В канавку крышки корпуса подшипников устанавливают уплотнительное кольцо 12, после чего крышку 18 корпуса подшипников с маслоотражателем в сборе устанавливают на корпус подшипников, совместив метку на маслоотражателе с риской вала; крышку корпуса подшипников закрепляют двумя болтами с пружинными шайбами.

Колесо 13 компрессора нагревают до температуры 80--100°С, надевают его на вал ротора и закрепляют гайкой 14. При затяжке гайки необходимо обеспечить совпадение меток на гайке с метками на колесе компрессора и валу турбины. После этого проверяют вращение ротора турбины в корпусе подшипников, которое должно быть плавным, без заеданий и касаний за неподвижные детали. Осевое перемещение ротора должно быть 0,135--0,190 мм. В канавку корпуса подшипников надевают уплотнительное кольцо 9, в корпус турбины устанавливают сопловой венец 2, закрепляют его двумя диаметрально расположенными гайками, а сам корпус подшипников в сборе с ротором устанавливают на шпильки корпуса турбины и закрепляют гайками с пружинными шайбами.

В кронштейн 7 турбокомпрессора ввертывают пробки, устанавливают кронштейн на шпильки корпуса подшипников, подложив под него прокладку, и закрепляют гайками с пружинными шайбами.

Корпус компрессора в сборе с впускным патрубком устанавливают на корпус подшипников и закрепляют гайками с пружинными шайбами. Затяжку гаек крепления корпуса турбины и корпуса компрессора производят диаметрально противоположными парами в два приема: предварительно и затем окончательно. После сборки проверяют вращение ротора, задевание ротора за неподвижные детали не допускается.

2.11 Система «Турбосмазка»

Одной из главных причин поломки турбокомпрессоров является прекращение циркуляции масла в момент остановки двигателя. Особенно часто это случается, когда заглушается двигатель, работавший с полной нагрузкой (при этом ротор турбокомпрессора вращается со скоростью более 100.000 об/мин), и ротор продолжает вращаться еще долгое время. Подшипники при этом работают всухую, а тепло не отводится.

Чтобы защитить турбокомпрессор от повреждения, можно установить систему дополнительной смазки. Эта система очень проста и эффективна.

С этой целью разрывают подающий маслопровод турбокомпрессора и устанавливают в этом месте Т-образный разветвитель с обратным клапаном. К нему подсоединяют небольшую емкость с маслом. Эта емкость должна быть всегда установлена выше уровня турбокомпрессора. Сразу после запуска двигателя, емкость заполняется моторным маслом. После остановки двигателя давление масла падает, и оно из емкости стекает к турбокомпрессору, проходя через клапан, благодаря чему турбокомпрессор смазывается и после остановки двигателя.

2.12 Основные показатели производственного процесса ремонта турбокомпрессора

2.12.1 Общая трудоёмкость

Основой для проектирования служит производственная программа. Исходя из этой программы, в которой указаны наименование и количество объектов, подлежащих ремонту в течение года, рассчитывают общую трудоемкость всех работ.

Общую трудоемкость определяют несколькими методами: по технологическим процессам; сравнением или по материалам ранее выполненных проектов; по технико-экономическим показателям и по типовым нормам.

Общая годовая трудоемкость будет определяться по формуле:

ТГ = W ТУД КПР КПК (2.1)

где W - производственная программа, шт.;

ТУД - удельная трудоемкость ремонта турбокомпрессора, чел.ч., ТУД=20 чел.ч. 1, с. 70, таблица 19;

КПР - коэффициент приведения трудоемкости к полнокомплектному ремонту, КПР=0,25; 15, с. 109, таблица 18.

КПК - поправочный коэффициент трудоёмкости, КПК=1,061, с. 68, таблица 18.

ТГ = 250 20 0,25 1,06 = 1325 челч

2.12.2 Режим работы и фонды времени

Режим работы предприятия включает: число рабочих дней в году и рабочих смен в сутки, длительность каждой смены в часах.

Число рабочих дней в году будет равно числу календарных дней года без общих выходных и праздничных дней.

Число рабочих смен ремонтных предприятий проектируют обычно в одну смену.

Продолжительность рабочей смены зависит от условий и графика работы предприятия. Общая продолжительность недели равна 40 ч, число рабочих дней - 5.

Годовые фонды рабочего времени рабочих и оборудования рассчитывают, исходя из продолжительности смены. Различают номинальный и действительный годовые фонды времени рабочих и оборудования.

Номинальный годовой фонд времени работы рабочих и оборудования - это количество рабочих часов в соответствии с режимом работы, без учета возможных потерь времени. Его определяют по формуле:

ФН = (КРtСМ - КПtС)n (2.2)

где КР - число рабочих дней в году, принимаем КР = 250 дней;

tСМ - продолжительность смены, ч;

КП - число предвыходных и предпраздничных дней, в которые сокращается рабочая смена, КП = 11 дней;

tС - время, на которое сокращается смена в предпраздничные и предвыходные дни, ч;

n - число рабочих смен

ФН = (250 8 - 11 1) 1 = 1989 ч

Действительный (расчетный) годовой фонд времени работы выражает фактически отработанное время рабочим или оборудованием с учетом потерь.

Действительный годовой фонд времени работы рабочего ФД определяют вычитанием из номинального фонда времени всех потерь времени:

ФД = (ФН - КОtСМ)Р (2.3)

где КО - общее число рабочих дней отпуска в году;

tСМ - продолжительность рабочей смены, ч;

Р - коэффициент потерь рабочего времени.

ФД = (1989 - 24 8) 0,97 = 1743 ч

Действительный годовой фонд времени работы оборудования рассчитывают по формуле:

ФД.О = ФН О (2.4)

где ФН - номинальный годовой фонд времени работы оборудования с учетом числа смен, ч;

О - коэффициент использования оборудования с учетом числа смен.

