6]);

ф max - максимальные напряжения сдвига, МПа.

, (4.9)

где [ф] - предельное напряжение среза, для стали Ст. 3

[ф] = 100 МПа;

К1 - коэффициент запаса прочности,

К1 =1,8…2,0 (с. 35 [6]);

подставляя выражение (4.9) в (4.8) получим:

м,

окончательно принимаем Н = 8 мм.

4.3 Расчет заклепочного соединения направляющей поршня

Направляющая поршня соединена с цилиндром энергоаккумулятора при помощи заклепочного соединения. В расторможенном положении поршень энергоаккумулятора передает направляющей поршня усилие от сжатой силовой пружины. При этом заклепочное соединение будет испытывать растягивающие нагрузки. Следовательно заклепки необходимо рассчитывать по нормальным напряжениям растяжения. Тогда условие прочности при центральном растяжении примет вид (с. 26 [7]):

, (4.10)

где N - усилие приходящееся на одну заклепку, Н;

d - диаметр заклепки, м;

д max - максимальные напряжения растяжения, МПа.

, (4.11)

где [д] - предельные напряжения при растяжении, МПа,

для стали Ст.3 [д] = 100 МПа;

к - коэффициент запаса,

при переменной нагрузке К = 1,8 …2 (с. 37 [6]).

Усилие приходящееся на одну заклепку определяется отношением усилия силовой пружины в деформированном состоянии к числу заклепок в соединении:

, (4.12)

где F - усилие пружины, Н,

в сжатом состоянии F = 800 кг = 7840 Н (с. 169 [1]);

n - число заклепок.

Подставив выражения (4.12), (4.11) в (4.10) и приняв число заклепок n = 5, коэффициент запаса К = 2 имеем:

, (4.10.1)

откуда

принимаем d = 6 мм.

4.4 Расчет заклепочного соединения корпуса электромагнита

Корпус электромагнита нагружен воспринимает периодические нагрузки, в виде момента сопротивления от вывинчивания винта механического растормаживания. Заклепочное соединение в собранном состоянии воспринимает нагрузку аналогично болтовому соединению поставленному без зазора. При расчете прочности соединения не учитывают силы трения в стыке. Стержень рассчитывают по напряжениям среза. Условие прочности по напряжениям среза:

, (4.11)

где Ft - окружная сила, Н;

d - диаметр заклепки, мм;

i - число заклепок.

, (4.12)

где ТТ - момент сопротивления вывинчиванию от сил трения, Нм;

rз - осевой радиус заклепок, м.

, (4.13)

где F - осевое усилие от силовой пружины, Н;

f - коэффициент трения;

d2 - средний диаметр резьбы, мм;

ш - угол подъема резьбы, ш = 3? для крепежных резьб (с. 30 [6]);

ц - угол трения в резьбе, ц = 10? для крепежных резьб (с. 30 [6]);

подставляя численные значения в выражение (4.13) получаем:

Н.

Из выражения (4.11) имеем:

м,

принимаем диаметр заклепок d = 4 мм.

4.5 Расчет пружины фиксирующего устройства

Для расчета параметров пружины первоначально задаемся начальными условиями. Рабочий ход пружины h = 6,5 мм, усилие пружины при рабочей деформации F2 = 20 Н, усилие при предварительной деформации F1 = 12 Н, с учетом диаметра золотника принимаем внутренний диаметр пружины D = 16 мм.

Предварительно по таблице 11.1 [11] принимаем пружину I класса, разряда 1 с =750 МПа. Учитывая, что средний диаметр пружины D>16 мм, и ориентируясь на диаметр проволоки d=1,5 мм, принимаем с=15, k=1,16 (С.318[11]), тогда сила пружины при максимальной деформации:

(4.14)

где - относительный зазор, принимаемый в зависимости от класса пружины и характера воспринимаемой нагрузки;

= 0,05…0,25.

Находим диаметр проволоки по формуле :

(4.15)

Принимаем d = 1.2 мм.

Определяем наружный и внутренний диаметры пружины:

Dн = D + d; Dв = D - d, (4.16)

Средний диаметр пружины:

, (4.17)

Отсюда:

мм

Dн = 18 + 1,2 = 19,2 мм

Dв = 18 - 1,2 = 16,8 мм

Жесткость пружины :

(4.18)

гдеF1 - сила пружины при предварительной деформации, Н; h - рабочий ход, мм;

2 - рабочая деформация, мм.

Производительная деформация:

(4.19)

рабочая деформация:

(4.20)

Максимальная деформация:

(4.21)

Жесткость одного витка:

(4.22)

гдеG - модуль сдвига материала проволоки (для стали - G=8104 МПа).

По таблице 11.3 [11] принимаем пружину №239 ГОСТ 13767 - 86 с силой при максимальной деформации (до соприкосновения витков): Fmax=24 Н; d = 1,2 мм; Dн = 20 мм; D = 18, мм; z1 = 7,5 Н/мм; наибольший прогиб одного витка max= 3,052 мм.

Теперь определим остальные параметры пружины.

