Проект участка по ремонту блоков цилиндров в условиях ООО "Авто Тех Центр Новосибирск"

Монтажная ручка выполнена в форме буквы «Т», в нижней части имеет резьбу, соответствующую резьбе в нижней крышке. Предназначена для монтажа и демонтажа нижней крышки.

4.3 Обоснование и расчёты технологических и конструкционных параметров устройства

Верхнюю крышку целесообразно изготовить из полимерных материалов. Лучше всего для этих целей подходит Фторопласт-4С ГОСТ 10007-80.

Принимаем отверстия под болты диаметром 14 мм. (см. ГОСТ11284-75), с предельными отклонениями по Н13, то есть (Ш 14^+0,27).

Позиционный допуск осей отверстий крепления:

T=0,5ЧKЧS_min, мм (19)

Где: S_min - наименьший зазор между сквозным гладким отверстием и болтом:

S_min= D_min-d_max, мм (20)

D_min- наименьший предельный диаметр сквозного отверстия, мм;

d_max - наибольший предельный диаметр стержня крепежной детали, мм, (для болта М12 составляет 12,0 мм.),

S_min=14,0-12,0=2, мм,

К - коэффициент использования зазора S_min, зависящий от условий сборки (для деталей, не требующих регулировки взаиморасположения составляет 0,8),

T=0,5Ч0,8Ч2=0,8, мм.

Так как деталь круглая, то требуется перевести позиционное отклонение в диаметральное, воспользовавшись соответствующей таблицей [11]. Отклонение диаметра образующей установочных отверстий составляет 0,55 мм.

Определим среднюю толщину стенок детали[12]:

, мм (21)

Где: L-максимальный габаритный размер детали (составляет 158 мм по окружности, описывающей окружности углублений под шайбы крепления),

, мм, а рекомендуемое (среднее) значение- 5 мм.

Определим размеры рёбер жёсткости по рекомендуемым значениям[12].

Толщина рёбер:

b=(0,6…0,8)s, мм (22)



b=(0,6…0,8)Ч5=3…4 мм, (принимаем 4 мм.)

Радиусы скруглений при вершине и галтелей при основании:

R=0,5Чb, мм (23)

R=0,5Ч4=2, мм.

Высота рёбер:

h?(3…5)b, мм (24)

h=(3…5)Ч4=12…20, мм.

Определим размеры футорки по рекомендуемым значениям[12].

Длинна футорки:

L=(0,75…1,5)D, мм (25)

Где: D- наружный диаметр футорки (принимаем 15 мм),

L=(0,75…1,5)Ч15=11,25…22,5 мм.

Диаметр проточки:

d=0,8ЧD, мм (26)

d=0,8Ч15=12, мм.

Высота рифлёных поверхностей:

l=0,3ЧL, мм (27)

l=0,3Ч11=3,3, мм (принимаем 3 мм.)

Определим усилие затяжки болтов[12]:



, НЧм (28)

Где: P- сила, необходимая для герметичного прилегания крышки (сила, растягивающая болты). Она определяется из условия деформации уплотнительного кольца на 40-50 %, этому соответствует сила в 330 Н (для колец из резины номер 7) [11,12].

d- номинальный диаметр резьбы, мм. (12 мм.)

s- шаг резьбы, мм. (1,75 мм.)

D- средний диаметр опорной поверхности болта (т.е. головки под ключ- 16 мм.)

f- коэффициент трения опорной поверхности болта (сталь по стали- 0,15)

d_CP- средний диаметр резьбы (10,863 мм.)

f₁- приведённый коэффициент трения в резьбе (сталь по чугуну- 0,21)

= 0,86 НЧм для всех четырёх болтов и 0,22 НЧм для каждого.

Усилие затяжки гайки электрода:

=0,18 НЧм.

Нижняя крышка также будет изготовлена из фторопласта.

Средняя толщина стенок:

, мм.

4.4 Технологическая инструкция на применение устройства для гальванического восстановления цилиндров

Перед началом монтажа устройства блок цилиндров должен быть предварительно расточен, поверхности гильз должны быть чистыми, без заусенцев, задиров, видимых следов износа и т.д. Привалочная поверхность блока так же должна быть очищена. Блок (в случае, если он снят), следует закрепить на поворотном стенде для ремонта двигателей.

На нижнюю крышку приспособления необходимо смонтировать уплотнитель 5 (см. рис. 5). Далее, в её резьбовое отверстие со стороны углубления на несколько оборотов (но не до упора) ввинчивается рукоятка 8. Затем крышку необходимо вставить в гильзу цилиндра до упора в отливки под коренные подшипники коленвала, однако, не применяя излишних усилий. После установки нижней крышки, нужно от усилия руки привинтить к ней фитинг подающего шланга насоса, если при этом положение крышки нарушилось, то её следует поправить при помощи монтажной рукоятки, отвинтить и аккуратно, не касаясь стенок цилиндра, вынуть наружу.

Сборка верхней крышки производится в следующем порядке. В соответствующую проточку верхней крышки монтируется малое уплотнительное кольцо, вслед за ней устанавливается электрод и через шайбу привинчивается гайкой при помощи ключа из набора автослесаря.

Затем, необходимо смонтировать большое уплотнительное кольцо с соответствующую канавку и аккуратно, не касаясь поверхности гильзы, вставить электрод в цилиндр, совместив при этом сквозные отверстия под болты в крышке с соответствующими отверстиями в блоке цилиндров. Затем, на болты, предназначенные для крепления крышки надеть шайбы, и ввинтить болты в блок цилиндров и при помощи ключа из набора автослесаря подтянуть их крест- накрест. После этого, к верхней крышке, необходимо подсоединить фитинг сливного шланга, а обратный конец шланга направить в ёмкость для электролита.