ФД.О = 1989 0,98 = 1949 ч

Действительный годовой фонд времени работы рабочего места без механизированного оборудования равен номинальному фонду времени.

2.12.3 Число производственных рабочих

Производственные рабочие - люди, непосредственно выполняющие технологические операции ремонта объектов или изготовления новых изделий, выпускаемых предприятием.

Вспомогательные рабочие - это люди, занятые обслуживанием основного производства ремонтного предприятия.

Определение числа производственных рабочих и распределение их по профессиям ведется расчетным путем в зависимости от объема и вида предстоящих работ:

 (2.5)

где ТГ - годовая трудоемкость какого-либо вида работ, ч;

Ф - годовой фонд времени работы рабочего данной профессии, ч.

При расчете числа рабочих какого-либо производственного подразделения различают списочный и явочный составы.

Списочный состав производственных рабочих РСП используют для расчета общего состава работающих на предприятии, его рассчитывают по действительному фонду времени:

(2.6)

Принимаем 1 рабочего.

Явочный состав производственных рабочих РЯВ определяют по номинальному фонду времени:

(2.7)

Принимаем 1 рабочего.

По явочному составу производственных рабочих часто подсчитывают число рабочих мест на участке.

Для ремонтных предприятий число вспомогательных рабочих принимают в среднем 14 ... 17% от количества производственных рабочих. В нашем случае для ремонта турбокомпрессора примем количество вспомогательных рабочих - 1 человек.

2.12.4 Производственная площадь

Вся площадь ремонтного предприятия делится на производственную и вспомогательную.

К производственной площади предприятия относится площадь, занятая технологическим оборудованием (станками, верстаками, стеллажами, стендами), транспортным оборудованием (конвейерами, рольгангами), объектами ремонта, находящимися на рабочих местах и возле них, а также проходами между оборудованием и рабочими местами.

В стадии разработки проектного здания целесообразно применять методы расчета по укрупненным показателям, но обеспечивающим достаточную точность, чтобы имелась возможность значительно сократить сроки проектирования и иметь объективные технико-экономические показатели для оценки проекта. Затем на стадии рабочих чертежей площади уточняются.

В зависимости от типа предприятия, размера программы и стадии проектирования применяют несколько способов расчета производственных площадей: по удельным площадям технологического оборудования, по числу рабочих и удельной площади на одного рабочего, по числу рабочих мест, по площади пола, занятой оборудованием, и по переходным коэффициентам, по удельной площади на единицу ремонта.

Учитывая количество оборудования, число рабочих, ширину проходов, принимаем F = 40 м2.

2.12.5 Оборудование, применяемое при ремонте турбокомпрессора

Учитывая технологический процесс ремонта турбокомпрессора, будет использоваться следующее оборудование:

- монтажный стол ОРГ-1468-01-090А;

- станок радиально-сверлильный 2К52;

- станок вертикально-расточной 1У61;

- верстак слесарный ОРГ-1468-01-060А;

- шкаф сушильный электрический СНОЛ-3,53,53,5/3;

- станок токарно-винторезный 16К20;

- настольные весы ВНЦ-2;

- станок шлифовальный с гибким валом или пневматическая шлифовальная машина ЗА-382;

- сварочный выпрямитель и трансформатор;

- набор инструментов и приспособлений.

Одновременно с ремонтом турбокомпрессора на данном оборудовании может производиться и ремонт других деталей и сборочных единиц, с целью снижения простоев оборудования, срока окупаемости и других причин.

2.12.6 Применение полимеров при ремонте корпуса подшипников турбокомпрессора

При ремонте турбокомпрессора могут применяться полимерные материалы для заделки трещин в корпусе и постановки втулок на изношенных посадочных местах под подшипники.

Применение полимеров при ремонте сельскохозяйственной техники по сравнению с другими способами позволяет снизить трудоемкость восстановления деталей на 20 ... 30%, себестоимость ремонта на 15 ... 20 и расход материалов на 40 ... 50%.

Широко используют эпоксидную смолу ЭД-16 - прозрачную вязкую массу светло-коричневого цвета. В герметически закрытом сосуде она может храниться продолжительное время.

С помощью наполнителей улучшаются физико-механические, фрикционные и антифрикционные свойства, повышаются теплостойкость и теплопроводность и снижается стоимость.

Эпоксидную композицию готовят следующим образом. Разогревают тару с эпоксидной смолой ЭД-16 в термошкафу или емкости с горячей водой до температуры 60 ... 80 ?С и наполняют ванночку необходимым количеством смолы. В последнюю добавляют небольшими порциями пластификатор (дибутилфталат), тщательно помешивая смесь в течение 5 ... 8 мин. Далее также вводят наполнитель и перемешивают 8 ... 10 мин. Приготовленный состав можно хранить длительное время. Непосредственно перед использованием в него вливают отвердитель и перемешивают в течение 5 мин., после чего эпоксидная композиция должна быть использована в течение 20 ... 25 мин.

Таблица 2.1 - Состав композиции в частях по массе

Компонент	Часть
Смола ЭД-16	100
Дибутилфталат	15
Полиэтиленполиамин	10
Железный порошок	160

Трещины длиной до 20 мм заделывают следующим образом. С помощью лупы определяют границы трещины, и на ее концах сверлит отверстия диаметром 2,5 ... 3,0 мм. Затем по всей длине снимают фаску под углом 60 ... 70? на глубину 1,0 ... 3,0 мм.

Зачищают поверхность на расстоянии 40 ... 50 мм от трещины до металлического блеска. Обезжиривают поверхности трещины и зачищенного участка ацетоном. После просушивания в течение 8 ... 10 мин. поверхность детали вновь обезжиривают и вторично просушивают.