Число рабочих винтов:

(4.23)

4.6 Расчет электромагнита для управления механизмом фиксации поршня

Исходя из конструктивных параметров и особенностей энергоаккумулятора, а также характера взаимодействия его отдельных компонентов, принимаем первоначальные габаритные размеры электромагнита согласно рисунку 4.2.

Рисунок 4.2 Расчетная схема магнитопровода электромагнита:

D - наружный диаметр магнитопровода, мм;

D1 - внутренний диаметр магнитопровода, мм;

d - наружный диаметр сердечника, мм;

d1 - внутренний диаметр сердечника, мм;

H - высота магнитопровода, мм;

h - высота обмотки, мм.

Принятые габаритные размеры электромагнита:

D = 60 мм; D1 = 54 мм; d = 30 мм; d1 = 14 мм; H = 33 мм; h = 27 мм.

Расчетное усилие электромагнита F = 20 Н.

Расчет электромагнита ведем методом проверочного расчета по принятым параметрам и габаритам. По результатам расчета делается вывод о необходимости корректировки выбранных значений и параметров.

4.6.1 Расчет параметров магнитопровода

Рассчитываем длину магнитопровода вдоль средней магнитной линии, используя эскиз магнитопровода и рекомендации (с.108 [8]), находим:

, (4.24)

подставляя значения в (5.4) получаем:

Рассчитываем эффективное сечение магнитопровода:

, (4.25)

подставляя выбранные размеры в выражение (5.10) получим:

мм2.

5.6.2 Расчет параметров обмотки электромагнита

Рассчитываем потребную величину магнитной индукции, используя формулу (с. 145 [9]):

, (4.26)

где F - усилие развиваемое электромагнитом, Н;

В - величина магнитной индукции, Тл;

м0 - магнитная проницаемость вакуума, Гн/м;

тогда

Тл.

Вычисляем необходимое количество ампер-витков используя методику (с. 165 [10]):

, (4.27)

где Iщ - количество ампер-витков катушки электромагнита, А;

lвозд - величина воздушного зазора, мм;

приняв величину воздушного зазора 6,5 мм получим

А.

Рассчитываем число витков в катушке электромагнита:

, (4.28)

где dпр - диаметр провода, мм;

приняв диаметр провода dпр=0,5 мм имеем

Определяем потребную силу тока в катушке электромагнита:

, А.

Найдем напряжение питания электромагнита, предварительно вычислив сопротивление и длину провода обмотки. Для вычисления длины провода в обмотке используем расчетную схему изображенную на рисунке 4.3.

Рисунок 4.3 Расчетная схема длины провода в обмотке электромагнита

d - внутренний диаметр обмотки, мм;

D - наружный диаметр обмотки, мм;

h - высота обмотки, мм;

dпр - диаметр провода, мм.

Расчет длины провода ведем по следующей формуле:

, (4.29)

подставляя в (4.29) числовые значения получим

, м.

Вычисляем сопротивление обмотки электромагнита:

, (4.30)

где с - удельное сопротивление материала, Ом*м,

для меди с = 0,017*10-6 Ом*м, (с. 210 [10]);

l - длина провода, м;

S - площадь поперечного сечения провода, м2.

Площадь поперечного сечения провода:

, м2.

Подставляя значения в выражение (5.10) получим

Ом.

Напряжение питания электромагнита:

В.

5 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ КАРТЫ ТЕНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ ТОРМОЗНОЙ СИСТЕМЫ АВТОМОБИЛЕЙ СЕМЕЙСТВА КАМАЗ

В процессе эксплуатации тормозного пневмопривода происходит изнашивание его сопрягающихся и трущихся частей, изменяются величины зазоров и натягов. В результате снижаются тормозные качества и надежность автомобиля в целом. Для своевременного обнаружения неисправностей и восстановления работоспособности автомобиля, необходимо регулярно производить работы по техническому обслуживанию и ремонту тормозного пневмопривода.

Составим технологическую карту технического обслуживания тормозного пневмопривода. Испытания тормозного пневмопривода производятся на испытательном стенде КИ - 8925. Порядок испытания следующий (лист 9):

1. установить автомобиль на подъемник и установить противооткатные упоры, заглушить двигатель;

2. проверить угол поворота рукоятки крана стояночного тормоза до срабатывания датчика поворота, величина угла срабатывания должна быть в пределах 10…12 градусов от ее горизонтального положения. При величине угла более 12 градусов произвести регулировку путем выкручивания датчика из корпуса ручного крана;

3. проверить время запаздывания отключения напряжения питания энергоаккумулятора. Время запаздывания отключения питания должно составлять 4…5 секунд после перевода рукоятки крана в вертикальное положение. При необходимости время отключения отрегулировать поворотом подстроечного резистора в блоке управления;

4. проверить величину свободного хода педали тормоза. Свободных ход педали тормоза должен быть в пределах 23…30 мм, при этом заедания не допускаются. При необходимости свободный ход отрегулировать изменением длины регулировочной тяги;

5. проверить давление воздуха в превмосистеме и падение давления при одном нажатии на педаль тормоза. Давление воздуха в пневмосистеме тормозного привода должно быть в пределах 0,5…0,75 МПа. Падение давления воздуха при одном нажатии на педаль тормоза не должна превышать 0,07 МПа;