После вышеописанных операций, нужно подключить приспособление и блок к источнику тока (выпрямителю). Плюс подаётся на электрод (при помощи зажима, закрепляемого на гайке), минус - на блок, либо на массу автомобиля. Обратный конец подающего шланга подключается к насосу.

На насосе установить производительность 5 л/мин, включить его, и проверить визуально всю конструкцию на наличие утечек. Затем, включить выпрямитель на режим обратной полярности, и силу тока 5 А, на 1- 2 мин., а после этого - на прямую полярность, показатель асимметрии- 0,9 и постепенно, (с шагом в 10 А) вывести значение силы тока до 70 А. во время процесса наращивания необходимо несколько раз (в зависимости от объёма) контролировать в ёмкости для электролита Рн- фактор (0,6-1,1) и температуру (не более 45єС).

По окончании наращивания - необходимо выключить ток, и перевести насос на 1 мин. в режим реверса. Затем, снять (но не разбирать) верхнюю крышку, извлечь нижнюю и тщательно вымыть блок.

4.5 Выводы

При всей дифференцированности современного машиностроения, задачи конструирования примерно одинаковы. Для конструкции любого устройства крайне важны уменьшение массы и металлоёмкости, увеличение технологичности и надёжности. При конструировании современных агрегатов крайне важно не слепо копировать существующие образцы, а конструировать осмысленно, выбирая из всего арсенала конструктивных решений наиболее целесообразные в данных условиях. Также, следует учитывать динамику развития промышленности и создавать гибкие, богатые резервами машины, способные удовлетворять возрастающие потребности предприятий и застрахованные на долгий срок от морального устаревания.

Детали из пластмасс отличаются малым весом, устойчивы к атмосферным воздействиям, агрессивным средам, резким сменам температур, имеют эстетичный внешний вид и они, отличные диэлектрики. Сконструированное устройство для наращивания гильз представляет собой весьма технологичное в производстве изделие, пригодное как для массового, так и для единичного выпуска. Оно предельно простое в применении не требует обслуживания (кроме периодической замены и чистки стержней электродов) и даже обладает некоторой степенью универсальности. В устройстве максимально (более половины наименований) задействованы нормализованные детали.

5. Безопасность жизнедеятельности

На данном этапе развития производственно-хозяйственной деятельности остро встает вопрос касающийся безопасности жизнедеятельности человека, а точнее охрана труда и окружающей среды.

Охрана труда - это система законодательных актов, а также предупредительных и регламентирующих социально-экономических, организационных, технических, санитарно-гигиенических и лечебно профилактических мероприятий, средств и методов, направленных на обеспечение безопасных условий труда.

Охрана труда подразумевает не только обеспечение безопасности работников во время исполнения ими служебных обязанностей. На самом деле сюда также относятся самые разные мероприятия: например, профилактика профессиональных заболеваний, организация полноценного отдыха и питания работников во время рабочих перерывов, обеспечение их необходимой спецодеждой и гигиеническими средствами и даже выполнение социальных льгот и гарантий. Правильный подход к организации охраны труда на предприятии, грамотное использование различных нематериальных способов стимулирования работников дают последним необходимое чувство надежности, стабильности и заинтересованности руководства в своих сотрудниках. Таким образом, благодаря налаженной охране труда снижается также текучесть кадров, что тоже благотворно влияет на стабильность всего предприятия.

Условия работы для рабочих в зоне их профессиональной деятельности должны соответствовать системе законодательных актов, социально-экономических, организованных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда (ГОСТ 12.0.002 - 80).

Для обеспечение выполнения требований по охране труда работниками на предприятиях производится обучение рабочих в соответствии с ГОСТ 12.0.004-90.

Обучение и инструктаж по безопасности труда носит непрерывный многоуровневый характер и проводится на предприятиях промышленности, транспорта, связи, строительства, в общеобразовательных и профессиональных учебных заведениях, во внешкольных учреждениях, а также при совершенствовании знаний в процессе трудовой деятельности.

5.1 Анализ состояния охраны труда на предприятии

На предприятии АТЦ Новосибирск действует система охраны труда, характерная для малых предприятий (с численностью работников менее 50 человек). Лицо, ответственное за безопасность жизнедеятельности на предприятии - исполнительный директор, за безопасность выполнения отдельных видов работ и за соблюдение норм и правил охраны отвечает начальник смены. Соответствующие приказы за подписью генерального директора имеются.

Аттестация рабочих мест по условиям труда производится своевременно, и в полном объёме. Вредные и опасные производственные факторы оперативно устраняются, либо их воздействие минимизируется. Работникам предоставляются все необходимые средства индивидуальной защиты и т.д. На предприятии проводятся все виды инструктажей согласно правилам и требованиям ГОСТ 12.0.004-90 в полном объёме. Все работы по инструктированию фиксируются в соответствующих журналах. Аттестация специалистов вредных и опасных профессий не проводится в связи с малым их количеством (только работники малярного участка) и высоким средним стажем работников. Курсовое обучение не проводится.

Отдельного кабинета по охране труда нет, так как это нецелесообразно в связи с небольшим штатом сотрудников. Но предприятие расширяет сферы своей деятельности и постоянно увеличивает штат работающих. В скором времени непременно назреет необходимость в организации уголка охраны труда и техники безопасности. Также, возможно, потребуется специалист по охране труда.