Деталь устанавливают так, чтобы поверхность с трещиной длиной до 20 мм находилась в горизонтальном положении, и наносят шпателем эпоксидный состав на поверхности трещины и зачищенного участка.

Трещину длиной 20 ... 150 мм заделывают так же, но после нанесения эпоксидного состава на нее дополнительно укладывают накладку из стеклоткани. Последняя перекрывает трещину со всех сторон на 20 ... 25 мм. Затем накладку прикатывают роликом. На ее поверхность наносят слой состава и накладывают вторую накладку с перекрытием первой на 10 ... 15 мм. Далее прикатывают роликом и наносят окончательный слой эпоксидного состава.

Эпоксидные композиции, содержащие полиэтиленполиамин, оставляют до отверждения при температуре 18 ... 20 ?С в течение 72 ч или при той же

температуре - 12 ч, а затем при нагревании в термошкафу по одному из следующих режимов: при температуре 40 ?СМ в течение 48 ч, при 60 - 24, 80 - 5 и 100 ?С - 3 ч.

После этого зачищают подтекания и наплыв эпоксидной композиции и проверяют качество ремонта.

При восстановлении посадочных мест под подшипники их предварительно растачивают. Затем в расточенное отверстие наносят эпоксидную композицию и устанавливают втулку.

При применении полимерных материалов следует соблюдать меры безопасности. Приготавливать составы необходимо в вытяжном шкафу. Нельзя загрязнять ими верстаки, поверхности деталей, инструмент, посуду.

Перед работой руки покрывают специальной пастой. Работают в защитной одежде. При обработке затвержденных полимерных материалов пользуются респиратором. Полимерные материалы хранят в металлических ящиках вдали от отопительных приборов, сушильных шкафов, электродвигателей.

3. Конструкторская часть

3.1 Описание устройства и работы стенда для разборки и сборки турбокомпрессора

Существует множество различных способов ремонта и восстановления деталей турбокомпрессора. Неизменными составляющими любого способа ремонта являются предварительная разборка на узлы и детали, механическая обработка и сборка.

В связи с этим и было разработано специальное приспособление для работы при вышеуказанных стадиях ремонта.

Применение данного приспособления значительно сокращает время разборки, сборки и механической обработки. Наряду с этим его применение облегчает труд рабочего, позволяет быстро и качественно осуществить подготовительные операции.

Применять его можно в любой ремонтной мастерской, что позволяет значительно повысить технико-экономические показатели участка по ремонту турбокомпрессора и предприятия в целом.

Приспособление для разборки и сборки турбокомпрессора состоит из основания, корпуса, поворотной планшайбы, опорного валика, уплотнений и крепежных болтов.

При разборке и сборке приспособление устанавливается на пол и крепится четырьмя болтами.

Турбокомпрессор крепится на приспособлении горизонтально болтами М10 в одном из двух положений. Производится частичная разборка насоса. Для окончательной же разборки он поворачивается в обратное положение. Для облегчения труда рабочего корпус приспособления вращающийся. Фиксация его осуществляется двумя - четырьмя болтами.

3.2 Прочностной расчёт опорного валика

Принимаемая вертикальная нагрузка - 600 Н. Материал валика - сталь 45, твердость НВ 270 ... 300 13, с. 291, таблица 12.13.

Находим диаметр сплошной цилиндрической пяты по формуле:

(3.1)

где q - допускаемое давление из условия не выдавливания смазки из-под цапфы, Н/мм2. Выбираем q = 3 Н/мм2 по таблице 12.11 13, с. 289;

Fа - вертикальная нагрузка, Н.

Принимаем диаметр 16 мм.

3.3 Прочностной расчёт резьбового соединения

В приспособлении используются три болта, установленные через 120? друг от друга. Выбираем болты М10 13, с. 52, таблица 4.2 d = 10 мм, = 1,5, d2 = 9,026 мм, d1 = 8,376, d3 = 8,160 мм.

Рассчитываем величину окружной движущей силы для треугольной резьбы по формуле:

FТ = Ftg ( + ) (3.2)

где F - осевая сила на винте, Н;

- угол подъема резьбы, град;

- угол трения, град; = arctg f;

где f - коэффициент трения, равный 0,15;

- приведенный угол трения, приближенно равный

/cos /2,

где - угол наклона резьбы.

FТ = 300tg (60 + arctg 0,15/соs 30?) = 824,2 Н

Момент завинчивания винта определяется по формуле:

ТЗАВ = ТР + ТТ (3.3)

где ТР - момент сил трения в резьбе при завинчивании, Нмм;

ТТ - момент сил трения на торце винта, Нмм

(3.4)

(3.5)

где dm - средний диаметр опорной поверхности винта, мм

ТЗАВ = 3719,6 + 337,5 = 4057,1 Н = 4,06 кНмм

Расчетная сила, действующая на каждый винт, определяется по формуле:

(3.6)

где Т - нагружающий момент сил, Нмм;

z - число болтов;

D - диаметр окружности установки болтов, мм

Сила затяжки винтов для простого кольцевого стыка:

 (3.7)

где f - коэффициент трения, равный 0,15

Болты поставлены в отверстия без зазора, значит, рассчитываем их на срез по формуле:

(3.9)

где FВ - внешняя нагрузка, Н;

dС - диаметр стержня болта; dС = 10 мм;

I - число стыков в соединении; I = 3;

СР - предел прочности на срез, принимаем СР = 104 Н/мм2 13, с. 65, таблица 4.4

исходя из условия прочности на срез, болты срезаться не будут.

Проверим винтовое соединение на смятие по формуле:

(3.10)

где F - внешняя нагрузка, Н;

А - площадь смятия, мм2; А = 52,3 мм2;

СМ - предел прочности на смятие, выбираем СМ = 200 Н/мм2 13, с. 65, таблица 4.4.