6. проверить величину хода штоков тормозных камер. Ход штоков тормозных камер допускается 15 - 25 мм;

7. отрегулировать тормоза на максимальную одновременность срабатывания. Регулировку производить червяком регулировочного рычага. Зазоры между колодками и тормозными барабанами - 0,4 мм у разжимного кулака и 0,2 мм у осей колодок;

8. запустить двигатель. Установить автомобиль задними колесами на барабаны стенда и заглушить двигатель. Колеса при этом не должны касаться отбойных роликов;

9. проверить тормозные качества колес путем измерения силы сопротивления качению колес, тормозну силу на колесах, время срабатывания тормозов и деформацию тормозных барабанов. Плавным нажатием на педаль тормоза при давлении воздуха в тормозной системе 0,7 МПа зафиксировать максимальную силу на каждом колесе, величина которой должна быть не менее 5380 Н. Разница тормозных сил левого и правого колес не должна превышать 20% от максимального значения величины тормозной силы определенной на стенде. Без нажатия на педаль тормоза отклонения стрелки показывающего прибора от начальной отметки не должна превышать 5 делений;

10. проверить величину хода штоков тормозных камер. Ход штоков тормозных камер допускается 15 - 25 мм;

11. при необходимости отрегулировать тормоза на максимальную силу торможения и минимальную неравномерность срабатывания. Регулировку производить червяком регулировочного рычага. Зазоры между колодками и тормозными барабанами - 0,4 мм у разжимного кулака и 0,2 мм у осей колодок;

12. проверить действие стояночного тормоза и суммарную тормозную силу на колесах заднего моста. При плавном отведении рычага привода ручного тормоза суммарная тормозная сила на колесах должна быть не менее 8160 Н;

13. заполнить диагностическую карту. Заполняется в процессе диагностирования.

6 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

6.1 Обеспечение условий и безопасности труда на производстве

Уфимское грузовое автотранспортное предприятии №4 (УГАТП - 4) является одним из грузовых АТП, находящихся в системе ГУП «Башавтотранс». Положением Российской Федерации, об организации на предприятиях работы по охране труда, ответственность за организацию работы по охране труда возлагается на директора предприятия. Инженером по охране труда является Исгаров Ф.И.. Ответственность за пожарную безопасность возложена на заведующего гаража Борисова Д.В.. Ежегодно приказом директора ответственность за состояние охраны труда возлагается непосредственно в цехах и на участках - на начальников цехов, на руководителей участков. Ответственность за проведение мероприятий по защите населения и материальных ценностей в чрезвычайных ситуациях возложена на главного инженера Дмитриева В.П..

В соответствии со Ст.91 Трудового Кодекса РФ продолжительность рабочей на предприятии недели должна составлять не более 40 часов. Работа за пределами нормальной продолжительности рабочего времени производится как по инициативе работника (совместительство), так и по инициативе работодателя (сверхурочная работа), которая оплачивается по отдельному тарифу (Ст. 97 [13]). На работах с вредными условиями труда продолжительность рабочего времени сокращается до 36 часов в неделю. Согласно Ст. 253 [13] на предприятии ограничивается применение труда женщин на тяжелых работах и на работах связанных с вредными и опасными условиями труда, а также на подземных работах, за исключением нефизических работ или работ по санитарному и бытовому обслуживанию. Согласно Ст.114 Трудового Кодекса РФ работникам предоставляются ежегодные оплачиваемые отпуска с сохранением места работы (должности). Продолжительность отпуска не менее 28 календарных дней. Ежегодные дополнительные оплачиваемые отпуска предоставляются работникам, занятым на работах с вредными и (или) опасными условиями труда.

Все работники организации, в том числе ее руководитель, регулярно проходят обучение по охране труда и подвергаются проверке знаний и требований охраны труда в установленном порядке. Для обучения работающих безопасности труда, проведения инструктажей в УГАТП - 4 имеется кабинет, оборудованный стендами, знаками, оснащенный плакатами, наглядным пособием и литературой.

В УГАТП - 4 проводятся следующие виды инструктажей: вводный, первичный на рабочем месте, целевой, повторный и внеплановый.

Со всеми поступающими на предприятие работниками (при оформлении на работу до приказа) независимо от их образования, квалификации и стажа работы по данной профессии или должности проводится вводный инструктаж. Первичный инструктаж и стажировка на рабочем месте проводится после вводного инструктажа перед допуском к самостоятельной работе со всеми рабочими, принятыми на работу или переведенными из одного подразделения в другое. Программа первичного инструктажа составляется руководителем подразделения предприятия, учебного заведения, согласовывается со службой охраны труда и утверждается руководителем предприятия. Повторный инструктаж проводится не реже, чем через 3 месяца по программе первичного инструктажа с дополнением некоторых вопросов. При необходимости также проводятся внеплановый и целевые инструктажи.

Прием работника на работу, непосредственно связанную с движением транспортных средств, производится после обязательного предварительного медицинского осмотра в установленном порядке.