Статистику уровня производственного травматизма и профессиональных заболеваний вести практически невозможно по следующим причинам: во - первых из - за малого периода работы предприятия(1 год и 4 месяца), во- вторых из за высокой культуры производства, грамотной организации охраны труда и большого опыта работы исполнителей, в третьих - из за некоторой «текучки» кадров и не частого, но довольно регулярного обновления состава работающих.

Не смотря на всё это, на предприятии было зафиксировано несколько случаев производственного травматизма. В основном, это - нарушения кожных покровов (под действием острых предметов, вращающихся механизмов и т.д.) и ушибы (от падения тяжёлых частей машин). Более серьёзных травм (переломов, ожогов, отравлений и т.д.) у рабочих зафиксировано не было. Естественно, на предприятии случаи травматизма со смертельным исходом и профессиональные заболевания не возникали.

Также, на предприятии АТЦ Новосибирск не возникали пожары и возгорания, приводившие к какому- либо минимально значимому ущербу. Но были зафиксированы два случая повышенного задымления выхлопными газами автомобилей, приведшие к срабатыванию противопожарной сигнализации и последующей эвакуации сотрудников. Эти случаи произошли по причине несвоевременного включения вытяжной вентиляции работниками, проводившими испытания двигателей на повышенной частоте вращения коленвала.

Количество противопожарного оборудования в полной мере соответствует размерам предприятия. На территории главного производственного корпуса имеется: 3 противопожарных гидранта, огнетушители присутствуют на всех участках и административных помещениях (общее количество- 15 штук). Также в здании установлена автономная противопожарная сигнализация. Дорога эвакуации при пожаре отмечена соответствующими знаками, а эвакуационные выходы подсвечены специальными табличками. Противопожарной службы на предприятии нет.

На предприятии АТЦ Новосибирск охрана труда находится на сравнительно высоком уровне. Но тем не менее, предприятие очень активно развивается, наращивая объёмы производства, количество персонала и сложность выполняемых работ, поэтому необходимы некоторые организационные мероприятия по улучшению условий и безопасности труда.

Сотрудникам предприятия зачастую приходится выполнять ответственные работы по самообслуживанию (уборка снега с крыши, установка тяжёлого оборудования и т.д.), но перед выполнением с ними не проводятся целевые инструктажи и соответственно, отсутствуют наряды - допуски для данных работ. Этот недостаток требует незамедлительного устранения. Как было отмечено выше, при расширении предприятия необходимо будет создание уголка охраны труда и привлечения специалиста по охране труда, но этими проблемы необходимо решить до того, как на предприятии появятся новые работники, площади и оборудование.

Так же на территории предприятия плохо организованно движение автотранспортных средств, то есть, отсутствует разметка, предупредительные знаки, и технические средства для снижения скорости автомобилей. Это повышает риск возникновения ДТП и усугубляется тем, что на данной территории располагается ещё несколько сторонних предприятий. Этот недостаток так же нуждается в устранении.

5.2 Охрана труда участка по ремонту блоков цилиндров

На участке ремонта блоков цилиндров опасными и вредными производственными факторами являются: движущиеся механизмы и машины, подвижные части оборудования, повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны, повышенная температура поверхностей оборудования, повышенный уровень шума на рабочем месте, повышенный уровень вибрации, повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека, острые кромки, заусенцы и шероховатость на поверхностях заготовок, инструментов и оборудования, химически опасные вещества, повышенное умственное напряжение и физические перегрузки.

5.2.1 Расчёт освещения участка

При реконструкции помещения сравнивается действительное значение коэффициента естественного освещения - е_д с нормированным значением е_н.

Действительное значение коэффициента естественного освещения можно получить из выражения:

(29)

Где: УF₀ - суммарная площадь окон, м² (составляет 11,52 м²),

ф₀ - общий коэффициент светопропускания, принимаем из справочных материалов (принимаем ф₀ = 0,5[14]),

r₁ - коэффициент, учитывающий свет, отраженный от стен и потолка, принимаем из справочных материалов (принимаем r₁ = 2 [14]),

з₀ - световая характеристика окон, принимаем из справочных материалов(принимаем 11,5 [14]);

S_П - площадь пола помещения, м² (75,6 м²).

Для участков ремонта двигателей должен составлять более 1. Площадь оконных проёмов соответствует требованиям.

Принимаем тип искусственного освещения - комбинированное (общее плюс местное). Для местного освещения выбираем лампы НБ-215-225-100, для общего - лампы типа ЛБ, установленные в светильники ЛСП 2Ч36.

Определим расстояние между лампами общего освещения в ряду:

м (30)

Где: - высота подвеса светильников (принимаем 3,5),

(принимаем 2,2) м.

Число ламп определяется по формуле:

(31)

Где: k- количество рядов ламп (принимаем 3),

Lo- длина помещения (составляет 14 м),

.

Определяем световой поток одной лампы:

, (32)

Где: норма освещённости, лк (для отделения ремонта двигателей принимается 200 лк.),

Кз- коэффициент запаса (принипмается 1,3),

- коэффициент использования светового потока (составляет 0,6)

, световой поток ламп типа ЛБ составляет

2400 лк, лампы подобраны правильно.



5.2.2 Расчёт вентиляции

Необходимый воздухообмен определяют из выражения

,м³/ч (33)

Где: К_В - коэффициент кратности воздухообмена, (для сварочных и гальванических отделений принимается 5),

V - объём помещения, (составляет 364,5 м³),

,м³/ч.