Следовательно, винтовое соединение сминаться не будет. Болты диаметром 10 мм удовлетворяют требованиям. Для крепления турбокомпрессора в приспособлении используются болты того же диаметра, что повышает удобство разборки и сборки, соответственно, сокращает затраты времени на подготовительные операции.

3.4 Прочностной расчёт параметров пружины

Изготовление пружины предусматриваем из пружинной стальной проволоки 1-го класса по ГОСТ 9889-88. Полагая, что диаметр проволоки пружины равен 2 мм, примем допускаемое напряжение для проволоки = 250 МПа, что соответствует рекомендации ГОСТ 13764-68. Предположим, что сила пружины при max деформации определяется по формуле 18, с. 103:

F3 = 1,3F2 (3.11)

где F2 - сила пружины при рабочей деформации;

F1 = S 1 = 0,64 2 = 1,28 кг/см2 = 12,54 Н (3.12)

F2 = S 2 = 0,64 12 = 7,68 кг/см2 = 75,26 Н (3.13)

где F1 - сила при предварительной деформации;

1 и 2 - удельные давления роликов, кг/см2.

Тогда:

F3 = 1,3 75,26 = 97,83 Н

Примем индекс пружины С = 4, коэффициент влияния кривизны витков К = 1,29 .

Диаметр проволоки пружины определяется по формуле:

 (3.14)

В соответствии с ГОСТ 9389-88 окончательно принимаем d = 2,25 мм. Следовательно, предварительно принятые значение и значения с и k приняты правильно.

Средний диаметр пружины определяется по формуле:

D = c • d = 4 2,25 = 9 мм (3.15)

Наружный диаметр пружины определим по формуле:

DН = D + d = 9 + 2,25 = 11,25 мм (3.16)

Подберем пружину по ГОСТ 13766-68. Ближе всего подходит пружина 1-го класса разряда № 358. Для этой пружины F3 = 83,9 Н; d = 2,25 мм; DН = 11,25 мм; жесткость одного витка С1 = 54 Н/мм; наибольший прогиб одного витка = 0,6мм.

Уточним средний диаметр пружины 18, с. 103:

D = DH -d = 11,25 - 2,25 = 9 мм (3.17)

Проверим выбранную пружину по жесткости одного витка и наибольшему прогибу витка 18, с. 102:

(3.18)

Что приемлемо.

Жесткость пружины определяется по формуле:

(3.19)

где h - рабочий ход пружины, мм; h = 8 мм;

Определим число рабочих витков 18, с. 103:

(3.20)

Максимальная деформация пружины рассчитывается по формуле 18, с. 103:

(3.21)

Подставив в формулу 3,11 вместо силы F силы F1, F2, F3, получим деформации: 1 - предварительную, 2 - рабочую и 3 - максимальную. Максимальная деформация одного витка пружины:

(3.22)

Что почти совпадает с табличным значением по ГОСТу.

Полное число витков определяется по формуле:

n1 = n + n2 (3.23)

где n2 - число опорных витков; n2 = 1,5 … 2.

n1 = 4,5 + 2 = 6,5

Шаг пружины рассчитаем по формуле 18, с. 104:

t = + d =2,75 + 2,25 = 5,0 мм (3.24)

Высота пружины при max деформации определяется по формуле:

L3 = (n1 + 1 - n3) d (3.25)

где n3 - число зашлифованных витков; n3 = 2.

L3 = (6,5 + 1 - 2) 2,25 = 12,4 мм

Высота пружины в свободном состоянии определяется по формуле:

L0 = L3 + 3 (3.26)

L0 = 12,4 + 2,75 = 15,15 мм

Длину развернутой пружины определим по формуле 18, с. 104:

L 3,2 D n1 (3.27)

L 3,2 9 6,5 187 мм

3.5 Технико-экономическая оценка внедряемости стенда

За основу расчета примем тот факт, что при внедрении стенда для разборки и сборки турбокомпрессора уменьшилась общая трудоемкость ремонта турбокомпрессоров на 3 челч для каждой единицы. Значит, до внедрения она составляла 23 челч. Следовательно, годовая трудоемкость ремонта 250 турбокомпрессоров будет равна 1969 челч.

Полная себестоимость ремонта будет равна:

СП = СЗ/П + СЗ/Ч + СМ + СНПР (3.28)

Где СЗ/П - затраты на заработную плату, руб.;

СЗ/Ч - затраты на запасные части, руб.;

СМ - затраты на материалы, руб.;

СНПР - общепроизводственные расходы, руб.

Расходы на заработную плату рабочих находятся по формуле:

СЗ/П = СПР + СДОП + ЕСН (3.29)

где СПР - основная заработная плата производственных рабочих, руб.;

СДОП - дополнительная заработная плата, руб.;

ЕСН - единый социальный налог, руб.

СПР = СТ ТГОД КТ (3.30)

где СТ - средняя годовая тарифная ставка; СТ = 45 руб/ч;

ТГОД - годовая трудоемкость работ, челч;

КТ - коэффициент, учитывающий доплаты; КТ = 1,10 ... 1,12.

СПР = 45 1969 1,10 = 97465 руб.

СДОП = (0,10 ... 0,12)СПР = 0,10 97465 = 9746,5 руб (3.31)

ЕСН = 0,262(СПР + СДОП) = 0,262(97465+9746,5)=28089 руб. (3.32)

СЗ/П = 97465 + 9746,5 + 28089 = 135300 руб.

СЗ/Ч = (3,3 ... 3,5)СЗ/П = 3,3 135300= 446490 руб. (3.33)

СМ = (0,28 ... 0,38)СЗ/П = 0,3 135300= 40590 руб. (3.34)

СНПР = 1,85 СЗ/П = 1,85 135300 = 250305 руб. (3.35)

Полная себестоимость будет равна:

СП = 135300 + 446490 + 40590 + 250305 = 872685 руб.