С целью озеленения по периметру предприятия расположена посадка деревьев. Общее техническое и санитарно-гигиеническое состояние производственных объектов находится в удовлетворительном состоянии. В производственных корпусах ТО и ремонта автомобилей полы загрязнены масленой коркой, плохо работает приточно-вытяжная вентиляция, слабое освещение рабочих мест, недостаточное отопление бокса, санитарные узлы требуют необходимой замены и ремонта.

Производственные здания и сооружения построены в соответствии с требованиями СНиП 11-280 и СНиП 11-89-80. Все они, в том числе и вспомогательные помещения, оборудованы центральным отоплением, а также имеют вытяжную вентиляцию.

В целях обеспечения санитарно-бытового и лечебно-профилактического обслуживания работников в организации по установленным нормам оборудованы санитарно-бытовые помещения, помещения для приема пищи, помещения для оказания медицинской помощи, комнаты для отдыха в рабочее время.

В соответствии со статьей 213 Трудового Кодекса РФ работники, занятые на тяжелых работах и на работах с вредными и опасными условиями труда, а также на работах, связанных с движением транспорта, проходят за счет средств предприятия обязательные предварительные и периодические медицинские осмотры. В каждом цехе предприятия оборудованы пожарные щиты, укомплектованные необходимым инструментом и средствами пожаротушения: огнетушителями из расчета один огнетушитель на 50 м2 площади, но не менее двух на одно помещение, ящиками с песком вместимостью 0,5 м3 на 100 м2, лопатами и т.д., имеются краны гидранты.

Также объекты производства обеспечены гардеробными помещениями, умывальными, душевыми, уборными, комнатами отдыха. На предприятии имеется транспорт для перевозки людей на работу и с работы.

За последние три года на предприятии УГАТП - 4 количество случаев травматизма имеет тенденцию к снижению, что говорит об удовлетворительной работе специалиста охраны труда. Показатели производственного травматизма приведены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 Показатели производственного травматизма работников УГАТП-4

№ п/п	Показатели	Годы
		2002	2003	2004
1.	Среднесписочное число работающих за год, чел.	234	225	261
2.	Допущено несчастных случаев на производстве, всего: -групповых; -со смертельным исходом; -тяжелым исходом; -легким исходом	1 - - - 1	2 - - - 2	1 - - - 1
3.	Число дней временной нетрудоспособности за год, дней.	11	12	11

Для улучшения работ по охране труда предлагается ряд мероприятий:

1. Увеличить годовой фонд охраны труда;

2. Внедрить систему материального стимулирования работников за безопасный труд;

3. Ужесточить меры взыскания за нарушения требований охраны труда и правил техники безопасности.

В четвертом разделе данного проекта разработана технология технического обслуживания тормозного пневмопривода. Расстановка применяемого оборудования производится в соответствии с технологическим процессом и требованиями техники безопасности. Расстояния между элементами оборудования, оборудованием и элементами зданий не ниже нормативных. Расстояния между стеной и слесарным оборудованием 0,5 м., между боковыми и тыльными сторонами оборудований не менее 0,5 м., между автомобилем и оборудованием не менее 1 м. Полы в помещении с твердым бетонным покрытием, устойчивые к воздействию кислот, щелочей и масел.

К технологическим работам по ТО допускаются автослесари, прошедшие первичный инструктаж и инструктаж на рабочем месте. При производстве технического обслуживания по разработанной технологии необходимо проверять исправность зануления. После выключения электродвигателя необходимо дождаться полной остановки вращающихся деталей конструкции. Необходимо следить за состоянием подшипников и болтовых соединений. Регулярно производить смазку подшипников, цепи и других подвижных деталей. Перед началом работы слесарь должен: надеть установленные по нормам средства индивидуальной защиты (спец. одежду, обувь), проверить состояние рабочего места, исправность ручного инструмента и подготовить его к работе.

При включении подъемника возможен случай замыкания фазового провода на корпус электродвигателя. Для предотвращения поражения работников электрическим током применяем защитное зануление, т.е. преднамеренное электрическое соединение с нулевым проводом сети металлических нетоковедущих частей электродвигателя, которые могут оказаться под напряжением.

В осмотровых канавах необходимо достаточное для работы искусственное освещение с безопасным напряжением сети в 36 В, так как при неосторожной работе возникает опасность поражения электрическим током. Поэтому для понижения напряжения с 220 В до 36 В необходимо рассчитать силовой понижающий трансформатор.

Определяем количество ламп в осмотровой канаве:

, (6.1)

где - нормативная средняя освещенность данного участка, ЛК

(с.10 [15]);

- площадь осмотровой канавы, м2;

- коэффициент использования светового потока (с.19 [15]);

- световой поток одной лампы (с.18 [15]);

- коэффициент запаса освещения (с.17 [15]).

Для определения коэффициента предварительно найдем показатель формы осмотровой канавы:

(6.2)

- высота подвеса светильника, м;

a и b - ширина и длина осмотровой канавы, м.

Количество ламп:

Принимаем число ламп = 10 типа НБ-40.

