Модернизация дизельного двигателя Д-243 путем установки турбонаддува
Принцип работы дорожного катка. Повышение скорости движения. Критический анализ конструкции машин. Назначение, устройство и принцип работы ремонтируемого узла. Схема технологического процесса комплексного восстановления детали. Способ устранения дефекта.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 21.06.2011 |
Размер файла | 12,7 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
М-8Г2К
Масло моторное зимнее для смазывания дизельных двигателей с наддувом и турбонаддувом .
Зарубежные аналоги: VW 505.00 (для турбодизельных двигателей); ACEA E3-96 (двигатели с наддувом, работающие в тяжелых условиях).
Технология машиностроения каток ДУ-50 (турбокомпрессор)
4.1 Описание схемы технологического процесса комплексного восстановления детали
После разборки и снятия с двигателя катка, ТКР проходит через мойку, для удаления масла и сажи, что облегчает работу при выполнении контрольных измерений.
Затем детали ТКР подвергаются дефектации, для определения деталей годных к эксплуатации (без восстановления или с восстановлением). При необходимости восстановления детали, ей назначают маршрут восстановления
Согласно назначенному маршруту, деталь (вал ТКР) поступает на участок слесарно-механической обработки, где производят расточку шейки вала под уплотнительные кольца на станке 16К20.
Затем вал поступает на участок мойки, где удаляются остатки слесарно - механической обработки. Далее вал поступает на участок шлифовки, где производят шлифовку опорных шеек вала под подшипники, после шлифовки на участок мойки. После мойки на участок контроля. В процессе контроля производят проверку восстановленных поверхностей на их соответствие технологическим требованиям.
После контроля деталь поступает на сборку.
4.2 Описание внешней планировки рабочего места
Под рабочим местом понимается часть производственной территории предприятия, закрепленная за одним рабочим или бригадой рабочих и оснащенная всем необходимыми материально - технологическими средствами для выполнения строго определенного вида работ.
Уровень организации и обслуживания рабочих мест оказывает большое влияние на степень тяжести, утомительности и привлекательности труда.
Оснащение рабочего места включает в себя следующие основные технические средства и устройства:
- основное технологическое оборудование (станки, машины, агрегаты, стенды и др. оборудование)
- предметы технологической оснастки ( инструмент, комплект оборудования, приспособления)
- комплект организационно - технологической оснастки (стеллажи, тара, тумбочки)
- защитные устройства (ограждения)
- средства информации (связь)
- предметы для поддержания чистоты и порядка рабочего места
- документация
4.3 Назначение способа устранения дефекта на основе анализа возможных способов по критериям применимости, долговечности, экономичности
Стоимость восстановленных на ремонтных предприятиях деталей в 2 - 3 раза ниже стоимости их изготовления, поэтому восстановление деталей имеет большое значение. Выбор способа зависит от конструктивно - технологических особенностей детали, условий ее работы, степени износа рабочих поверхностей детали, величины партии восстанавливаемых деталей, а также технологических свойств самих способов восстановления. Оптимальный способ восстановления определяем при помощи 3 критериев: применимости, долговечности и экономичности. По критерию применимости на основе знаний структурных характеристик детали, условий ее эксплуатации и эксплуатационных свойств самих способов восстановления, применимых к данной детали.
Таблица 1 - Выявление направлений воздействия в зависимости от критериев
Параметры применимости |
Способ ремонта |
|||
Не применимое |
Применимое |
|||
Материал детали сталь 45 ГОСТ 4543-85 |
Нет |
Все остальные |
||
Вид и характер дефектов. Остаточный дисбаланс - 1 - 2мм |
Соответствует предыдущему параметру |
Балансировка вала ротора |
||
Условия работы. Трение в условиях вибродинамических нагрузок при высокой температуре |
Соответствует предыдущему параметру |
Шлифование вала ротора |
Из таблицы видно, что для восстановления рабочей поверхности вала ротора применим способ восстановления путем шлифования опорных шеек вала. Для выбора оптимального способа восстановления детали необходимо воспользоваться критерием долговечности и экономичности. По критерию долговечности. Этот критерий позволяет оценить способ восстановления детали с точки зрения ее последующей работоспособности относительно работоспособности новой детали. Долговечность деталей восстановленных теми или иными способами, зависит от свойств эксплуатации. Критерий численно выражается коэффициентом долговечности - Кд, который определяется по формуле
Кд=Дв/Дн , (1)
где Дв - долговечность восстановленной детали (год);
Дн - долговечность новой детали (год),
этот коэффициент должен быть равным не менее - 0,80 чтобы обеспечить работоспособность детали на весь межремонтный срок эксплуатации агрегата.
При помощи критерия долговечности можно определить способ восстановления, который обеспечивает наибольший ресурс детали, но еще нельзя назвать этот способ оптимальным, т.к неизвестна стоимость восстановления. Обработка путем шлифования шеек вала в ремонтный размер Кд=0,90. Шлифование основной метод чистовой обработки наружных и внутренних, цилиндрических, конических, фасонных, плоских, резьбовых, шлицевых поверхностей деталей машин для достижения требуемого качества. После шлифования достигаемая точность Rа=1,6;0,4 мкм. Из-за наличия на авторемонтном предприятии оборудования для ремонта деталей методом шлифования, выбираем способ восстановления вала турбокомпрессора катка ДУ-50 - шлифование опорных шеек вала под подшипник в ремонтный размер.
По критерию экономичности
Метод шлифования: расход материалов, кг/ м2 (не имеется); трудоемкость восстановления, ч/м2 (16,7); энергоемкость восстановления кВт*ч/м2 (121); производительность процесса, м2/ч(0,06). Сравним метод шлифования с методом хромирования. Метод хромирования: расход материалов, кг/м2(21); трудоемкость восстановления, ч/м2(54,6); энергоемкость кВт*ч/м2 (324); производительность процесса, м2/ч(0,018). Из сравниваемых параметров видно, что экономически выгодно восстановить вал ротора турбокомпрессора методом шлифования.
5 Разработка маршрутного технологического процесса восстановления детали
5.1 Технические условия на восстановление поверхности детали
Исходные данные:
деталь - вал ротора ТКР - 11Н Д-243;
дефекты - износ опорных шеек вала под подшипники составил: 1,5 мм (фактический диаметр вала равен 18 мм)
5.2 Технические требования, предъявляемые к поверхностям детали, восстанавливаемой на данной операции
Технические требования сводим в таблицу.
Таблица 2 - Технические требования к поверхности
Параметры |
Значения параметров |
|
Класс детали |
Круглые стержни |
|
Материал |
Ст.45 ГОСТ 4543 - 85 |
|
Ремонтируемая поверхность |
Опорные шейки вала под подшипник o 17,5 мм |
|
Шероховатость |
Rа6,3 |
Основные требования:
диаметр вала ротора по рабочему чертежу 18 мм.
допустимый размер без ремонта - 18,24 мм.
браковать при появлении трещин, обломов.