Себестоимость одного ремонта равна:

(3.36)

Так как после внедрения стенда себестоимость одного ремонта снизилась до 1800 руб., то прибыль с одного турбокомпрессора составит:

П = 3490 - 1800 = 1690 руб.

Срок окупаемости стенда при его первоначальной стоимости 23500 руб. составит:

(3.37)

4. Безопасность жизнедеятельности проекта

4.1 Анализ условий труда на производстве

Целью безопасности труда является сохранение здоровья рабочих. Благоприятные условия труда не только сохраняют здоровье рабочих, но и обеспечивают высокую производительность труда, предотвращают производственный травматизм.

В ремонтной мастерской за охрану труда отвечает руководитель, для проведения практической работы по охране труда на предприятии имеется должность инженера по охране труда.

Мастерская состоит из 10 производственных участков, которые различаются по классификации пожароопасности. В наиболее пожароопасных местах на участках имеются средства пожаротушения. В мастерской имеется достаточное количество огнетушителей.

В мастерской соблюдаются правила электробезопасности, имеется заземлительный контур, состоящий из 30 стержней. Всё электрооборудование заземлено. Проводятся работы по проверке состояния изоляции и исправности электрооборудования.

В мастерской имеется приточно-вытяжная вентиляция. Она находится в рабочем состоянии и обеспечивает необходимый воздухообмен.

Отопление в мастерской находится в рабочем состоянии и поддерживает оптимальную температуру в холодное время года.

В мастерской помимо естественного освещения предусмотрено искусственное освещение. Освещённость рабочих мест в мастерской удовлетворительное.

На каждом участке есть средства оказания первой медицинской помощи.

Наличие этих средств необходимо, так как во время ремонтных работ, особенно на разборочно-сборочных операциях, ввиду несоблюдения техники безопасности и пользования неисправными средствами труда происходит травмирование рабочих.

Для утилизации стружки, ветоши и других отходов в мастерской предусмотрены специальные контейнеры, которые установлены в специально отведенных местах.

Для утилизации горюче-смазочных материалов имеется специальный бак, куда сливают смазку.

Подъёмно-транспортное оборудование мастерской было освидетельствовано органами Гостехнадзора и допущено к эксплуатации.

Для создания более безопасных условий работы, некоторые металлообрабатывающие станки необходимо снабдить защитными экранами и блокировочными устройствами.

В целом условия охраны труда в мастерской находятся в хорошем состоянии.

4.2 Анализ вредных и опасных факторов

Производственная деятельность по ремонту машин и сельскохозяйственной техники связана с наличием многих вредных и опасных факторов, таких как вращающиеся механизмы, работа с электрическими приборами и использование вредных моющих средств.

Проведём анализ наличия вредных и опасных факторов на производстве. Все имеющиеся вредные факторы сведём в таблицу 4.1. Рассмотрим также таблицу 4.2, в которой представлены опасные производственные факторы.

Условные обозначения:

«+»- данный фактор присутствует;

«-»- данный фактор отсутствует;

Таблица 4.1- Наличие вредных факторов

	Вредные факторы
	Шум	СО и другие газы	Пыль	МС	УФИ и ИКИ	Повышенная t
Моечные	+	-	-	+	-	+
Разборочные	+	-	-	-	-	-
Холодная обработка металлов	+	-	+	-	-	-
Газосварочные	+	+	+	-	+	+
Регулировочные	+	+	-	-	-	+
Покрасочные	+	+	-	-	-	-

Таблица 4.2 - Наличие опасных факторов

Виды работ	Опасные факторы
	Электрический ток	Вращающиеся части	Открытый огонь	Взрывоопасные работы
Моечные	+	+	-	-
Разборочно-сборочные	+	+	-	-
Холодная обработка металлов	+	-	+	+
Газоэлектросварочные	+	+	-	-
Ремонт электрооборудования	+	+	-	_
Покрасочные	-	+	-	+

На основании данных таблиц 4.1 и 4.2 можно разработать необходимые требования по технике безопасности и охране труда. При работе во вредных и опасных условиях, а также провести анализ нарушения тех или иных правил проведения различных видов работ с наличием вредных факторов. Так как в мастерской нередко при работе на станках не используются средства защиты, при приготовлении моющих растворов не пользуются резиновыми фартуками и перчатками, возникают и другие нарушения, то все эти нарушения необходимо исключить.

4.3 Классификация и присвоение категорий предприятию и проектируемому участку

Принцип классификации состоит в делении объектов на классы, категории по признакам, связанным с опасностями. Классификация объектов осуществляется на основании нормативных документов и расчета возможности образования взрывоопасной, газо-, паро-, или пыливоздушной смеси, при этом рассматриваются:

-категория производства по взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности (А, Б, В, Г, Д, Е);

-класс пожароопасности помещений для выбора электрооборудования ( для взрывоопасных В-1, В-1а, В-1б, В-2, В-3; для пожароопасных П-1, П-2, П-2а, П-3);

-степень огнестойкости здания (1, 2, 3, 4, 5);

-классификация помещения по электроопасности (без повышенной опасности, с повышенной опасностью, особо опасные);

-категория объекта по степени опасности поражения молнией в зависимости от классов взрывоопасности (1, 2, 3);

-класс санитарно-защитной зоны (1, 2, 3, 4, 5).

Цель классификации - оценить организацию безопасности производственного процесса, правильно выбрать технологическое оборудование, подобрать санитарно-бытовые помещения и санитарно-техническое оборудование.