Определяем мощность, снимаемую со вторичных обмоток трансформатора:

Вт (6.3)

Определяем силу тока цепи:

А (6.4)

Выбираем для трансформатора сердечник ШЛ 3250, изготовленный из стали Э - 310 толщиной 0,35 мм (таблица 5.2 [14]).

Для этого сердечника , , , , .

Находим индукцию в сердечнике гс (таблица 5.7 [14]).

Выбираем плотность тока в обмотках; для первичной - ;

для вторичной - (таблица 5.8 [14]).

Находим падение напряжений на обмотках трансформатора

(таблица 5.9 [14]).

Определяем число витков для каждой обмотки:

(6.5)

(6.6)

Определяем значение тока первичной цепи:

А (6.7)

где к - коэффициент, учитывающий величину тока за счет потерь

(таблица 5.10 [14]).

Определяем диаметр провода каждой обмотки:

мм (6.8)

мм (6.9)

Таким образом для освещения смотровой ямы необходимо установить десять светильников с лампами мощностью 40 Вт. В качестве источника питания рассчитан понижающий трансформатор работающий от сети переменного тока напряжением 220 В.

6.2 Мероприятия по охране окружающей среды

Охрана природы - система государственных, международных и общественных мероприятий, направленных на рациональное использование, охрану и обновление природных ресурсов, на защиту окружающей среды от загрязнения и разрушения для создания оптимальных условий существования человеческого поколения, удовлетворения материальных и культурных потребностей живущих поколений человечества.

В последнее время большое значение приобрел оздоровительно-генетический аспект охраны природы в связи с ее загрязнением, атмосферы и воды, а также оздоровительным значением природы в связи с отдыхом и лечением людей. Это вызвало необходимость установления системы мероприятий, направленных на охрану и рациональное использование естественных богатств в нашей стране. В современный период научный подход в деле охраны природы - основа всей практической работы в этой области. Основным направлением и задачей охраны природы является охрана в процессе ее использования.

Проблема окружающей природы приобретает все большее значение в связи с ростом населения; развитием техники; промышленным освоением новых территорий; бездумным потреблением недр земли, атмосферного воздуха, водных ресурсов, растительного и животного мира.

Основным источником загрязнения в УГАТП - 4 являются токсичные компоненты отработанных газов автомобилей, различных средств механизации, энергетических установок, продукты выделения при малярных работах. Поэтому на вытяжных устройствах в малярном и столяром цехах установлены фильтра.

Загрязнение водных ресурсов происходит, в основном, из-за попадания в них хозяйственно-бытовых стоков. При мойке автомобилей в УГАТП - 4 загрязненная вода проходит специальную очистку в очистных сооружениях.

На автотранспорт приходится до 60% всей двуокиси углерода, поступающей в атмосферу. Количественный и качественный состав отработанных газов зависит от технического состояния машин, режима работы, качества топлива, износа деталей, узлов и агрегатов. Для уменьшения вредного воздействия газов, своевременно должны проводиться техническое обслуживание машин, техосмотры, замена изношенных деталей и их восстановление, точные регулировки машин и агрегатов на стендах диагностирования, качественная обкатка двигателей.

При смазочно-заправочных работах ТО и ремонте подвижного состава остается большое количество отходов нефтяного происхождения, которые при нарушении требований охраны окружающей среды могут попасть в водоемы и почву. Попадая в водоемы, они не только покрывают поверхность пленкой, но и распространяются по всей толще воды, отлагаясь вместе с илом на дне. Присутствие нефтепродуктов в почве губительно действует на растения. Чтобы предупредить загрязнение окружающей среды нефтепродуктами, необходимо соблюдать следующие меры предосторожности. Нельзя мыть детали машин топливом. Сливать отстой топлива из топливных баков и фильтров следует только в приготовленную тару. При прокачке топлива во время удаления воздуха из системы питания дизеля нужно его сливать в какую-либо емкость.

На территории предприятия категорически запрещается слив и сброс отработанных нефтепродуктов на землю. Для них в цехах предприятия имеются специальные маслосборочные емкости для сбора и хранения отработанных масел с последующей сдачей их на нефтебазу.

6.3 Мероприятия по защите населения и материальных ценностей в чрезвычайных ситуациях

Под чрезвычайной ситуацией (ЧС) понимают возникшую в том или ином месте обстановку, характеризующуюся неопределенностью и сложностью принятия решения, стрессовым состоянием населения, значительным социально-экологическим и экономическим ущербом и, прежде всего, человеческими жертвами, вследствие чего требуются большие затраты на проведение эвукационно-спасательных работ и ликвидацию негативных работ.

Чрезвычайные ситуации могут возникнуть в результате аварий на электростанциях, крупных химических, нефтеперерабатывающих, металлургических, биотехнологических предприятиях, магистральных трубопроводах высокого давления, предприятиях пищевой промышленности, а также от таких стихийных бедствий, как землетрясения, затопления и пожары.

Такие явления приводят к разрушению систем связи, дорог, энергоснабжения, водоснабжения, уничтожению материальных ценностей, гибели людей.