5.3 Обоснование выбора баз
Точность механической обработки при восстановлении в первую очередь зависит от правильного выбора технологических баз и умелого их использования. Выбор баз требует четкого представления о функциональном назначении поверхности детали и размерной взаимосвязи между ними, об износе и повреждениях, которые претерпевают эти повреждения и возможностях их использования в качестве технологических баз. Для вала ротора турбокомпрессора технологической базой является ось, наружная цилиндрическая поверхность вала и его торец. При использовании этой базы за одну установку можно обработать всю поверхность вала ротора.
5.4 Назначение технологического оборудования, инструмента, оснастки
При выборе оборудования для каждой технологической операции необходимо учитывать размер партии ремонтных деталей, габаритные размеры детали, расположение обрабатываемых поверхностей, требования к классу точности, шероховатости, экономичности обработки. Оборудование, приспособления и необходимый инструмент для процесса восстановления вала ротора под подшипник сводим в таблицу
Таблица 3 - Оборудование и инструмент
Наименование операции |
Оборудование и инструмент |
Базы и способы закрепления |
Технические требования |
|
005 Контрольная контролировать параметры |
Микрометр МР - 100 ГОСТ 9244 - 75 Прибор ПБМ- 200 |
В центрах (ось) |
Допустимый размер без ремонта - 18,24мм |
|
010 Шлифовальная |
Станок- К300U |
В центрах (ось) |
Шлифовать вал ротора - 18,5 h7мм |
|
015 Моечная |
Ванна, кисть, раствор СМС |
Работать в перчатках и очках |
||
020 Контрольная |
Прибор ПБМ - 200 |
В центрах (ось) |
Допустимое биение - 0,01мм (не более) |
5.5 Назначение операционных припусков, определение допусков и межоперационных размеров
Определение припуска на шлифование вала ротора сводим в таблицу.
Таблица 4 - Припуски на обработку
Обрабатываемый размер |
Припуск Z,мм |
Шероховатость, мкм |
Отклонения, мм |
Размер после обработки |
|
Существующий размер шейки вала |
- |
Rz100 |
Н12 |
18 Н12 |
|
Получистовое шлифование |
1,45 |
Rz 6,3 |
Н7 |
17,5 Н7 |
Полная технология ремонта вала ротора ТКР приведена в графической части дипломного проекта.
Безопасность жизнедеятельности
Большое значение имеет учет вопросов безопасности еще на стадии проектирования объектов. Это позволяет заблаговременно выявить потенциальные опасности и вредности, создаваемые данным объектом и разработать мероприятия по уменьшению или полному исключению их воздействий на окружающую среду и человека.
Правовую основу обеспечения безопасности жизнедеятельности составляют соответствующие законы и постановления, принятые представительными органами Российской Федерации (до 1992 г. РСФСР) и входящих в нее республик, а также подзаконные акты. Правовыми актами в сфере обеспечения безопасных условий труда являются Конституция РФ (ст.2, 7, 24, 31, 41, 42, 45, 60), Трудовой Кодекс РФ №197-ФЗ от 30.12.01 раздел X ( в редакции федерального закона № 90-ФЗ от 30.06. 2006г.), Конвекция 155 МОТ 1981 года «О безопасности и гигиене труда в производственной среде», ратифицированная Федеральным законом РФ №58-ФЗ от 11.04.1998, « О промышленной безопасности опасных производственных объектов» №116-ФЗ от 21.01.97, «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» №68-ФЗ от 21.12.94, Уголовный кодекс РФ №63-ФЗ от 13.06. 96. (ст 1, 2, 26, 140, 143, 215-219, 236,237,293), Кодекс РФ об административных нарушениях №195-ФЗ от 30.12.01. и ряд других законных и подзаконных актов. Основой нормативно-технической базы безопасности жизнедеятельности является система стандартов безопасности труда (ССБТ), требования которой учтены в данном разделе, а также требования соответствующих строительных норм и правил (СНиП), санитарных норм и правил (СанПиН), санитарных норм, гигиенических нормативов (ГН) и другой нормативно-технической документации. Нормативно техническая документация, определяющая требования к стандартам и техническим условиям и разрабатываемая на основе высших достижений отечественной и зарубежной науки и техники, обеспечивает требования БЖД (шум, эмиссия вредных веществ, вибрация и т.п.), требования технической эстетики.
5.1 Анализ устойчивости работы технических систем при модернизации двигателя
Повседневная деятельность человека потенциально опасна, так как является процессом использования техники, а последнее связано с выработкой, хранением и преобразованием химической, электрической и других видов энергии в условиях воздействия внешней среды.
Опасность появляется в результате неконтролируемого выхода энергии, накопленной в оборудовании и материалах, непосредственно в человеке и окружающей среде и сопровождается возникновением происшествий с гибелью людей или ухудшением их здоровья, загрязнением материальных и природных ресурсов.
Наличие потенциальной опасности в системе не всегда сопровождается ее негативным воздействием на человека. Для реализации такого воздействия необходимо выполнить три условия: опасность (вредность) реально существует; человек находится в зоне действия опасности; человек не имеет достаточных средств защиты.
Под устойчивостью любой технологической системы следует понимать возможность сохранения ею работоспособности при нештатном внешнем воздействии, а также приспособленность системы к восстановлению в случае повреждения.
Повышение устойчивости технической системы и объектов достигается за счет проведения организационно-технических мероприятий, которым предшествует всегда исследование устойчивости работы конкретного объекта (анализ отказов технических систем и возможных ошибочных действий обслуживающего персонала), а именно, оценка опасности выхода из строя или разрушения отдельных элементов или всего объекта в целом.
Используя действующие ГОСТ ССБТ, проведем конкретный анализ опасных и вредных факторов, которые могут иметь место при установке турбокомпрессора на двигатель катка ДУ-50.
Опасные и вредные производственные факторы (ГОСТ 12.0.003-74) подразделяются на четыре группы: физические, химические, биологические и психофизические.
В нашем случае к вредным для здоровья физическим факторам относятся:
- повышенная температура воздуха рабочей зоны;
- повышенные уровни шума и вибрации (вследствие высоких частот вращения вала турбокомпрессора, а также истечения и засасывания воздуха на установке с большими скоростями);
- запыленность и загазованность рабочей зоны (связано с наличием выхода скоростного потока воздуха из установки на режимах пуска, а также наличия камеры сгорании в которой образуются вредные для здоровья и окружающей среды отработавшие газы);
К химически опасным факторам при работе двигателя относятся:
- наличие паров топлива (оказывает общетоксическое и раздражающее воздействие на организм человека);
наличие масла (есть вероятность возникновения канцерогенного воздействия на организм);
наличие отработавших газов (также оказывают общетоксическое и канцерогенное воздействие).
К психофизическим опасным и вредным факторам относятся физические перегрузки (статические и динамические) и нервнопсихические перегрузки (умственное напряжение, перенапряжение анализаторов слуха, зрения и др.).
С учетом глубокой степени автоматизации установки, а также автоматизации проведения испытаний на ней, психофизические опасные и вредные факторы сводятся к минимуму, поэтому далее мы их не учитываем.
5.2 Анализ условий труда в лаборатории по испытанию турбокомпрессоров
В помещении, в котором проводятся испытания турбокомпрессоров, должны быть обеспечены такие факторы производственной среды, которые обеспечивают безвредную обстановку для работников (Таблица 1).