Производственные участки мастерской можно классифицировать по пожароопасности:

-участок по ремонту топливной аппаратуры, а также участок заправки и пуска тракторов относятся к категории А, как наиболее пожароопасные участки;

-покрасочный участок относится к категории Б;

-сварочно-наплавочный участок относится к категории Г;

-разборочно-сборочный участок, моечный участок относятся к категории Д.

Производственные участки мастерской также можно классифицировать по электроопасности:

-большинство помещений в мастерской относятся к помещениям повышенной опасности, характеризующимися наличием в них одного из условий: токопроводящих полов (металлические, землянные, бетонные); сырости (относительная влажность воздуха превышает 75%) или токопроводной пыли; повышенной температуры воздуха (более +30 С); возможностью одновременного прикосновения рабочих к металлическим корпусам электрооборудования и металлоконструкциям здания или оборудования, соединенному с землёй.

По молниезащите мастерская относится ко второй категории, в которой при нормальной работе взрывоопасные смеси паров, газов или пыли с воздухом или другими окислителями не образуются, а образуются они только в результате аварий или неисправностей.

В целом здание мастерской можно отнести ко второй степени огнестойкости. Здание полностью соответствует требованиям взрывопо-жароопасности.

Участок по ремонту турбокомпрессоров по степени взрывоопасности относится к категории Б.

По степени огнестойкости участок относится ко второй степени огнестойкости.

По степени опасности поражения электрическим током участок относится к помещениям с повышенной опасностью.

4.4 Разработка комплексных решений, обеспечивающих безопасность

Для уменьшения воздействия вредных и опасных факторов на производстве необходимо провести следующие мероприятия:- обеспечить всех рабочих спецодеждой, средствами индивидуальной защиты;

- проверить состояние вытяжной вентиляции;

- проверить наличие и проконтролировать работоспособность защитных устройств, блокировочных и тормозных механизмов, приборов безопасности;

- в соответствии с требованиями цветовой сигнализации провести окрашивание устройств и оборудования в соответствующие цвета;

- провести паспортизацию подъемно - транспортного оборудования;

- проверить работоспособность и эффективность заземления электрического оборудования;

- проверить обучение рабочих правилам работы во вредных и опасных условиях.

На участке по ремонту турбокомпрессоров, кроме вышеперечисленных, необходимо провести дополнительные мероприятия:

- требуется предусмотреть искусственное освещение;

- дополнительно к общеобменной вентиляции установить вытяжной зонт;

- на полу у пульта управления для электробезопасности предусмотреть резиновый коврик.

4.5 Безопасность конструкторской разработки

В данном дипломном проекте проектируется стенд для разборки и сборки турбокомпрессоров. Рабочими органами установки являются вращающиеся механизмы: привод детали, педаль поворота, деталь. Управление рабочим процессом стенда производится вручную. Оператор находится в непосредственной близости к стенду, так как необходимо следить за техническим процессом и управлять стендом. На рисунке 4.1 стрелками показаны наиболее опасные зоны на стенде для разборки и сборки турбокомпрессоров. В связи с тем, что данный стенд ранее не применялся в мастерской, необходимо разработать инструкцию по охране труда.

4.6 Инструкция по охране труда при работе на стенде для разборки и сборки турбокомпрессоров

1 Общие требования безопасности:

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

1.2 Рабочие должны соблюдать правила внутреннего распорядка.

Рисунок 4.1 -- Стенд для сборки и разборки турбокомпрессоров

1.3 Запрещается работать на стенде в алкогольном опьянении;

1.4 Необходимо соблюдать правила пожарной безопасности и производственной санитарии;

1.5 Пользоваться средствами индивидуальной защиты.

2 Требования безопасности перед началом работы:

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

2.2 Надеть спецодежду и использовать средства индивидуальной защиты;

2.3 Убедиться, что использование стенда не сопровождается опасностью.

3 Требования безопасности во время работы:

3.1 Постоянно содержать рабочее место в порядке и чистоте;

3.2 При заедании вращающихся частей, появления посторонних шумов, трудном вращении рукоятки привода, прервать работу и проверить техническое состояние стенда:

3.3 Во время работы на стенде запрещается:

- находиться в непосредственной близости от зоны вращения турбокомпрессора и других вращающихся частей стенда;

- отклоняться от выполнения прямых обязанностей.

4 Требования безопасности по окончании работы:

4.1 Обесточить все электрооборудование;

4.2 Провести техническое обслуживание стенда, при необходимости;

4.3 Поместить оборудование и инструменты для сборки и разборки турбокомпрессора в специально предназначенные для этих целей места;

4.4 Провести уборку на рабочем месте;

4.5 Сделать необходимые записи в журнале после окончания смены.

5 Требования безопасности в аварийных ситуациях:

5.1 При возникновении аварийной ситуации применять все меры, чтобы исключить возможность травмирования людей и поломок оборудования;

5.2 Предпринять меры для уменьшения тяжести последствий аварии;

5.3 При несчастных случаях оказать первую медицинскую помощь пострадавшим;

5.4 Сообщить о случившейся аварии в администрацию

4.7 Расчет искусственного освещения

Искусственное освещение должно отвечать следующим требованиям:

- обеспечивать необходимую освещенность рабочего места, деталей и инструмента;

- не допускать резких теней отдельных участков рабочего стола. Расчет общего равномерного освещения проведем по методу светового потока.

Для данного участка выбираем светильник «Универсаль» с мощностью лампы до 500 Вт.

1 Расстояние между светильниками определяем по формуле:

LСВ = kL • HСВ (4.1)

где Н -- высота подвеса светильника, м;

kL - коэффициент, учитывающий отношение высоты подвеса светильника к расстоянию между светильниками kL= 1,8.

Высоту подвеса светильника определяем по формуле:

HСВ = Н - (h1 + h2) (4.2)

где Н - высота помещения, м. Н = 4 м;

h1 - расстояние от пола до освещаемой поверхности, м. h1 = 1 м;

h2 - расстояние от потолка до светильника, м. h2 = 0,25 м.