Чрезвычайная ситуация в условиях УГАТП - 4 может возникнуть в случае пожара или взрыва на АЗС предприятия, складе горючего и смазочных материалов. Поэтому на предприятии имеется список должностных лиц, ответственных за выполнение предупредительных планом мероприятий. Ответственным руководителем работ ликвидации аварий на АЗС является главный инженер. При аварии на АЗС до прибытия ответственного руководителя работ спасением людей и ликвидаций аварий руководит мастер или оператор. Лица, вызванные для ликвидации аварии, сообщают о своем прибытии ответственному руководителю работ и по его указанию приступают к исполнению своих обязанностей.

Обязанности ответственного руководителя работ по ликвидации аварий:

- ознакомившись с обстановкой немедленно приступить к выполнению мероприятий, предусмотренных оперативной частью плана ликвидации аварий и руководить работами по спасению людей;

- организовать командный пункт, сообщает о его месте расположения всем исполнителям и постоянно находится на нем;

- назначать помощника ответственного руководителя по ликвидации аварии;

- проверять, вызвана ли пожарная охрана, должностные лица и извещены ли учреждения согласно списку оповещения;

- выяснять число застигнутых аварией людей и их местонахождение;

- поддерживать оперативную связь с руководством территориального подразделения ГПС и т.д.

Обязанности помощника ответственного руководителя работ по ликвидации аварий:

- организовать оказание своевременной медицинской помощи пострадавшим;

- вести оперативный журнал по ликвидации аварии;

- осуществлять контроль за соблюдением требований промышленной безопасности;

- при аварийных работах более 6 часов организовать питание и отдых для работников, занятых на ликвидации аварии.

Обязанности персонала АЗС (оператора, дежурного механика):

- получив сведения об аварии, извещать о ней лиц и учреждения, согласно схеме оповещения;

- немедленно вызывать пожарную охрану и сообщает в ИДЦ УГОЧС г. Уфы, извещать об аварии руководство предприятия;

- при необходимости, в целях предупреждения осложнения производить отключение технологического оборудования и т.д.

Обязанности главного энергетика:

- обеспечивать организацию бригады электрослесарей для выполнения работ ликвидации аварии;

- обеспечивать по указанию ответственного руководителя работ включение и отключение электроэнергии, нормальную работу электромеханического оборудования, работоспособность связи и сигнализации;

Обязанности заведующего гаражом:

- выделить по требованию руководителя аварийных работ часть личного состава;

- подготовить силы и средства для своевременной ликвидации пожара, который может возникнуть в результате аварии;

- обеспечить из своего запаса средствами пожаротушения, инструментом и инвентарем работников предприятия, выделенных ответственным руководителем в помощь пожарной охраны и боевого расчета ДПД;

- держать постоянную связь с ответственным руководителем работ по ликвидации аварии.

Руководители подразделений, получив сообщение об аварии, провести необходимые мероприятия согласно плана ликвидации аварии и информировать о своих действиях ответственного руководителя работ.

Следовательно, грузовое автотранспортное предприятие может стать причиной возникновения чрезвычайной ситуации. В результате чего в условиях населенного пункта это может привести к потере материальных ценностей, нанесению вреда здоровью людей и окружающей среды.

7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПНЕВМОПРИВОДА С УСОВЕРШЕНСТВОВАННЫМ ПРУЖИННЫМ ЭНЕРГОАККУМУЛЯТОРОМ

В дипломном проекте предложена конструкция усовершенствованной тормозной камеры с пружинным энергоаккумулятором.

Экономический эффект достигается:

- за счет снижения расходуемой мощности двигателя на привод компрессора;

- за счет увеличения ресурса компрессора;

- в результате уменьшается время простоя автомобиля в неисправном состоянии.

7.1 Расчет статей затрат на внедрение конструкции

Для определения экономической эффективности внедрения в производство конструктивной разработки необходимо рассчитать затраты на изготовление.

Расчет затрат на изготовление определяется

(7.1)

гдеСк.д. - стоимость изготовления корпусных деталей, руб;

Со.д. - затраты на изготовление оригинальных деталей, руб;

Сп.д. - цена покупных деталей, руб;

Ссб.п. - полная заработная плата производственных рабочих, занятых на сборке конструкции, руб;

Соп. - общепроизводственные расходы, руб.

Стоимость изготовления корпусных деталей определяется

Ск.д. = Qк Сг.д, (7.2)

гдеQк - масса материала на изготовление корпусных деталей, кг;

Сг.д - средняя стоимость одного килограмма готовых деталей, руб/кг.

Отсюда стоимость изготовления корпуса электромагнита и его крышки:

Ск.д. = 0,536,5+0,477,5 = 9,97 руб.

Затраты на изготовление оригинальных деталей определяются

Со.д. = Спр.п+См, (7.3)

гдеСпр.п - полная заработная плата рабочих, занятых на изготовлении оригинальных деталей, руб;

См - стоимость материала заготовок, руб.

Полная заработная плата рабочих, занятых на изготовлении оригинальных деталей определяется:

Спр.п = Спр.+Сд+Ссоц., (7.4)

гдеСпр. - заработная плата рабочих, занятых на изготовлении оригинальных деталей, руб;

Сд - дополнительная заработная плата, руб;

Ссоц - начисления по социальному страхованию, руб.