Таблица 1 - Карта условий труда на рабочем месте испытания турбокомпрессора.
Наименование производственного фактора, ед. изм. |
Норматив ПДК, ПДУ |
Фактический уровень производственного фактора |
Класс условий труда |
Продолжитель- ность % |
|
Температура, С? |
ГОСТ 12.1.005 - 88 21-23 тёплый пер. года 18-20 холодный пер. года |
22-25 |
1 |
90% |
|
Влажность воздуха, % |
ГОСТ 12.1.005 - 88 до 75 |
75 |
1 |
90% |
|
Скорость движения воздуха, м/с |
ГОСТ 12.1.005 - 88 0,2 |
0,3 |
1 |
90% |
|
Освещенность, лк - КЕО, % |
СанПин 2.2.1/2.1.1.1278-03 200 при общем освещении КЕО, eн 1,2% при боковом освещении |
150 при общем освещении КЕО, eн 1,0% |
3.1 |
||
Вредные химические вещества, |
1 класс опасности свинец 0,01 ГОСТ 12.1.007-76 |
0,015 |
3.1 |
||
Пыль |
ГОСТ 12.1.005 - 88 4.0 (от 0,25 до 10мкм) 4,0 |
4,59 |
3.1 |
75% |
|
Вибрация, дБ |
ГОСТ 12.1.012 - 91 (общая и локальная 6дБ) |
4дБ |
2 |
87% |
|
Шум, дБА |
СН 2.2.4/2.1.8.562-96 (до 15дБА) |
12 дБА |
2 |
90% |
|
Излучения ионизирующие |
СанПиН 2.2.4.1191-03 (ионизирующие в пределах 1,0) |
1,0 |
1 |
||
Тяжесть трудового процесса |
Р.2.2.2006-05 до 120ккал/час |
110ккал/час |
1 |
||
Напряженность трудового процесса |
Р.2.2.2006-05 121-150ккал/час |
130ккал/час Включение, выключение установки, замена ГСМ |
2 |
85% |
Общая оценка условий труда:
по степени вредности и опасности - 3.1
по степени тяжести - 1
по степени напряженности труда - 2
Анализируя данную таблицу мы пришли к выводу, испытатель энергетической установки работает во вредных условиях. Предложены мероприятия, позволяющие повысить безопасность труда.
5.3 Электробезопасность, пожаробезопасность в помещении для испытания турбокомпрессоров
При оценке опасности поражения электрическим током следует руководствоваться документами: ГОСТ 12.0.38-82 «ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов»; ГОСТ 12.1.030-81 «ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление» и др.
Всё электрическое оборудование должно быть выполнено в соответствии с «Правилами эксплуатации электроустановок потребителей». Предупреждение электротравм является важной функцией охраны труда, которая на производстве реализуется в виде системы мероприятий, обеспечивающих защиту людей от поражения электрическим током.
В систему этих мероприятий входит:
- контроль за исправностью электропроводки рабочего оборудования;
- заземление рабочего оборудования;
- изоляция токоведущих частей оборудования;
- ограждение опасных участков в соответствии с ПУЭ.
Взрывоопасные зоны подразделяются на шесть классов. Применительно к нашему случаю подходит класс B-Ia - зоны, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих газов или паров ЛВЖ не образуются с воздухом, а возможны только при авариях или неисправностях. Противопожарная характеристика проектируемого помещения, где производятся испытания турбокомпрессоров представлена в таблице 2
Таблица 2 - Противопожарная характеристика проектируемого помещения
Наименование показателей |
Величина показателя |
|
Категория по степени пожарной опасности |
В |
|
Степень огнестойкости проектируемого помещения |
II |
|
Наименьшая суммарная ширина проходов для эвакуации людей, м |
0,9 |
|
Расстояние от наиболее удаленного рабочего до эвакуационного выхода, м |
4,3 |
|
Число пожарных постов |
2 |
|
Количество огнетушителей |
2 |
Пожаром называется неконтролируемое горение вне специального очага, наносящее материальный ущерб (ГОСТ 12.1.004-91).
Пожарная безопасность (ГОСТ 12717033-91) - состояние объекта, при котором с установленной вероятностью исключается возможность возникновения и развития пожара и воздействия на людей опасных факторов пожара, а также обеспечивается защита материальных ценностей.
В соответствии с ГОСТом 12.1.004-91 вероятность возникновения пожара должна составлять 10-6 на каждый пожароопасный объект. Для выполнения этого требования с каждым работником проводится инструктаж по ПБ, где знакомятся с правилами пользования первичными средствами пожаротушения (пожарные ведра, топоры, багры, лопаты, ящики с песком, огнетушители), действиями при возникновении пожара и оказания первой медицинской помощи.
Применительно к помещению где происходят испытания турбокомпрессоров, предусмотрены средства пожаротушения в обеих комнатах.
Это необходимо для того, чтобы человек успел предпринять меры для пожаротушения в любой комнате, которой он находится, до того, как огонь распространится по всей территории лаборатории.
Выбор типа и расчет необходимого количества огнетушителей в защищаемом помещении или на объекте следует производить в зависимости от их огнетушащей способности, предельной площади, а также класса пожара горючих веществ и материалов. (ГОСТ 27331-87 Пожарная техника. Классификация пожаров). В связи с присутствием горючих сред, назначаем класс пожара горючих веществ Б1. Для тушения следует применить закачной порошковый огнетушитель ОП8 (з). Способность конструкции задерживать распространение огня (пожара) определяется их огнестойкостью - это свойство их сохранять несущую и ограждающую способность в условиях пожара.
5.4 Разработка мероприятий, обеспечивающих безопасность эксплуатации энергетической установки
Проанализировав все возможные опасные и вредные факторы, имеющие место при работе турбокомпрессора, можно сделать вывод о том, что наиболее эффективным мероприятием по повышению безопасности будет удаление рабочего места от испытательной установки. Причем подразумевается полная изоляция рабочего места от двигателя во время проведения испытаний. В этом случае предлагается использовать стенд в специальном боксе, состоящем из двух комнат разделенных между собой стеной. В этой стене имеется дверь и смотровое окно.
В ходе испытаний рабочий находится в комнате с дистанционным управлением и имеет возможность визуально наблюдать за ходом испытаний через смотровое окно. Во время испытаний дверь между комнатами должна быть заперта. В этом случае человек защищен от физических и химических опасных факторов.
Однако не применять более никаких средств защиты от опасных и вредных факторов нельзя. Это связано с тем, что перед испытаниями и после них, есть необходимость присутствия человека в зоне испытательной установки. В этом случае человек находится в среде с повышенными температурами, запыленностью и загазованностью, а также будет подвержен всем опасным и вредным химическим факторам, перечисленным выше. В связи с этим, рассмотрим меры по обеспечению безопасности человека при работе с энергетической установкой.