Суммарная площадь вытяжных каналов естественной вентиляции определяется из формулы:

(34)

Где: - скорость воздушного потока в канале, м/с.

м/с (35)

Где: - коэффициент, учитывающий сопротивление воздуха в канале, проеме,(принимаем),

Р - разность давлений в точке забора воздуха внутри и вне помещения, Па.

Па (36)

где - разность высот между точкой приема и точкой выброса воздуха, м,( h=2 м);

- плотность наружного и внутреннего воздуха:

(37)

где - температура наружного и внутреннего воздуха, ?С, (примем ).

Па.

м/с.

Число вытяжных каналов определяют по формуле:

n_в=S/f, (38)

Где: f- площадь сечения одного вытяжного канала (принимаем 0,03 м²).

n_в=0,86/0,03=29.

Участок ремонта блоков цилиндров имеет сварочное и гальваническое оборудование, в процессе работы которого выделяются вредные вещества. Для их оперативного удаления из рабочей зоны следует спроектировать, и рассчить искусственную вентиляцию периодического действия.

Рисунок 7- схема вентиляционной сети

1,2,3- изгибы воздуховодов, 4- переход.

Принимаем диаметр труб 0,5 метра. Определим производительность вентилятора:

(39)

Рассчитаем потери напора на прямых участках труб:

Па (40)

Где: - коэффициент сопротивления (принимается 0,02),

- длинна участка трубы

Средняя скорость воздуха на участке трубы (для труб, примыкающих к вентилятору- 8 м/с, удалённых- 2м/с).

Рассчитаем местные потери напора в коленах:

Па (41)

Где: - местные потери напора (для колен с углом в 90 градусов- 1,1)

Суммарные потери напора составляют:

Нв=Нм+Нпт, Па (42)

Нв=88,32+1,43=89,75, Па.

Определим число оборотов вентилятора:

N=A/Nв, мин^-1 (43)

Где: А- безразмерное число (принемается 2000 по номограмме [14]),

Nв- номер вентилятора (принимается вентилятор номер 3 [14]).

N=2000/3=660, мин^-1.

Рассчитаем мощность двигателя вентилятора:

кВт (44)

Где: - КПД вентилятора (составляет 0,5),

- КПД привода вентилятора (составляет 0,9),

кВт.

5.2.3 Расчёт заземления

Так как в участке ремонта блоков имеются станки и оборудование с подведением опасного для жизни напряжения, то необходимо обеспечить защиту от поражения электрическим током. Несмотря на то, что корпусы оборудования имеют изоляцию от токоведущих частей, в случае повреждения изоляции они могут оказаться под напряжением, по своему значению близкому к фазовому.

Наибольшее распространение от поражения электрическим током при повреждения изоляции получили защитное заземление и зануление.

Расчет необходимого заземления сводится к определению сопротивления одного заземлителя, и если его сопротивление превышает допустимое , то определяем необходимое количество заземлителей.

Весь контур заземления выполняют из полосовой стали с помощью сварки. Сами заземлители выполняют из круглой стали диаметром .

Постоянный контур заземления выполняют таким образом, что верхние концы забитых вертикально стержней должны находится на глубине . Для этого делают траншею глубиной , забивают стержни длиной и верхние концы сваривают стальной полоской 3 (рис. 8).

Рисунок 8 - Схема вертикального заземления

1, 2- круглая сталь, 3 - полоска стальная лента

Сопротивление одного такого стержня определяется по формуле:

(45)

где с - расчетное значение удельного сопротивления почвы (составляет 200 Ом*м) ;

- длина стержней, ;

- диаметр стержней, ,

- глубина траншеи, .

Определим количество стержней вертикального заземления n:

(46)

Где: - требуемое безопасное сопротивление, ;

- коэффициент сезонности,

- коэффициент экранирования,

Вертикальные электроды в контуре заземления мешают своим электрическим полем растеканию тока с других электродов и с горизонтальной ленты, соединяющей электроды между собой.

Это явление учитывается коэффициентами использования вертикальных заземлителей - и горизонтальных - .

Результирующие сопротивление одного вертикального заземления с учетом экранирования определяется по формуле

(47)

Горизонтального:

,



Где: - сопротивление горизонтальной полосы,

(48)

Где: С - коэффициент, который принимают для замкнутого контура, соединяющего между собой стержни С=0,5-0,6;

- длина соединяющей шины, ;

- диаметр соединяющей шины, .

Общее результирующие сопротивление искусственного заземления с учетом сопротивления горизонтальной шины, соединяющей вертикальные стержни

(49)

.

5.2.4 Выбор средств защиты

Помимо местной вентиляции, расчёт которой производился в пункте 5.2.2, на участке около каждого станка должны быть предусмотрены деревянные изолирующие подстилы размером не менее 1200Ч700 мм. Во время проведения сварочных работ, кроме настила рабочий должен пользоваться сварочной маской НН-С401У1 (или её аналогом), термозащитной одеждой и перчатками. Во время работы (приготовление, переливание и т.д.) электролита, на рабочем должны быть брезентовый фартук марки ОП, перчатки из химически стойкой резины и противогаз марки ППФ-95 с фильтрующей коробкой марки Е (окрашена в жёлтый цвет).

На стены должны быть нанесены знаки с направлением эвакуации, размещением источников электроэнергии и прочих опасных производственных факторов.