НСВ = 4 - (1 + 0,25) = 2,75 м

LСВ = 1,8 • 2,75 = 4,95 м

2 Количество рядов светильников определяем по формуле:

mР = (4.3)

где b - ширина помещения, м. b = 6 м;

а - величина, учитывающая расстояние крайних от стен светильников, м;

b - ширина рядов светильников, м.

Ширину рядов светильников определяем по формуле:

bСИ = kв • hСВ (4.4)

где kВ - коэффициент, учитывающий отношение максимальной ширины между светильниками к высоте подвеса. KВ = 1,2.

bВ = 1,2 • 2,75 = 3,3 м

Определяем величину а по формуле:

а = kОБ • LСВ (4.5)

а = 0,3 • 4,95 = 1,49 м

mР = = 1,37

Принимаем два ряда светильников.

3 Определяем суммарное количество светильников:

nСВ = (4.6)

где L - длина помещения, м. L = 8 м.

nСВ= = 1,3

Из технических соображений принимаем 4 светильника.

4 Определяем показатель помещения по формуле:

? = (4.7)

где S - площадь помещения, м2, S = 48 м2.

? = =1,25

Определяем световой поток лампы по формуле:

FЛ = (4.8)

где Emin - минимальная освещенность, лк. Emin, = 200 лк;

Z - коэффициент неравномерности, Z = 0,865;

?СВ - коэффициент использования светового потока, ?СВ = 0,44.

KЗ - коэффициент запаса, kЗ = 1,5.

FЛ = = 7077 лк

По результатам расчетов для освещения участка по ремонту коленчатых валов выбираем лампы типа НГ-220-500, световой поток которых равен 8100лк.

4.8 Расчет вентиляции

Естественная вентиляция зданий осуществляется посредствам удаления загрязнённого воздуха с помощью вытяжных труб (шахт) и поступление чистого наружного воздуха через приточные каналы или неплотности в строительных конструкциях.

Разность давлений, Па, на концах вытяжной трубы:

(4.9)

где g - ускорение свободного падения, (9,81 м/с2 );

h - длина вытяжной трубы, м;

- плотность соответственно наружного и внутреннего воздуха, кг/м3.

Теоретическая скорость воздуха в вытяжной трубе, м/с,

(4.10)

Действительная скорость движения воздуха в трубе меньше теоретической, так как на своём пути он преодолевает сопротивление, зависящее от формы поперечного сечения трубы и качества поверхности ее стенок. Эту скорость рассчитывают по формуле:

(4.11)

где =0,32…0,65 - коэффициент учитывающий сопротивление движению воздуха в вытяжной трубе; в расчётах принимают =0,5.

По найденному значению вычисляют суммарную площадь сечения вытяжных труб, м2,

(4.12)

где L - требуемый воздухообмен, м3/ч.

Число вытяжных шахт определяют, исходя из конструктивных размеров шахты:

(4.13)

где S - площадь поперечного сечения шахты, м2.

4.9 Разработка решений по экологической безопасности

В настоящее время вопросы экологической безопасности имеют все более актуальное значение. На УП «Добрушская ПМС» этой проблеме не уделяется должное внимание.

Однако, некоторые меры по улучшению экологической обстановки в недавнем прошлом приняты. По периметру территории предприятия создана санитарная зона, которая содержится в соответствующем состоянии. На территории предприятия расположены плановые насаждения. При ремонте техники отработавшие масла сливают в емкости, затем подвергаются переработке. После мойки техники, вода проходит сначала очистные сооружения, а потом попадают в канализацию.

Основными источниками загрязнения окружающей среды являются:

электрогазосварочные работы, обработка металлов, моечные работы, покрасочные работы. Поэтому необходимо на участках, где производятся данные работы, установить соответствующее оборудование по защите окружающей среды. При проведении моечных работ в цехе необходимо предусмотреть замкнутое использование моющего агента. При работах, связанных с обработкой металлов, применяют емкости для складирования лома. Сварочные посты необходимо оборудовать искусственной вентиляцией и фильтрами для предотвращения выбросов вредных веществ в окружающую среду.

5. Технико-экономическая оценка проекта

Основные производственные фонды включают стоимости зданий, сооружений, производственного и вспомогательного оборудования, инструмента, приспособлений и инвентаря:

(5.1)

где СЗД - удельная стоимость 1 м2 здания, руб/м2;

СОБ - удельная стоимость1 м2 оборудования, руб/м2;

СИН - удельная стоимость инвентаря и приспособлений, руб/м2.

Принимаем

СО = 40 6250 = 250000 руб.

Стоимость ремонта рассчитывается по формуле:

СП = СЗ/П + СЗ/Ч + СМ + СНПР (5.2)

где СП - полная себестоимость, руб.;

СЗ/П - расходы на заработную плату, руб.;

СЗ/Ч - расходы на запасные части, руб.;

СМ - затраты на материалы, руб.;

СНПР - общепроизводственные расходы, руб.

Расходы на заработную плату рабочих находятся по формуле:

СЗ/П = СПР + СДОП + ЕСН (5.3)

где СПР - основная заработная плата производственных рабочих, руб.;

СДОП - дополнительная заработная плата рабочих, руб.;

ЕСН - единый социальный налог, руб.

СПР = СТ ТГОД КТ (5.4)

где СТ - средняя годовая тарифная ставка; СТ = 45 руб/ч;

ТГОД - годовая трудоемкость работ по ремонту турбокомпрессоров, челч;

КТ - коэффициент, учитывающий доплаты;

КТ = 1,10 ... 1,12

СПР = 45 1325 1,1 = 65587 руб.