5.4.1 Вентиляция помещения для испытания турбокомпрессоров
В помещении для испытания турбокомпрессоров предусмотренна вытяжная механическая вентиляция из комнаты, где находится установка. Дело в том, что при работе камеры сгорания образуется тепло, передающиеся в окружающую атмосферу и для нормальных условий работы как установки, так и рабочего, недостаточно просто естественной вентиляции. К тому же во время проведения испытаний турбокомпрессора, дверь между комнатами с окном и стендом находится в закрытом состоянии.
5.4.2 Борьба с шумом при работе двигателя
Шум вредно действует на организм человека и снижает производительность труда. Утомление испытателей из-за сильного шума, возникающего при обтекании воздушным потоком лопаток рабочего колеса, увеличивает число ошибок при работе. Из существующих методов снижения шума при работе двигателя целесообразно применить рациональную планировку.
Интенсивность звука J складывается из прямого звука Iпр, идущего непосредственно от источника, и интенсивности отраженного звука Iотр .
, (1)
где Р - звуковая мощность звука;
А = срS пов - эквивалентная площадь поглощения;
ср - средний коэффициент звукопоглощения внутренних поверхностей помещения площадью S пов .
Нет возможности уменьшить интенсивность прямого звука, поэтому остается снижать энергию отраженных волн. Этого можно достичь увеличив эквивалентную площадь поглощения А помещения, путем размещения на его внутренних поверхностях звукопоглощающих облицовок. Это мероприятие называется акустической обработкой помещения.
Наиболее часто в качестве звукопоглощающей облицовки применяют конструкции в виде слоя однородного пористого материала определенной толщины, укрепленного непосредственно на поверхности ограждения, либо с отнесением от него на некоторое расстояние. Для обивки помещения, в котором будут производиться испытания, мы применим пенополиуретановый поропласт (поролон) толщиной 10 см с коэффициентами поглощения 0,7.
Определим расстояние, на котором величины интенсивности прямого и отраженного звуков равны:
rгр = , (2)
принимаем н= 0,1 - коэффициент звукопоглощения внутренних поверхностей помещений.
S=LП,
где L - длина помещения где установлена установка L= 2м;
П - периметр поперечного сечения помещения П = 11м, тогда
rгр = (м)
Величину снижения шума в помещении (в зоне отраженного звука rrгр) путем применения звукопоглощающей облицовки определяют в децибелах по формуле:
Lобл = , (3)
где А1 - эквивалентная площадь поглощения помещения до установки облицовки,
А1 = ,
где ;
А2 - эквивалентная площадь поглощения после установки облицовки,
(дБ)
В зоне преобладания прямого звука величина снижения шума за счет акустической обработки оказывается меньше приблизительно в 2-3 раза, чем в зоне преобладания отраженного звука. Величина снижения шума в этом случае составит приблизительно 4 дБ.
Установка звукопоглощающих облицовок снижает шум на относительно небольшое количество децибел. Несмотря на такое небольшое снижение, применение облицовок целесообразно по следующим причинам:
во-первых, спектр шума в помещении меняется за счет большой эффективности облицовок на высоких частотах, он делается более глухим и менее раздражающим;
во-вторых, становится более заметным шум работы стенда, появляется возможность слухового контроля работы, становится легче разговаривать, улучшается разборчивость речи.
При испытании турбокомпрессоров можно также пользоваться средствами индивидуальной защиты от шума: вкладышами и наушниками.
5.4.3 Защита окружающей среды
Правовую основу охраны окружающей среды в стране и обеспечение необходимых условий труда составляет закон РФ « О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» (1999), в « Основах законодательства РФ об охране здоровья граждан» (1992) , в ФЗ « О защите прав потребителей» (2002), экологическую безопасность обеспечивает закон « Об охране природной среды» , а также ФЗ « Об охране атмосферного воздуха» (1999), « Об отходах производства и потребления» (1998) и др.
В связи с тем, что на установке применяется метод сжигания топлива для подвода тепла к рабочему телу, неизбежно образуются вредные для здоровья и окружающей среды отработавшие газы. Для обезвреживания выбросов могут применяются различные методы, которые можно разделить на сорбционные и окислительные. В первом случае токсичные вещества извлекаются твердыми и жидкими поглотителями, а во втором происходит окисление вредных веществ до безвредных соединений (CO и H2O).
Сорбционный метод подразделяется на:
а) адсорбционные способы - поглотитель (адсорбент) твердый (активированный уголь, пемза, селигакель, окись алюминия). Недостаток: плохо работает при повышенной температуре, мал срок службы адсорбента, высокие затраты на регенерацию поглотителя;
б) абсорбционные (жидкостные) способы: обезвреживание производится на решетчатых, тарельчатых скрубберах, в пенных аппаратах, ловушках и пр. Абсорбенты: вода, едкий натр, известковое молоко и пр.
Окислительный метод - сжигание отходящих газов (открытое пламя), сжигание с применением катализаторов (металлы и их соли на пористых носителях (селикагель, окись алюминия, платина, палладий и др.). Данный метод высоко эффективно (до 97 %) и экономичен (экономия топлива до 60%). Поэтому применим его к нашему случаю. А именно в систему выпуска отработавших газов включим трехкомпонентный каталитический нейтрализатор.
Современный каталитический нейтрализатор представляет собой корпус, внутри которого расположен огнеупорный керамический блок носителя. Керамика пронизана продольными порами - сотами, на поверхность которых нанесен активный каталитический слой из платины, палладия и родия. Благодаря специальной подложке с микрорельефом общая площадь поверхности этого слоя может доходить до 20 тыс. кв. м. Каталитический нейтрализатор располагается в выхлопной системе. Чтобы начался процесс нейтрализации, необходима высокая температура - около 250 градусов. При этом "рабочие" температуры - от 400 до 800 градусов - обеспечивают оптимальные условия для максимальной эффективности.
5.5 Вывод
В данном разделе дипломного проекта были рассмотрены вопросы безопасности и экологичности модернизации энергетической установки дорожного катка ДУ - 50. В ходе работы над этим разделом был спроектирован план помещения, в котором предусмотрены меры защиты рабочего от опасных и вредных факторов. Также было предусмотрено наличие трехкомпонентного каталитического нейтрализатора в системе отвода отработавших газов для повышения экологической безопасности спроектированного процесса испытаний турбокомпрессоров. Был произведен анализ электро - и пожаробезопасности лаборатории, в ходе которого были выбраны вид и количество первичных средств пожаротушения. Произведен анализ условий труда рабочего в помещении (лаборатории по испытанию турбокомпрессоров). Общая оценка условий труда показала, что рабочий - испытатель работает во вредных условиях. С целью повышения безопасности труда предложено применить звукопоглощающую облицовку.
Расчет экономической эффективности разработки
6.1 Технико-экономическое обоснование проекта
дорожный каток восстановление деталь
В современной экономике уделяют большое внимание повышению эффективности производства. Добиться же положительных результатов без применения новейших достижений науки и техники невозможно. Поэтому проведение разноплановых научных исследований, создание новой техники и повышение их эффективности является важнейшей составной частью повышения эффективности всего производства.