5.2.5 Безопасность конструкторской разработки

Конструкторская разработка полностью соответствует требованиям безопасности. Масса её деталей не превышает 300 грамм, усилия при монтаже, снятии и пр. менее 1 килограмма. Конструкцией предусмотрена специальная монтажная ручка, которая минимизирует возможность падения устройства из рук рабочего.

Материал разработки - фторопласт-4. Данный материал не горюч, при воздействии высокой температуры не плавится, а наоборот, переходит из аморфного состояния в кристаллическое при температуре более 250 градусов, соответственно, при сгорании не выделяет вредных веществ. Кроме того, фторопласт (не подвергавшийся закалке)- достаточно вязкое вещество с модулем упругости 4700-8500 кгс/см². Из этого следует, что изделия из него довольно трудно разбить, или сломать. А так как наименьший размер грани изделия- 10 мм, то даже при разрушении не будет образовываться мелких обломков.

Изделие полностью соответствует требованиям промышленного дизайна. На нём отсутствуют беспорядочно разбросанные элементы, плоские грани большого размера. Все сопряжения конструктивных элементов снабжены закруглениями, имеют обтекаемую, но функциональную форму. Об изделие невозможно повредить кожные покровы. При изготовлении приспособления (во время спекания крышек) к исходному материалу может быть добавлен любой краситель, но наиболее целесообразно придать изделию голубой, светло- серый или светло- зелёный цвета.

При работе устройства для вневанного восстановления гильз не применяются открытые сосуды. Это значит, что отсутствуют испарения кислот и других вредных веществ. Электролит, прокачиваемый через восстанавливаемый цилиндр, сливается обратно в емкость, из которой берётся, где охлаждается и конденсируется. Устройство полностью герметично и в процессе наращивания также безопасно.

5.2.6 Экологическая безопасность проекта

Вклад автотранспорта в суммарный объем выбросов по городу в 2009 году составил, по меньшей мере 198 тыс.т/год, а в перечень веществ -- основных загрязнителей городской атмосферы прочно входят химические компоненты отработавших газов автомашин. Рост числа автомобилей на улицах Новосибирска за последние три года составил более 25%. По существующим прогнозам рост числа автомобилей в Новосибирске в ближайшее десятилетие будет продолжаться. С ростом городского автопарка будет происходить и увеличение объемов выброса загрязняющих веществ в атмосферу.

В соответствии со стратегическим планом устойчивого развития г. Новосибирска (2002 г., п. 4.6 стр. 139-140). Для продолжения эксплуатации транспортных средств и уменьшения приносимого вреда предлагается применение различных мероприятий, некоторые из которых, перевод на сжиженный газ муниципального транспорта, уже осуществлены. Это благоприятно сказалось на качестве атмосферного воздуха г. Новосибирска.

Однако вред наносимый окружающей среде транспортом определяется не только от того на каком виде топлива эксплуатируется то или иное транспортное средство, а в большей степени от его технического состояния. Результаты ежегодно проводимых операций "Чистый воздух" подтверждают, что свыше половины личных автомашин и до 20 % автомобилей автопредприятий и автохозяйств по выбросу оксида углерода и углеводородов не удовлетворяют существующим нормам.

Выгода с точки зрения экологии от реализации проекта участка по ремонту блоков цилиндров основывается на двух аспектах: первый - улучшения технического состояния блоков цилиндров автомобилей широкого слоя марок и форм собственности. Второй - увеличение срока службы блоков двигателей, то есть на определённое время опадает необходимость в их утилизации и переработке.

Эксплуатация автомобилей изношенными блоками цилиндров, с точки зрения экологии ведёт к большому количеству нежелательных последствий. Из негерметичных блоков могут выливаться технические жидкости (смазывающие и охлаждающие), которые будут загрязнять почву, а из негерметичных газовых стыков блока с головкой и компрессионных колец с гильзой будут прорываться в атмосферу отработанные газы, не проходящие соответствующей очистки. Но самое главное - это закачивание картерного масла, в камеру сгорания из - за износа гильзы цилиндра и соответствующий рост выбросов в атмосферу углеводородов.

Также, при переработке чугуна вместе с колошниковыми газами в атмосферу выделяется огромное количество вредных веществ (углекислый (11,2% по массе) и угарный (31,2%) газ, метан(2,91%), оксиды азота (55%)). Повторное (после выработка ресурса) использование блоков цилиндров поможет уменьшить вред экологии связанный с выплавкой чугуна.

5.3 Выводы

Реализация проекта участка по ремонту блоков цилиндров на базе ООО «АТЦ Новосибирск» должна повысить уровень экологической безопасности личного автотранспорта в г. Новосибирске. Но на самом участке имеется сварочная зона, и гальваническое отделение со своими вредными и опасными производственными факторами. Из этого следует, что совершенно обязательным условием для реализации данного проекта является принятие описанных и рассчитанных выше мер по охране труда на предлагаемом участке.



6. Экономическая эффективность проекта

6.1 Определение экономической эффективности проекта участка по ремонту блоков цилиндров

Определим капитальные вложения на реализацию проекта по формуле:

К=Зз.с+Зр.з.с+Зо.об.+Зв.об, руб. (50)

Где: Зз.с- затраты на здания и сооружения(покупку, аренду и т. д.), руб,

Зр.з.с- затраты на ремонт, модернизацию, переоборудование зданий и сооружений, руб,

Зо.об.- затраты на основное оборудование, руб,

Зв.об- затраты на вспомогательное оборудование, руб.