Спр. = tCчkt, (7.5)

гдеt - трудоемкость изготовления оригинальных деталей, чел.-ч. (t1 = 1,3 чел.-ч., t2 = 0,8 чел.-ч.);

Cч - часовая ставка рабочих по среднему разряду, руб (Cч=18,2 руб);

kt - коэффициент учитывающий дополнительную оплату к основной заработной плате (kt = 1,03).

Спр. = (1,3+0,8)18,21,03 = 39,4 руб.

Сд = (7.6)

Сд =руб.

Ссоц = (7.7)

Ссоц =

Полная заработная плата рабочих, занятых на изготовлении оригинальных деталей, равна:

Спр.п = 39,4 + 2,7 + 0,53 = 42,6 руб.

Стоимость материала заготовок для оригинальных деталей определяется:

См = Ц1Q3, (7.8)

гдеЦ1 - цена 1кг материала заготовки, руб;

Q3 - масса заготовок, кг.

См = 0,747,5 +0,256,5 = 7,2 руб.

Со.д. = 42,6 + 7,2 = 49,8 руб.

Цена покупных изделий берется по прейскуранту. К покупным будем относить: электромагнит - 150 руб., блок управления - 250 руб., болт - 6 руб., заклепка - 0,8 руб., пружина большая - 16 руб., пружина малая - 3 руб., выключатель - 10 руб.

Сп.д. = 1204 + 190 + 616 +0,89 + 16 + 3 + 105 = 842,2 руб.

Заработная плата рабочих, занятых на сборке, определяется:

Ссб.н. = Ссб + Сд.сб. + Ссоц. сб., (7.9)

Ссб = ТсбСчkt, (7.10)

гдеТсб - нормативная трудоемкость на сборочных работах, чел.-ч.

Тсб = kсtсб, (7.11)

гдеkс - коэффициент учитывающий соотношение между полным трудом и оперативным временем сборки (kс = 1,08);

tсб - трудоемкость составных частей конструкции, чел.-ч (tсб = 0,8 чел.-ч.).

Тсб = 1,080,5 = 0,84 чел.-ч.

Ссб = 0,8418,21,03 = 16,2 руб.

Дополнительная заработная плата:

(7.12)

(7.13)

Полная заработная плата:

Ссб.п. = 16,2 +1,62 + 0,25 = 18,07 руб.

Общепроизводственные накладные расходы на изготовление:

(7.14)

где - основная заработная плата производственных рабочих, руб.;

kоп - коэффициент общепроизводственных расходов (kоп=15…18%).

= Спр + Ссб, (7.15)

= 39,4 + 16,2 = 55,6 руб.

Отсюда:

Теперь найдем затраты на изготовление:

7.2 Расчет статей доходов от внедрения проекта

Согласно учебному пособию [5], на автомобилях семейства КАМАЗ во время работы происходят утечки воздуха в атмосферу. При этом для пополнения стояночного и запасного контура сжатым воздухом через каждые 20 минут работы автомобиля, компрессором, происходит нагнетание воздуха в баллоны пневмопривода. Время работы компрессора на компенсацию потерь в стояночном и запасных контурах составляет tр=0,5 минут. При средней потребляемой мощности компрессора в режиме нагрузки 1 кВт и удельном расходе топлива дизельного двигателя КАМАЗ - 740 ge= 225 г/(кВт*ч) экономия топлива одним автмобилеми за один год составит:

, (7.16)

где Tсм - время смены, ч.;

с - число смен;

Dрг - число рабочих дней в году.

Сумма средств, сэкономленных от снижения расхода топлива за год по парку автомобилей:

, (7.17)

где с - плотность топлива, кг/м3,

для дизельного топлива с = 0,85 кг/м3;

С0 - стоимость одного литра дизельного топлива,

Аи - списочное количество автомобилей,

при розничной торговле С0=12,8 руб;

тогда

Согласно статистическому анализу, проведенному на предприятии УГАТП - 4, для поддержания в работоспособном состоянии парка автомобилей КАМАЗ численностью 68 единиц в течение года требуется замен компрессоров N0=36. Среднегодовое время работы компрессора составляет 1122 часа. После внедрения прелагаемой конструкции снижение времени работы компрессора составит:

часа;

среднегодовое время работы компрессора будет составлять 1020 часов. В процентном соотношении среднее время работы компрессора снизится на:

Следовательно годовая потребность в компрессорах составит:

Годовая экономия от снижения количества замен отказавших компрессоров составит:

, (7.18)

где С0 - затраты связанные с ремонтом одного компрессора, руб.;

руб.

Для предприятия УГАТП - 4 среднесуточный пробег составляет lcc = 120 км, при средней грузоподъемности автомобиля q=8 т и тарифной ставке Сткм=7,5 руб., убыток от простоя одного автомобиля за час составит:

руб.

Простой автомобиля, связанный с заменой компрессора равен Тпр=3,2 часа следовательно, годовая экономия от сокращения простоев автомобилей находится:

руб.

7.3 Расчет показателей экономической эффективности

Расчет капитальных вложений:

руб.

Расчет приведенных затрат:

, (7.19)

где 0,15 - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений;

руб.