Потребности в энергетических установках мощностью 60 кВт удовлетворяются в основном двигателями с рабочим объемом Vраб=4 литра значительное место среди которых занимают четырехтактные дизели с числом цилиндров до 4-х. Начатое в 80-х годах серийное производство высокоэффективных турбокомпрессоров (ТКР), имеющих рабочие колеса диаметром менее 50 мм, создало реальные предпосылки для применения турбонаддува на дизелях с указанными рабочими объемами. Работы по наддуву четырехцилиндровых моделей ведутся уже достаточно широко и во многих случаях успешно. Причина этого заключается не только в экономическом аспекте - соотношении стоимостей двигателя и агрегата наддува, но прежде всего в недостаточной изученности особенностей термодинамических и газодинамических процессов, протекающих в таких двигателях.Обоснование принципиальной возможности создания комбинированных дизелей с высокими показателями при числе цилиндров i=4 с современными системами наддува определяет практическую ценность результатов и рекомендаций выполненной работы.
Организация проведения модернизации энергетической установки дорожного катка ДУ-50 (установка турбонаддува) требует капиталовложений.
Массив исходных данных для расчета себестоимости машино-часа работы катка:
ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ
Тип машины………………………….……………………дорожный каток
Марка………………………………………………………..……....ДУ - 50
Главный параметр………………………….…………глубина уплотнения
Масса машины, т………………………………………..……………….....6
Вид энергоносителя…………………….двигатель внутреннего сгорания
Система привода…………………………..………………гидравлический
Колесная формула………………………………..……………………...2х3
ПАРАМЕТРЫ ДВИГАТЕЛЯ
Марка……………………………………………………………........Д - 243
Мощность, кВт…………………………………………………………..60
Стоимость топлива,р./кг…………………………………………….22,50
Коэффициент изменения удельного расхода топлива………………..1,14
Коэффициент использования двигателя по времени…………………0,69
Коэффициент использования двигателя по мощности………………/0,83
Удельный расход топлива, г/кВт*ч…………………………………….220
Коэффициент перехода к затратам на смазку………………………...0,22
ПАРАМЕТРЫ СИСТЕМЫ ПРИВОДА
Вместимость гидросистемы, л………………………………………….100
Тип рабочей жидкости (РЖ)……………………..…...минеральное масло
Объемная масса РЖ, кг/л……………………………………………..0,885
Стоимость РЖ, р./кг…………………………………………………….125
Периодичность замены РЖ, ч………………………………………...3000
6.2 Расчет количества машино-часов работы техники в году
Количество машино-часов работы техники в году определяется по формуле:
(1)
где Tф - годовой фонд рабочего времени, дни. Определяется вычитанием из календарного годового фонда времени выходных и праздничных дней, а также перерывов в работе по метеорологическим условиям [5];
Tсо - продолжительность сезонного обслуживания, дни;
tсм - продолжительность рабочей смены, маш.-ч [5];
kсм - коэффициент сменности [5];
Др - простои во всех видах ремонтов и технических обслуживаний, дни маш - ч.
dn - продолжительность одной перебазировки, дни;
Tоб - время работы на объекте, маш. - ч.
Простои во всех видах ремонта и техобслуживания:
(2)
где dpi- продолжительность пребывания техники в i- м ремонте или техническом обслуживании, дни;
dnpi - продолжительность ожидания ремонта, доставки в ремонт и обратно, дни. Можно принимать в размере 10 дней для текущего ремонта и 20 дней для капитального ремонта;
di - количество i - х ремонтов и технических обслуживаний (ТО) за межремонтный цикл;
Tр - средний ресурс до капитального ремонта (межремонтный цикл), мото-час;
tотк - среднее время на устранение одного отказа, маш-ч;
Tотк - наработка на отказ, мото-час.
Величины Tотк и tотк , определяют из расчета надежности или другой нормативно - технической документации. В дипломном проекте соотношение tотк/Tотк можно принимать в диапазоне 0,04?0,06.
Продолжительность одной перебазировки машины:
(3)
где Zt - среднее расстояние перебазировки, км;
Vср - средняя скорость переезда, км/ч.
Значения Ztпринимаются для машин, используемых на строительстве дорог, каналов, трубопроводов в размере 100 км, для всех остальных машин- 25 км. Средняя скорость переезда своим ходом на буксире, трейлере, в кузове бортового автомобиля принимается из нормативно - технической документации согласно [5];
tпр - средняя продолжительность погрузки и разгрузки перевозимой техники на автотранспорте, маш-ч [5];
dдм - время демонтажно - монтажных работ, дни.
Среднее время пребывания машин на одном строительном объекте (маш. -ч):
(4)
где П - количество перебазировок машины в год. Зависит от характера объектов строительства, местных условий и других факторов, его ориентировочные значения принимаем [5].
6.3 Определение годовой эксплуатационной производительности
Годовая эксплуатационная производительность машин, производящих однородную продукцию:
(5)
где вЭ.Ч. - часовая эксплуатационная производительность;
TГ - количество часов работы техники в году.
Часовая эксплуатационная производительность:
(6)
где вT.Ч. - часовая техническая производительность принимается по актам приемочных испытаний, ед.прод/маш. - ч;
KT - коэффициент перехода от технической производительности к эксплуатационной [5].
6.4 Расчет годовых текущих издержек потребителя
Годовые текущие издержки потребителя с учетом отчислений на реновацию определяют по формуле:
(7)
где См.ч. - себестоимость машино-часа эксплуатации машин. р./маш.-ч;
TГ - количество работы техники в году, маш.-ч.
Себестоимость машино-часа эксплуатации машин:
(8)
Рассмотрим определение каждого слагаемого в формуле (8).
Амортизационные отчисления на реновацию:
(9)
где Нр - норма амортизационных отчислений на реновацию [5];
Kперв - первоначальная (балансовая) стоимость машины;
(10)
где Ц - цена техники, которая принимается по прейскурантам оптовых цен или в соответствии с действующими принципами ценообразования;
Kд - коэффициент перехода от цены к балансовой стоимости. Для строительных и дорожных машин, не требующих монтажа, Kд=1,09 , для машин требующих монтажа, Kд=1,12.
Затраты на выполнение плановых текущих ремонтов и технических обслуживаний представляют собой сумму двух слагаемых:
(11)
где S2' - заработная плата рабочих, занятых техническим обслуживанием и ремонтом;
S2'' - стоимость запасных частей.
(12)
где Ср - средняя тарифная ставка рабочего по ремонту машин, р./ч [5];
Kр - средний районный коэффициент к тарифной сетке (для средней зоны - 1,07, южной - 1,15, в целом по стране - 1,13);
?р - коэффициент, учитывающий премии ремонтным рабочим (1,3);
ai-количество текущих i-х ремонтов или ТО за межремонтный цикл;
?i - трудоемкость i-ого ТО или ТР;
Tр - средний ресурс до капитального ремонта, который принимается по технической документации или из расчета надежности, или согласно рекомендациям.
Затраты на выполнение капитальных ремонтов:
(13)
где S3' - заработная плата рабочих, выполняющих капитальный ремонт машины.
(14)
где rкр - трудоемкость капитального ремонта чел. -ч.
(15)
где Сзчр - расход запасных частей на один капитальный ремонт.