Зз.с=Цкв.м.ЧFу, руб. (51)

Где: Цкв.м.- средняя цена одного квадратного метра производственного помещения (составляет 8300 руб.)

Зз.с=8300Ч75,6=627480, руб.

Зр.з.с=Цр.сЧFу (52)

Где: Цр.с- цена на ремонт одного квадратного метра производственного помещения по площади пола (составляет 2100 руб.)

Зр.з.с=2100Ч75,6=158760, руб.

руб. (53)

Где: Цо.о- цена каждой единицы основного оборудования, руб. (3210475 руб.)

Цу.о.о- цена на монтаж, установку и наладку каждой единицы оборудования, руб. ( руб.)

руб.

руб. (54)

Где: Цв.о- цена каждой единицы вспомогательного оборудования, руб.

руб.

К=627480+158760+3210475+203316=4200031, руб.

Затраты на ремонт одного блока по стандартной технологии составляют:

С=(За+Зто+Зот+Осн+Зэ+Зт)/Nп, руб (55)

Где: За- затраты на амортизационные отчисления техники и зданий, руб.

Зто- Затраты на ТО и ремонт техники и зданий, руб.

Зот- затраты на оплату труда, руб.

Осн- Отчисления на социальные нужды, руб.

Зэ- Затраты на электроэнергию, руб.

Зт- затраты на теплоснабжение, руб.

Nп- планируемая годовая производственная программа, ед. (принимаем 214 ед.)

руб. (56)

Где: На- норма амортизационных отчислений (для расчётов принимается 12,5%[15])

руб.

руб. (57)

Где: Нто- норма начисления на ТО и ремонт техники (для расчётов принимается 15% [15])

руб.

Зот=ТгЧt, руб (58)

Где: t- часовая тарифная ставка ремонтника (составляет 72,2 руб.)

Зот=1776,2Ч72,2=128242 руб.

, (59)

Где: Есн- единый социальный налог (34 %)

Нсн- налог риска несчастных случаев (1,7%)

Подсчитаем затраты на электроэнергию:

Зэ=Qоб+Qосв, руб. (60)

Где: Qоб- затраты электроэнергии на привод технологического оборудования, руб.

Qосв- затраты электроэнергии на освещение участка, руб.

руб. (61)



Где: P- мощность каждой единицы технологического оборудования, кВт ()

К- Коэффициент использования мощности (принимаем К=0,15 [16]),

Цэ- цена одного киловатт-часа электроэнергии (Цэ=2,52 руб.).

43910 руб.

Затраты на освещение участка:

Qосв=РоЧТгЧЦэ, руб. (62)

Где: Ро- суммарная мощность источников света, кВт (составляет 0,58 кВт)

Qосв=0,58Ч1776,2Ч2,52=2596, руб.

Зэ=43910+2596=46506, руб.

Затраты на отопление определяются по формуле:

Зт=3,6Чq_OT ЧV₃(t_вн-t_нв)T₀ ЧД₀ ЧЦтЧ10^-6, (63)

Где: q_от - удельная тепловая характеристика здания;

V_з - объем производственного здания, м³ (составляет 364,5 м³);

t_вн - температура внутри помещения, ⁰С, (составляет 20^о С)

t_нв - средняя температура наружного воздуха за отопительный период,⁰С

(для расчетов примем t_нв= -12 ⁰С [16]);

Т_о - продолжительность работы отопления в сутки, ч (То=24 ч);

Д_о - продолжительность отопительного периода, дней (До=190 дней),

Цт- цена тепловой энергии, руб/ГДж, (составляет 732 руб/ГДж).

Удельная тепловая характеристика определяется для конкретного здания с учетом его основных характеристик по формуле:

(64)

Где: Fc, Fп, Fпт, Fо, Fд - площади соответственно стен, потолков, пола, оконных проемов и дверей, м² (составляют 186,24; 75,6; 75,6; 11,52; 4,25, м² );

а₁ - коэффициент, учитывающий месторасположение и конструкцию ограждения (принимается 0,7[16]);

R_oi - термическое сопротивление ограждения, м²ЧсЧ⁰С/Дж.

R_o=(1/б_B)+(1/б_H), (65)

Где:б_в, б_н - соответственно коэффициенты теплоотдачи от внутреннего воздуха к ограждению и от него наружному воздуху, Дж/м2ЧсЧ⁰С (принимаются 8,7 и 23,3 [16]),

R_o=(1/8,7)+(1/23,3)=0,158,

Зт=3,6Ч4,29Ч364,5Ч(20-(-12)) Ч24Ч190Ч732Ч10^-6=683432, руб.

С=(525004+630005+128242+45782+46506+601288)/214=9237, руб.

Установим приемлемую прибыль в 35%, тогда цена ремонта одного блока цилиндров со средним количеством дефектов по стандартной технологи будет составлять 12470 руб, а чистая прибыль 3233 руб. В таком случае срок окупаемости проекта:

Во=К/(ЧпЧNп), лет (66)

Где: Чп- чистая прибыль с одного восстановленного блока, руб.

Во=4200031/(3233Ч214)=6 лет.



6.2 Экономический расчёт конструкторской разработки

Затраты на изготовление конструкции зависят от места ведения работ и могут быть определены по формуле:

Ск=Зпр+Зк, руб. (67)

Где: Зпр- прямые затраты на изготовление конструкции, руб,

Зк- косвенные расходы, руб.