СДОП = (0,10...0,12)СПР = 0,10 65587 = 6558,7 руб. (5.5)

ЕСН = 0,262 (СПР + СДОП) = 0,262 (65587 + 6558,7) = 18902 руб. (5.6)

СЗ/П = 65587 + 6558,7 + 18902 = 91047 руб.

СЗ/Ч = (3,3...3,5)СЗ/П = 3,3 91047 = 300455 руб. (5.7)

СМ = (0,28...0,38)СЗ/П = 0,3 91047 = 27314 руб. (5.8)

СИПР = 1,85 СЗ/П = 1,85 91047 = 168437 руб. (5.9)

Полная себестоимость будет равна:

СП = 91047 + 300455 + 27314 + 168437 = 587253 руб.

Себестоимость одного ремонта равна:

(5.10)

где W - программа ремонта; W = 250 шт.

К производственным показателям также относят: фондовооруженность, фондообеспеченность, фондоемкость и энергоемкость, уровень рентабельности и срок окупаемости.

Фондовооруженность равна:

(5.11)

где РПР - число производственных рабочих, чел.

Фондоемкость равна:

(5.12)

Фондообеспеченность равна:

(5.13)

Рассчитываем срок окупаемости:

(5.14)

где ПУ - условная прибыль, руб.

Условная прибыль определяется как:

ПУ = Ц W - СП (5.15)

где Ц - предельная цена турбокомпрессора после ремонта, руб.

Предельная цена после ремонта - это наивысшая цена, по которой предприятие собирается продать вновь отремонтированный турбокомпрессор.

Ц = 4000 руб.

ПУ = 4000 250 - 587253 = 412747 руб.

Рентабельность предприятия находим по формуле:

(5.16)

где Р - рентабельность предприятия, %

Основные технико-экономические показатели проекта сводим в таблицу, представленную в графической части дипломного проекта.

В результате внедрения конструкторской разработки было выявлено снижение трудоемкости одного ремонта с 23 чел.-ч. до 20 чел.-ч., годовой трудоемкости с 1969 чел.-ч. до 1325 чел.-ч.

До внедрения стенда и приспособления полная себестоимость была равна 23500 руб., себестоимость одного ремонта 3490 руб.

В результате расчета, приведенного в пятом подразделе третьего раздела дипломного проекта, было выявлено, что прибыль с одного ремонта составит:

П = 3490 - 2349 = 1141 руб.

Срок окупаемости стенда и приспособления при их первоначальной стоимости 23500 руб. составит:

Результаты расчетов сводим в итоговую таблицу 5.1.

Таблица 5.1 - Технико-экономическая оценка проекта

Показатели	Значения
1	2
Годовая программа, рем.	250
Капитальные вложения, руб.	250000
Прибыль, руб.	412747
Себестоимость одного ремонта, руб.: - до внедрения приспособления и стенда - после внедрения	3490 2349
Срок окупаемости приспособления и стенда, лет	0,1
Рентабельность ремонта, %	16,5
Срок окупаемости капитальных вложений, лет	0,6

Выводы и предложения

Выполнение дипломного проекта на вышеуказанную тему позволяет сделать следующие выводы.

1 Расчет основных параметров организации ремонта турбокомпрессора позволяет при соблюдении основных принципов ремонта: параллельности, пропорциональности, ритмичности и непрерывности добиться улучшения организации труда, увеличения производительности рабочих.

2 Внедрение стенда для разборки и сборки турбокомпрессора позволило снизить трудоемкость ремонта и себестоимость одного ремонта, повысить эффективность производства.

3 Проведение мероприятий, предложенных в разделе «Безопасность жизнедеятельности проекта», позволит улучшить состояние охраны труда и экологичность безопасности производства.

4 При расчете экономического эффекта от конструкторской разработки и от внедрения капитальных вложений на организационно-технические мероприятия можно выявить снижение себестоимости ремонта, появление годовой экономии от снижения себестоимости ремонта, увеличение рентабельности производства.

Список литературы

1 Надежность и ремонт машин. Под редакцией Курчаткина В.В. - М.: Колос, 2014.

2 Гуревич А.М., Сорокин Е.М. Тракторы и автомобили. - М.: Колос, 1978.

3 Бабусенко С.М. Ремонт тракторов и автомобилей. - М.: Колос, 1980.

4 Усков В.П. Справочник по ремонту базовых деталей двигателей. - Брянск: 1998.

5 Серый Н.С. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. - М.: Колос, 1981.

6 Дунаев П.Ф., Лёликов О.П. Конструирование узлов и деталей машин. - М.: Высшая школа, 2000.

7 Левицкий Н.С. Организация ремонта и проектирования сельскохозяйственных ремонтных предприятий. - М.: Колос, 1977.

8 Справочник. Охрана труда на ремонтных предприятиях. - М.: Колос, 1981.

9 Гуревич Д.Ф., Цырин А.А. Ремонтные мастерские совхозов и колхозов. Л.: Агропромиздат, 1988.

10 Копылов Ю.М. и др. Текущий ремонт колесных тракторов - М.: Росагропромиздат, 1988.

11 Аршинов В.Д. и др. Ремонт двигателей - М.: Транспорт, 1978.

12 Боровских Ю.И. и др. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей. - М.: Высшая школа, 1979.

13 Детали машин в примерах и задачах. Под редакцией Ничипорчика С.Н. Мн.: Высшая школа, 1981.

14 Воронов Е.П., Грибков В.М. Справочник по оборудованию для технического обслуживания и ремонта тракторов и автомобилей. - М.: Колос, 1978.

15 Бабусенко С.М. Проектирование ремонтно-обслуживающих предприятий. - М.: Агропромиздат, 1990.

16 Шкрабак В.С. и др. Безопасность жизнедеятельности в сельскохозяйственном производстве. - М.: Колос, 2004.

Размещено на Allbest.ur