Срок окупаемости определяется по формуле:

, (7.20)

где УСi - сумма экономии от внедрения усовершенствованной конструкции;

лет.

В результате проведенных расчетов были вычислены основные статьи расходов и доходов, связанные с внедрением усовершенствованной конструкции пружинного энергоаккумулятора. Срок окупаемости проекта составляет 2,6 лет. В качестве источника капитальных вложений предприятие может использовать заемные и собственные денежные средства.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проделанной работы спроектирована усовершенствованная тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором пневмопривода автомобиля КАМАЗ.

В усовершенствованной тормозной камере с пружинным энергоаккумулятором применено устройство фиксирования поршня. Применение устройства фиксирования поршня позволяет снизить в пневмоприводе потери сжатого воздуха, разгрузить компрессор и увеличить его ресурс, снизить расход топлива и повысить безопасность движения транспортного средства.

Относительная простота разрабатываемой конструкции позволяет изготовить конструкцию усовершенствованного энергоаккумулятора в условиях ремонтных мастерских автотранспортных предприятий.

В ходе работы была предложена технология проведения технического обслуживания тормозного пневмопривода применительно к разработанной конструкции.

Расчеты экономической эффективности показывают, что срок окупаемости проекта составляет 2,6 лет.

Из выше сказанного следует, что внедрение данного проекта целесообразно и выгодно.

БИБЛИОГРАФИЯ

1. Гуревич Л.В., Меламуд Р.А. Пневматический тормозной привод автотранспортных средств: Устройство и эксплуатация. - М.: Транспорт, 1988. - 224 с.: ил.

2. Демкин В.В., Дремкин А.П., Зацепилов К.И. Автобус ЛиАЗ - 5256 и его модификации. Руководство по эксплуатации. - М.: Атласы автомобилей, 2001. - 512 с.: ил.

3. Мащенко А.Ф., Розанов В.Г. Тормозные системы автотранспортных средств. - М.: Транспорт, 1972. - 144 с.

4. Кузнецов Е.С. Автобусы Икарус. Устройство и техническая эксплуатация. - М.: Транспорт, 1976. -288 с.: ил.

5. Яресько П.С., Филиппов С.В. Тормозные системы большегрузных автомобилей КАМАЗ. Ярославль, учебно-производственная фирма «КАМАЗ», 1989. - 124 с.: ил.

6. Иванов М.Н. Детали машин: Учеб. для студентов высш. техн. учеб. Заведений. - 5-е изд., перераб. - М.: Высш. шк., 1991. - 383 с.: ил.

7. Дарков А.В., Шпиро Г.С. Сопротивление материалов. Учебник для втузов. 4-е изд. - М.: Высш. шк., 1975. - 654 с.: ил.

8. Федотов А.В. Расчет и проектирование индуктивных измерительных устройств. Учеб. пособие. - 2-е изд. - М.: Высш. шк., 1990. - 185 с.: ил.

9. Частоедов Л.А. Электротехника. Учеб. пособие для техникумов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1989. -352 с.: ил.

10. Совельев И.В. Курс общей физики, Т. 2. Электричество и магнетизм. Волны. Оптика.

11. Справочник технолога- машиностроителя. В 2-х т. Т. II / Под ред. А.Г. Косиловой, Р.К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1986 - 496 с., ил.

12. Карагодин В.И., Карагодин Д.В. Автомобили КАМАЗ: устройство, техническое обслуживание и ремонт. - М.: Транспорт, 2001. - 342 с.

13. Трудовой кодекс Российской Федерации

14. Фрумкин Г.Д. Расчет и конструирование радиоаппаратуры. - М.: Высшая школа, 1963. - 320 с., ил.

15. Методические указания к лабораторным работам по разделу освещенность помещений и рабочего места. - Уфа: БГАУ, 2000. - 20 с.

16. Зотов Б.И., Кудрюшов В.И. Безопасность жизнедеятельности на производстве. - М.: Колос, 2000. - 422 с., ил.

17. Мякишев Г.Я., Синяков А.З. Физика: Молекулярная физика. Термодинамика: Учеб. Для углубленного изучения физики. - М.: Дрофа, 1996. - 352 с.: ил.

18. Кудрявцев В.Н., Державец Ю.А., Арефьев И.И. и др. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное пособие для студентов машиностроительных специальностей вузов. - Л.: Машиностроение, 1984. - 400 с., ил.

19. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб. пособие. Изд-е 2-е, перераб. и дополн. - Калининград: Янтар. сказ, 2002. - 454 с.: ил.

20. Серый И.С. и др. Курсовое и дипломное проектирование по надежности и ремонту машин. - М.: Агропромиздат, 1991. - 184 с.

21. Левитский В.С. Машиностроительное черчение. - М.: Высшая школа, 1984. - 383 с.

22. Методические указания по изучению конструкции пневмопривода тормозных механизмов автомобиля КАМАЗ. - Уфа: БГАУ, 2002. - 25 с.

23. Методические указания по выполнению дипломных проектов для студентов факультета «Механизация сельского хозяйства». - Уфа: БГАУ, 2004. - 44 с.