Прямые затраты определяют по формуле:

Зпр=Спи+См+Зпр, руб. (68)

Где: Спи- стоимость покупных изделий, узлов и агрегатов, руб,

См- стоимость используемых материалов, руб,

Зпр- затраты на изготовление устройства, руб.

Затраты на покупные изделия и материалы представлены в таблицах 4 и 5

Таблица 4- затраты на покупные изделия

№, п/п	Наименование изделия	Единица измерения	Количество	Цена за единицу, р	Стоимость, Спи, р
1	Гайка М12 ГОСТ 5915-70	шт	1	17	17
2	Шайба А12 ГОСТ 5915-70	шт	5	13	65
3	Кольцо уплотнительное ГОСТ 9833-73	шт	2	7	14
4	Болт М12 ГОСТ 7805-70	шт	4	23	92
5	Манжета уплотнительная ГОСТ 14896-74	шт	1	85	85
Итого	273

Таблица 5- затраты на материалы

№, п/п	Наименование материала	Единица измерения	Количество	Цена за единицу, руб	Стоимость Спи, руб
1	Фторопласт 4С ГОСТ 10007-80	кг	0,4	980	392
2	Сталь 1Х18Н9Т (круг Ш16)	метр	0,033	1430	47
3	Сталь Ст3 ГОСТ 2590-88	метр	0,29	20	6
Итого	445

Так как предприятие ООО АТЦ Новосибирск не располагает оборудованием и специалистами для производства устройства для электрохимического наращивания гильз, то необходимо обратиться к помощи сторонних организаций. Средняя цена на изготовление одной мелкой партии детали из полимеров составляет 36000 руб. Цена за изготовление рукоятки составляет 50 руб. Таким образом, цена за работы по изготовлению мелкой партии (100 шт) устройств для электрохимического наращивания гильз составляет 78200 руб, а одной- 782 руб.

Зпр=273+445+782=1500, руб за одну деталь и 150000 руб. за партию из 100 шт.

6.3 Определение экономического эффекта от внедрения конструкторской разработки

Экономический эффект от внедрения устройства для электрохимического наращивания гильз заключается в уменьшении себестоимости восстановления поверхностей цилиндров двигателей. Расчёт годового экономического эффекта производится по формуле:

Эг=Сб-Спр, руб. (69)

Где: Сб и Спр- себестоимость базового и проектируемого вариантов.

Сб(пр)=За б(пр)+Зто б(пр)+Зот б(пр)+Осн б(пр)+Ззч б(пр), руб (70)

Где: Ззч- затраты на запасные части (комплекты поршень-кольца), руб.

Балансовая стоимость оборудования, непосредственно задействованного при восстановлении цилиндров по стандартной технологии составляет 519000 руб., а при помощи вневанного железнения- 588500 руб. Рассчитаем амортизацию:

руб.

руб.

Затраты на ТО и ремонт:

руб.

руб.

Трудоёмкость ремонта одной гильзы по традиционной технологии составляет 0,6 чел.-ч., [10] а по предлагаемой- 1,1 чел.-ч. Соответственно, суммарная трудоёмкость восстановления цилиндров всех блоков будет составлять 770,4 чел.ч.- по стандартной и 1412,4 чел.-ч. по предлагаемой.

Зот б=770,4Ч72,2=55622,9 руб.

Зот пр=1412,4Ч72,2=101975,3 руб.

Отчисления на социальные нужды:

Цена стандартного комплекта из 6 поршней (для безнаддувных двигателей семейства JZ) 17000 руб. (суммарные затраты 3638000 руб.), а ремонтного фирмы TODA- 52400 руб. (суммарные затраты 11213600 руб.).

Подсчитаем суммарные себестоимости:

Сб=64875+77850+55623+19857+11213600=11431805 руб.

Спр=73562+88275+101957+36399+3638000=3938193 руб.

Эг=11431805-3938193=7493612 руб.

Снижение себестоимости ремонта каждого блока с изношенными гильзами составит, соответственно, 35044 руб. Однако, снижение себестоимости ремонта двигателя, оснащённого наддувом, будет меньшим и составит 18745 руб.

Основные технико-экономические показатели предлагаемой технологии приведены в таблице 6.

Таблица 6- технико-экономические показатели технологии вневанного электрохимического наращивания гильз цилиндров.

Наименование показателя	Стандартная технология (растачивание)	Предлагаемая (гальваническая) технология
Твёрдость поверхности НВ (без термообработки)	240	320
Твёрдость поверхности НВ (после обработки при 400єС в течение 1 ч)	-	360
Степени повышения износостойкости поверхности	0,7	1,5
Предел прочности, МПа	280	350
Трудоёмкость ремонта одного цилиндра, чел.-ч.	0,6	1,1
Цена запасных частей (комплект поршней), руб.	52400	17000
Себестоимость ремонта всех гильз одного двигателя (без стоимости запчастей), руб.	1020	1402
Снижение суммарной себестоимости (двигатель без наддува), руб.	-	35044
Себестоимость устройства для электрохимического наращивания (партия 100 шт.), руб.	-	1500

6.4 Выводы

Для реализации проекта участка по ремонту блоков цилиндров требуется капиталовложения в размере 4200031 рубль, окупятся они через 6 лет.

Общие выводы по проекту

Дипломный проект участка по ремонту блоков цилиндров для ООО «Авто Тех Центр Новосибирск».