(16)
где Kпер - коэффициент перехода от затрат на зарплату к затратам на запасные части для капитального ремонта. Для строительных и дорожных машин коэффициент равен 1,4?1,6.
Заработная плата рабочих, управляющих техникой:
(17)
где kдоп - коэффициент, учитывающий доплаты за работу во вторую и третью смены
;
Смi - часовая тарифная ставка рабочего i-ого разряда, р./ч.
Затраты на медицинское и социальное страхование:
(18)
где Kc - коэффициент, учитывающий обязательное медицинское страхование. Принимаем по действующим нормативам 0,01.
Затраты на имущественное страхование
(19)
где Hи.с. - норма на имущественное страхование. По действующим нормативам 5%.
Затраты энергоносителей для двигателей внутреннего сгорания:
(20)
где Цт - цена топлива р/кг;
Wт - часовой расход топлива, кг/маш.-ч
Затраты на смазочные материалы для техники с приводом от двигателя внутреннего сгорания:
(21)
где Kст - коэффициент перехода от затрат на топливо к затратам на смазочные материалы [5]
Затраты на рабочую жидкость:
(22)
где Vг - вместимость гидросистемы, л;
Qм - объемная масса рабочей жидкости, кг/дм3 [5];
Цмг - оптовая цена рабочей жидкости, р/кг;
tм - периодичность замены рабочей жидкости, маш-ч.
Определяется согласно инструкции по эксплуатации машин:
Kд - коэффициент доливок (1,5).
Затраты на замену быстроизнашивающихся частей:
(23)
где Цu - цена быстроизнашивающихся частей, р/шт;
Tсл - нормативный срок службы быстроизнашивающихся частей, маш-ч;
nu - количество одновременно заменяемых быстроизнашивающихся частей.
Затраты при перебазировке своим ходом:
(24)
где dn - продолжительность одной перебазировки, дн;
Si - сумма затрат, рассчитанных по десяти статьям формулы;
Tоб - время работы на объекте, маш-ч.
- затраты на заработную плату основных производственных рабочих - определяется на основе общей трудоемкости изготовления и средних часовых тарифных ставок:
, (25)
где - основная заработная плата;
- дополнительная заработная плата;
- отчисления на социальное страхование.
Основная заработная плата:
;
Дополнительная заработная плата:
;
Отчисления в фонд страхования:
;
.
- цеховые расходы. Включают расходы по содержанию цехового персонала и вспомогательных рабочих, занятых на общецеховых работах, расходы на амортизацию, ремонт и т.д.
В укрупненных расчетах можно принять к сумме основной заработной платы производственных рабочих и затрат на содержание и эксплуатацию оборудования:
, (26)
где - трудоемкость операции на механообрабатывающих и сборочных операциях технологического процесса;
- нормативная себестоимость одного машинного часа эксплуатации оборудования, руб.;
- коэффициент выполнения норм;
- средний коэффициент обслуживания оборудования;
;
.
- общезаводские расходы, состоят из расходов по содержанию заводоуправления, общезаводских хозяйств, служб и т.д.
Общезаводские затраты себестоимости изготовления оборудования определяется в процентном соотношении к сумме основной заработной платы производственных рабочих и затрат на содержание и эксплуатацию оборудования .
.
Полная себестоимость оборудования
Капитальные затраты производства:
, (27)
где - капитальные вложения на оборудование:
, (28)
где - цена технологического оборудования, которое изготавливается непосредственно на предприятии, принимаются равными полной себестоимости оборудования и плановой прибыли (10% полной себестоимости), а также НДС (18%)
;
.
Таблица 1 - Затраты на заработную плату при обслуживании дорожного катка
Наименование |
Кол. Чел. |
Тарифная ставка руб./мес. |
Премия 50%/мес. |
З/п. за 1 мес.* руб. |
ЕСН**, руб. 20% |
|
машинист |
1 |
3195 |
1597,5 |
4792,5 |
1246,05 |
*Заработная плата за месяц равна сумме тарифной ставки и премии;
** ЕСН - единый социальный налог, .
Среднемесячная заработная плата одного рабочего:
.
В среднем в месяце n=23 рабочих дня продолжительностью t=8 часов каждый, тогда часовая заработная плата рабочего составит:
;
Тогда часовые затраты на заработную плату с ЕСН одного рабочего составит:
.
Прочие прямые затраты включают в себя отчисления на амортизацию.
Затраты на ремонт составляют 20% от затрат на амортизацию:
.
Для увеличения мощности двигателя предлагается установка турбокомпрессора марки ТКР-11Н, как самого распространенного в среде дорожно-строительной техники.
Таблица 2 - Стоимость деталей турбокомпрессора ТКР - 11Н
№ п/п |
Наименование детали |
Стоимость, руб |
|
1 |
Корпус компрессора 851.30102.00 |
345 |
|
2 |
Средний корпус 851.30009.00 |
340 |
|
3 |
Корпус турбины 851.30008.10 |
540 |
|
4 |
Ротор 851.30005.00 в сборе балансированный |
1845 |
|
5 |
Вал ротора 851.30005.00 |
1610 |
|
6 |
Колесо компрессора 851.30105.00 |
180 |
|
7 |
Гайка ротора специальная |
30 |
|
8 |
Маслоотражатель 851.30117.10 |
50 |
|
9 |
Диск уплотнения 851.30022.00 |
120 |
|
10 |
Подшипник 851.30105.10 (все ремонтные размеры) |
180 |
|
11 |
Фиксатор 851.30106.00 |
85 |
|
12 |
Кольцо уплотнения 111.30123.00 |
40 |
|
13 |
Прокладка металлоасбестовая |
40 |
|
14 |
Диск диффузора 851.30115.10 |
120 |
|
15 |
Венец сопловой 851.30109.00 |
100 |
|
16 |
Диск конфузора 862.30108.10 |
100 |
|
17 |
Переходник корпуса компрессора С 11Н на 11Н3 |
50 |
|
18 |
Заглушки (комплект) |
11 |
|
19 |
Установочные прокладки |
150 |
|
20 |
Шпилька (3 шт) |
60 |
Таблица 3 - Смета капитальных вложений на модернизацию энергетической установки катка
№ п/п |
Статьи затрат |
Сумма затрат, тыс.руб |
|
1 |
Затраты на оборудование покупное изготовленное в РММ |
6,0 8,5 |
|
2 |
Затраты на КИП |
10,0 |
|
3 |
Затраты на монтаж оборудования |
10,0 |
|
4 |
Затраты на демонтаж оборудования |
15,0 |
|
5 |
Выручка от реализации высвобождаемого оборудования |
3,0 |
|
6 |
Итого |
52,5 |
|
7 |
Непредвиденные расходы |
3,5 |
|
8 |
Всего капитальных затрат на модернизацию |
56,0 |
6.5 Расчет цены единицы продукции
Цену единицы продукции можно определить различными методами в зависимости от наличия и полноты информации.
Если известны затраты на эксплуатацию машины, то цена единицы продукции
(29)
где См.ч. - себестоимость машино-часа эксплуатации строительных и дорожных машин, р/маш-ч;
ВЭ.Ч. - часовая эксплуатационная производительность, ед.прод./маш-ч;
Hпл - норма плановых и других накоплений к полной себестоимости.
В действующих до 2008 г. сметных расценках плановые накопления принимались Hпл=0,08. С переходом к рынку, а также с учетом не лимитированных и непредвиденных затрат эта величина может измениться в большую сторону. Ее ориентировочные значения 0,15?0,18. При свободных ценах, уровень которых определяется соотношением спроса и предложения, указанные значения могут рассматриваться только как базовые, как ориентир для предпринимателей и заказчиков. Действительный уровень накоплений при договорных ценах может быть значительно выше.
6.6 Расчет показателей экономической эффективности проекта
Расчет производится по следующим показателям. Чистый дисконтированный доход (с учетом фактора времени (ЧДД)), который определяется по НТ
(30)
где ,
тогда
(31)
где dt - коэффициент дисконтирования [6];
Rt - результаты, достигнутые на t - м шаге расчета, тыс.руб;
3t' - затраты, осуществляемые на том же шаге (без капитальных вложений первого шага) тыс.руб;
K - капитальные вложения (инвестиции) первого шага тыс.руб.
В состав Rt - входят следующие величины:
(32)
где Пt - чистая прибыль, с учетом вычета налогов, тыс.руб;
At - амортизационные отчисления, тыс.руб.
Прирост прибыли при НТ на одну машину
(33)
где Ц1 и Ц2 - оптовая цена единицы техники БТ и НТ, тыс.руб;
С1 и С2 - себестоимость единицы техники БТ и НТ, тыс руб.
Индекс доходности
(34)
если ИД>1, то вариант НТ эффективен.
ИД=1,23
1,23>1, вариант НТ эффективен
Срок окупаемости капитальных вложений (период возврата капитальных вложений) Tок
или (35)
если Tок<Tок уст, то вариант НТ эффективен.
1<7,6, вариант НТ эффективен.
Лимитная (предельная) цена характеризует максимальную стоимостную оценку НТ и рассчитывается по следующей формуле:
, (36)
где Цб - цена базовой техники;
Эп - полезный эффект от применения НТ, тыс.руб;
Kэ - коэффициент полезного эффекта по цене НТ, равный 0,15
(37)
где Кп - коэффициент учета роста годовой производительности НТ по сравнению с БТ,
(38)
где A1и A2 - годовая производительность БТ и НТ;
Кд - коэффициент учета изменения срока службы НТ по сравнению с БТ
(39)
где T1 и T2 - срок службы БТ и НТ, лет
В графической части дипломного проекта приведены основные технико-экономические показатели проекта модернизации энергетической установки дорожного катка ДУ- 50, также приведена смета капитальных вложений на модернизацию катка.
К сожалению, сложно провести количественные аналогии, в связи с отсутствием предмета сравнения. Стоимость проектируемой модернизации двигателя зависит от типа, применяемого на нем турбокомпрессора и материалов применяемых на нем.
Пытаясь сэкономить на более дешевых турбокомпрессорах можно лишь сузить диапазон измеряемых параметров и их количество, применение других материалов снизит надежность и ресурс двигателя в ущерб качественного и разностороннего анализа рабочих процессов при проведении модернизации. Попытка сэкономить на более дешевой системе турбонаддува лишит производительности при работе катка.
В случае применения более дорогих турбокомпрессоров, и дорогих материалов стоимость модернизации увеличивается, однако при этом необходимо экономическое обоснование повышения затрат.
Заключение
В результате проделанной дипломной работы, раскрыли одно из наиболее эффективных мероприятий по модернизации энергетической установки, использование турбонаддува. Был произведен основной расчет установки до и после модернизации, также произведен расчет экономической эффективности разработки.
В работе рассмотрен вариант системы управления наддувом. Описано техническое обслуживание модернизируемой установки. Разработан маршрутно - технологический процесс восстановления детали. Произведен анализ условий труда при испытании модернизируемой установки.
Список использованной литературы
1 Богомолов А.А. Методические указания по содержанию и оформлению квалификационных работ (дипломных проектов) для студентов специальности 170900 специализации «Дорожные машины». Белгород.: БГТАСМ, 1998.- 27с.
2 Герасимова Н.Ф., Герасимов М.Д. Оформление текстовых и графических документов. Белгород.: БГТУ им. В.Г. Шухова, 2008.-310с
3 Демидов В.П., Колчин А.И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей - 3 -е изд. перераб. и доп. -М.: Высш.шк., 2003. - 496с.: ил.
4 Ковалёв Г.Д. Основы инновационного менеджмента. Учебник для Вузов. /под ред. проф. В.А. Швандара - М. ЮНИТИ-ДАНА, 2005.- 208с.
5 Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. Официальное издание. Утверждено: Госстрой России, Министерство экономики РФ., Министерство финансов РФ., Госкомпром России, (Вторая редакция) - М.: Экономика, 2000. -200с
6 Носатова Е.А. Методические указания к выполнению раздела в выпускной квалификационной работе. -Белгород.: Изд-во БГТУ, 2009. -17с
7 Организация производства и менеджмент: Методические указания к выполнению курсовой работы и дипломного проекта для студентов специальность 19.02.05 - Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование. Составитель проф. Одарченко А.В., Белгород, изд-во БГТУ им. В.Г. Шухова, 2008.
8 Савельев Г.М., Турбокомпрессоры и теплообменники наддувочного воздуха автомобильных двигателей: Учебное пособие для институтов повышения квалификации.- Ярославль.: 1983. - 96с, ил.
9 Экономика предприятия. Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов спец. 17.19.00. - Подъемно - транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование, специализация «Дорожные машины», №1132, составитель Одарченко А.В., Белгород - 2003.
ПРИЛОЖЕНИЕ
РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
Статус: по данным на 18.04.2011 - действует
(21), (22) Заявка: 97117603/06, 28.10.1997
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
28.10.1997
(45) Опубликовано: 27.10.1999
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: WO 87/05080 A1, 27.08.87. SU 1373885 A1, 15.02.88. RU 2 037 054 C1, 09.06.95. SU 253993 A, 06.03.70. SU 844824 A, 07.07.81. US 4778334 A, 18.10.88. CH 640608 A5, 13.01.84. FR 2596464 A, 02.10.87. CH 529926 A, 15.12.72. GB 1 570 224 A, 25.06.80. DE 2 100 690 A, 22.06.72.
Адрес для переписки:
129010, Москва, ул.Б.Спасская, д.25, стр.3 ООО "Союзпатент" Миц А.В., Томская Е.В.