В проекте приведён анализ производственной деятельности ООО «АТЦ Новосибирск», в ходе которого были выявлены некоторые проблемы в осуществлении ремонта деталей цилиндропоршневой группы на данном предприятии. Был предложен проект участка по ремонту блоков цилиндров, на котором можно будет проводить своевременный, качественный и современный ремонт блоков цилиндров и некоторых других деталей двигателей. Проект данного участка, в целом, соответствует стратегии развития указанного предприятия.

В технологической части проекта был предложен и рассчитан технологический процесс вневанного гальванического восстановления гильз цилиндров, который позволяет ремонтировать современные двигатели, в которых не предусмотрены ремонтные размеры, либо ремонтные запчасти чрезвычайно дороги. В качестве конструктивной разработки было предложено устройство для вневанного восстановления гильз цилиндров, которое может использоваться на предлагаемом участке, а так же может реализовываться широкому кругу потребителей, что несколько предпочтительнее. В разделе, посвящённом безопасности жизнедеятельности и охране труда были предложены способы защиты рабочих от негативных воздействий производственной среды, а также, доказана безопасность конструкторской разработки. Также, была доказана рентабельность проекта участка и экономическая целесообразность предлагаемого устройства снижение себестоимости ремонта одного двигателя TOYOTA серии JZ составит 35044 рубля.



Библиографический список

1. Восстановление автомобильных деталей: Технология и оборудование: Учебник для вузов/В.Е. Канарчук, А.Д. Чигринец, О.Л. Голяк, П.М Шоцкий - М.: Транспорт, 1995. - 303 с.:ил.

2. Надёжность и ремонт машин/В.В. Курчаткин, Н.Ф. Тельнов, К.А. Ачкасов и др.; Под ред. В.В Курчаткина. - М.: Колос, 2000 - 776 с.: ил.

3. Ремонт двигателей зарубежных автомобилей. Производственно- практическое издание/Хрулёв Э. А.- М.: Издательство «За рулём», 1999г. - 440 с., ил., табл.

4. Ремонт автомобилей и двигателей: Учебник для студ. учреждений сред. проф. образования/ Владимир Вартанович Петросов. - М.: Издательский центр «Академия», 2005. - 224 с.

5. Проектирование авторемонтных предприятий. Справочник инженера- механика. Верещак Ф.П., Абелевич Л.А. Изд-во «Транспорт», 1973. стр. 1-328.

6. Проектирование авторемонтных предприятий: Учебное пособие/ Дехтеринский Л.В., Абелевич Л. А., Карагодин В.И. и др.: - М.: Транспорт, 1981, 218 стр.

7. Бабусенко С.М. Ремонт тракторов и автомобилей.- 2-е изд., перераб. И доп.- М.: Колос, 1980.-335 с., ил.-(Учебники и учеб. Пособия для подгот. кадров массовых профессий).

8. Режимы резанья металлов. Справочник. Изд. 3-е переработанное и дополненное. М., «Машиностроение» 1972 г.

9. Практика осталивания деталей машин по усовершенствованной технологии. Неклюдов И.И. Хабаровское книжное издательство 1972 г.

10. Сборник норм времени на техническое обслуживание и ремонт легковых, грузовых автомобилей и автобусов. Том 1. РД 03112178-1023-99. Москва 2001.

11. Орлов П.И. Основы конструирования: справочно- методическое пособие. В 2-х кн. Кн. 1/под ред. П.Н. Усачёва.- Изд. 3-е, испр.- М: Машиностроение, 1988.- 560 стр.: ил.

12. Орлов П.И. Основы конструирования: справочно- методическое пособие. В 2-х кн. Кн. 2/под ред. П.Н. Усачёва.- Изд. 3-е, испр.- М: Машиностроение, 1988.- 544 стр.: ил.

13. ГОСТ 9833-73 Кольца резиновые уплотнительные круглого сечения для гидравлических и пневматических устройств. Конструкция и размеры

14. Раздел «Безопасность жизнедеятельности» в дипломных проектах по инженерным специальностям: Методическое пособие/ Сост.: В.А. Патрин, Е.Я. Баринов, И.И. Бузов;/Новосиб. гос. аграр. ун-т; Инж. Ин-т- Новосибирск, 2006.-34 с.

15. Экономическое обоснование инженерных решений в дипломных проектах: Методические рекомендации/Новосиб. гос. аграр. ун-т, Инженер. ин-т; Сост. Т.И. Пивоварова.- Новосибирск, 2002,-24с.

16. Ресурсосбережение при проведении технического обслуживания и ремонта: Метод. указания по выполнению контрольной работы / Новосиб. гос. аграр. ун-т., Инженер. ин-т; Сост. А.А. Долгушин. - Новосибирск, 2010. 24с.

17. Расчёт технологических показателей для проектирования производственных зон и участков автотранспортных предприятий: Метод. рекомендации по выполнению практических заданий, курсового и дипломного проектирования/Новосиб. гос. Аграр. ун-т. Инж. ин-т.; Сост. П.В. Привалов- Новосибирск, 2004.-52 с.

18. Беляков Г.И. Безопасность жизнедеятельности на производстве (охрана труда): Учебник для вузов.- Спб.: Издательство «Лань», 2006.-512 с.: ил.-(Учебники для вузов. Специальная литература).

19. Ремонт машин. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., «Колос», Р 38 1976.

20. Курсовое проектирование деталей машин/В.Н. Кудрявцев, Ю.А. Державец, И.И. Арефьев и др. Под общей редакцией В.Н. Кудрявцева: Учебное пособие для студентов машиностроительных специальностей вузов.-Л.: Машиностроение, Ленингр. отделение, 1984. 400 с., ил.

Размещено на Allbest.ru