(71) Заявитель(и):
Маннесманн АГ. (DE)
(72) Автор(ы):
Вольфганг Цахариас (DE)
(73) Патентообладатель(и):
Маннесманн АГ. (DE)
4) ТУРБОКОМПРЕССОР
(57) Реферат:
Изобретение относится к компрессоростроению. Турбокомпрессор содержит имеющий упорный уступ корпус, вставляемый в него, состоящий из роторной и статорной частей пакет и закрывающую корпус с одной стороны крышку. Турбокомпрессор снабжен также несущим роторную часть валом, выступающие из корпуса вправо и влево цапфы которого установлены в подшипниковых кронштейнах. Последние расположены вне корпуса. Вал установлен в радиальном и радиально-упорном подшипниках. Подшипники установлены в подшипниковых кронштейнах. Кронштейны закреплены на выступающих из корпуса торцевых частях статорной части пакета. Центрирование пакета в радиальном направлении осуществляется за счет отверстий, выполненных в области упорного уступа отверстия и в крышке, а в осевом направлении в эксплуатационных условиях - с помощью упорного уступа корпуса и радиально-упорного подшипника. Конец статорной части пакета, имеющий меньший диаметр, и кронштейн, имеющий больший диаметр, соединены посредством переходного устройства. Использование изобретения позволит обеспечить точное центрирование роторной части в статорной части, что повышает эксплуатационную надежность турбокомпрессора. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.
Изобретение относится к компрессоростроению.
Для поддержания рабочих параметров и обеспечения требуемого спокойного хода, а также эксплуатационной надежности при конструировании и изготовлении турбомашин следует выдерживать высокие требования в отношении допусков. В частности, при пересборке без возможности дополнительной обработки корпуса имеющиеся неточности изготовления могут привести к еще большим проблемам при пуске машины. Упомянутые проблемы возникают особенно в том случае, если корпус компрессора вварен в трубопровод и нужно заменить пакет, состоящий из роторной и статорной частей.
Известен центробежный насос, содержащий двухпоточный и двухспиральный корпус и аксиально извлекаемый внутренний блок (патент Швейцарии N 640 608, кл. F 04 D 29/62, 13.04.84). Для того, чтобы можно было извлечь внутренний блок вместе с подшипником со стороны привода, диаметр конца внутреннего блока, расположенного в корпусе со стороны привода, выполнен меньше диаметра наименьшего из отверстий в корпусе для размещения внутреннего блока.
Эта конструкция имеет тот недостаток, что диаметр подшипника должен соответствовать наименьшему отверстию в корпусе.
Наиболее близким к данному изобретению является трубокомпрессор, содержащий снабженный упорным уступом корпус, вставляемый в него пакет, состоящий из роторных и статорных частей, закрывающую корпус с одной стороны крышку, а также несущий роторные части вал. Вал опирается в зоне выполненного в упорном уступе отверстия на радиальный подшипник, а в зоне крышки - на радиально-упорный подшипник.
Центрирование пакета в радиальном направлении осуществляется за счет отверстия, выполненного в зоне упорного уступа корпуса, и отверстия, выполненного в крышке, а в осевом направлении в эксплуатационных условиях - за счет упорного уступа в корпусе и радиально-упорного подшипника (заявка РСТ N W0 87/05080, кл. F 04 D 17/12, 27.08.87).
Недостатками этой конструкции являются тонкий вал и малый диаметр радиальных подшипников, так что могут передаваться лишь небольшие усилия. Небольшие усилия означают передачу меньшей мощности при равном конструктивном объеме корпуса.
Задачей изобретения является создание турбокомпрессора, у которого переделка конструкции возможна без описанных проблем и с помощью которого можно передавать также большие мощности.
В турбокомпрессоре, содержащем снабженный упорным уступом корпус, вставляемый в него пакет, состоящий из роторных и статорных частей, закрывающую корпус с одной стороны крышку, а также несущий роторные части вал, опирающийся на радиальный и радиально-упорный подшипники, причем центрирование пакета в радиальном направлении осуществляется за счет отверстия, выполненного в зоне упорного уступа корпуса, и отверстия, выполненного в крышке, а в осевом направлении в эксплуатационных условиях - за счет упорного уступа в корпусе и радиально-упорного подшипника, указанная задача решается тем, что подшипники установлены в расположенных вне корпуса подшипниковых кронштейнах и выполненные в виде цапф концы выступающего из корпуса вала размещены в подшипниковых кронштейнах, каждый из которых закреплен на соответствующем, выступающем из корпуса торцевом конце статорной части пакета, при этом между соответствующим, выступающим из корпуса торцевым концом статорной части пакета и соответствующим подшипниковым кронштейном установлено переходное устройство для соединения конца статорной части, имеющей меньший диаметр, и подшипникового кронштейна, имеющего больший диаметр.
Подобные документы
Технические требования к дефекации детали. Выбор оборудования и технологической оснастки. Технологические схемы устранения дефектов. Выбор режимов обработки. Назначение и принцип действия приспособления. Технологический маршрут восстановления детали.
курсовая работа [153,8 K], добавлен 15.12.2016Разработка технологического процесса сборки узла. Служебное назначение узла и принцип его работы. Анализ чертежа, технических требований на узел и технологичности его конструкции. Выбор метода достижения требуемой точности узла.
курсовая работа [588,8 K], добавлен 13.01.2004Технологический процесс, принцип работы системы питания дизельного двигателя. Обслуживание дизельных двигателей, их регулировка. Основные неисправности, ремонт и техническое обеспечение системы питания, приборы и инструменты, необходимые для этого.
контрольная работа [187,3 K], добавлен 26.01.2015Исследование работы установки виброакустического контроля крупногабаритных подшипников. Разработка конструкции узла радиального нагружения. Анализ технологичности конструкции детали "Прижим". Выбор технологического оборудования и режущего инструмента.
дипломная работа [3,5 M], добавлен 27.10.2017Принцип работы нории ковшовой и головы нории. Анализ технологичности конструкции детали и техпроцесса обработки вала НК-1-40 09.00.001-01. Базирование вала в призме. Разработка технологического маршрута обработки детали. Средства технического контроля.
отчет по практике [3,9 M], добавлен 13.10.2011Назначение, принцип и условия работы детали типа шатун как звена шатунно-кривошипного механизма плунжерного насоса для откачки нефти. Составление чертежа проектируемой детали и анализ его конструкции. Обоснование способа получения исходной заготовки.
курсовая работа [193,4 K], добавлен 05.07.2009Назначение ступицы шкива коленчатого вала и анализ технологического процесса ее изготовления. Анализ условия работы ступицы шкива коленчатого вала, видов и процессов ее изнашивания. Анализ дефекта детали и технологических способов восстановления.
курсовая работа [172,1 K], добавлен 26.12.2011Разработка технологического процесса детали шестерня. Анализ работы привода наматывающего устройства. Требования к исходной заготовке. Расчеты проектирования привода. Описание конструкции, назначение и принцип действия агрегата. Выбор электродвигателя.
дипломная работа [558,2 K], добавлен 09.12.2016Изучение электромагнитного реле типа ПЭ-5, принцип работы датчиков температуры, их назначение и устройство. Конструктивные особенности, принцип работы и область применения датчиков типа ДЩ-1 и КСЛ-2, принцип работы и назначение датчиков скорости.
практическая работа [845,8 K], добавлен 23.10.2009Анализ обрабатываемой детали, разработка маршрута обработки. Расчет режимов резания, выбор технологического оборудования. Назначение, устройство и принцип работы проектируемого приспособления. Оценка предполагаемой эффективности от его внедрения.
контрольная работа [862,0 K], добавлен 13.07.2012