Организация ТО и ремонта машинно-тракторного парка в СПК имени Кирова с разработкой стенда для разборки и сборки коробок передач

3. Разработка стенда для ремонта и технического обслуживания коробки перемены передач.

3.1. Назначение стенда.

Стенд предназначен для разборки и сборки коробки перемены передач автомобилей ГАЗ-52, ГАЗ-53 и ЗИЛ-130. На стенде производится ремонт и техническое обслуживание коробки переменных передач.

3.2. Устройство и принцип работы.

Стенд состоит из корпуса, выполненный из листового проката, на которой спланированы узлы стенда.
С одной стороны устанавливается на лапы, в количестве четырех штук. На другой стороне корпуса монтируется поворотный механизм с поворотным столом. На стол устанавливается коробка переключения передач, фиксируется и закрепляется.
После установки коробки переключения передач на стенд, производится разборка и сборка коробки, в технологическом порядке. Технический процесс разборки и сборки представлен на плакате (формат А1).








3.3.Расчет сварного шва.

Рассчитаем схему сварного соединения

Рисунок 2. схема сварного соединения расчетная.
Рисунок. 2. Расчетная схема сварного соединения
 Расчет углового шва под действием момента в плоскости стыка выпол-няют, полагая, что швы передают только силы вдоль своей оси.
 Исходные данные для расчета:
Принимаем максимальное значение Н: Нmax = 0.21 м.
Принимаем минимальное значение сварного шва Lmin = 0.07 м., h = 0.06 м, расчетный катет углового шва kp = 0,01 м.
 Приведем расчетные формулы:
Из условий равновесия следует
М = Fc*h*τ + Wc*τ     (50)
где Fc= 0,7*kp*L∑, Wc =0,7*kp*h2/6, откуда

где М – момент в плоскости стыка, Fc – площадь расчетного сечения шва, Wc –
момент сопротивления сечения шва, τ – напряжение среза в расчетном сечении, [τ’] – допускаемое напряжение сварного шва на срез, [τ’] = 0.65*[σ]р.
Определим момент М в плоскости стыка, возникающий под действием
силы Р на расстоянии Н:
М = Р*Н     (51)
Подставим подсчитанное значение Р в формулу 3.4.10
М = 3950*0,21 = 798,27 Н*м
Далее определим напряжение среза:
Fc= 0,7*kp*L∑ (52)
где L∑ -- суммарная длина шва,
L∑ = 4*Lmin = 4*0,07 = 0,28 м
Fc = 0,7*0,01*0,28 = 1,96*10-3 м2
Wc = 0,7*0,01*0,062/6 = 4,2*10-6 м3
Определим напряжение среза сварного шва на основании формулы *:
Па
[τ’] = 0.6*[σ]р,   (53)
Для привариваемой детали из стали Ст3 [σ]р = 140 МПа
[τ’] = 0.6*140 = 84 МПа
Условие τ = 6,73 МПа ≤ [τ’] = 84 МПа выполняется, следовательно, сварной шов выдержит приложенную нагрузку.

3.4. Расчет крепления корпуса поворотного механизма

Определим необходимую силу, которую необходимо приложить к стандартному ключу при завинчивании гайки до появления в стержне блока напряжение, которого предел текучести σТ=200 МПа (Сталь 10).
Определим напряжение сжатия σсм и среза в резьбе.
Расчет выполним для болта М10. Длина ручки стандартного ключа в среднем принимаем l=12d, коэффициент трения в резьбе и на конце гайки f=0.15. Сила затяжки Fзат , Н, при которой эквивалентное напряжение σэкв в стержне болта равная σтек определяется
(54)
где d1 – внутренний диаметр резьбы, мм;
σЭКВ - эквивалентное напряжение, Н/мм2 .
=7,9 кН
Момент завинчивания ТЗАВ, Н м, определяется
ТЗАВ=0,5 FЗАТ d2 [( ) f+tg(ψ+φ)] , (55)
где Ψ – угол подъема резьбы, °;
d2 – средний диаметр резьбы.
φ =arctg fпр=9o50’ (56)

DСР=0,5 (D1+dОТВ), (57)
где D1 – наружный диаметр опорного торца гайки, мм;
dОТВ = d+0,5 (59)
где d – наружный диаметр резьбы, мм.
dОТВ =10+0,5=10,5 (мм)

DСР=0,5 (16+10,5)=13,25 (мм)

fпр= = =0,173

ТЗАВ= 7900 8,106 [ 0,15+tg(2o53’+9o50’)]=14409 Н м
Сила приложенная к ключу, Н, определяется:
FК= = (60)
где l –длинна ключа, мм.
FК= =80,5 Н
Напряжение смятия в резьбе σсм , МПа, определяется:
σсм= (61)
где z – число рабочих витков;
σсм= =56 МПа
Напряжение среза в резьбе τ, МПа, определяется:
τ= (62)
где Н – высота гайки;
к – коэффициент полноты гайки;
кМ – коэффициент неравномерности нагрузки по виткам резьбы; τ= =80,3 МПа

3.5. Расчет фиксатора на срез

Расчет выполним для фиксатора, который фиксирует поворотный стол. Фиксатор d=12 мм. Для расчета возьмем необходимые данные, плечо h = 0.3 м, и усилие, которое прилагает рабочий, при разборке примем P =150 Н
М=P*h =[F+ F] (63)
где P – усилие рабочего
h – плечо
=>

Н (64)
Условие прочности при срезе.
τ= τ , где [ τ ]=80 МПа (65)



4 Безопасность и экологичность проекта

4.1 Анализ состояния безопасности жизнедеятельности на предприятии.

Полностью безвредных и безопасных производств не существует. Задача охраны труда – свести к минимуму вероятность поражения или заболевания работающего с одновременным обеспечением комфорта при максимальной производительности труда. Реальные производственные условия характеризуются, как правило, наличием некоторых опасных и вредных производственных факторов.
Цель данного раздела заключается в разработке инженерных решений и мероприятий, обеспечивающих безопасность, т.е. такое соотношение условий труда, при котором исключается воздействие на работающего опасных и вредных производственных факторов.
Анализ состояния безопасности жизнедеятельности на предприятии и механизмы безопасности позволяет выявить недостатки в организации работ и наметить меры по улучшению условий труда при комплексной механизации производственных процессов. Все имеющиеся мероприятия по охране труда должны выполнятся согласно нормам и действующим положениям. Ответственный за состояние безопасности на всем предприятии – инженер по технике безопасности.
В обязанности инженера по технике безопасности входят задачи по осуществлению контроля за состоянием охраны труда на предприятии и соблюдении норм техники безопасности, а так же проведение мероприятий по улучшению безопасности жизнедеятельности. На предприятии их общего числа работающих, женщины составляют более половины. Они не работают на вредных работах, как и не выполняют тяжелых физических работ. Привлечение их к тем или иным работам происходит по обоюдному согласию. Работников, занятых на работах с вредными условиями труда, обеспечивают средствами индивидуальной защиты, выдают спецодежду, проводят медицинский осмотр.
4.2. Анализ опасных и вредных производственных факторов.

Как при любом производстве в цехах большое количество опасных и вредных факторов, угрожающих здоровью обслуживающего персонал. проживающему. Анализ этих факторов приведен в таблице
Таблица 22
Факторы. Результаты воздействия. Способ защиты.
1 Выброс в атмосферу Отравления, болезни. Установка фильтров.
2 Выброс и загрязнение водного бассейна. Отравления, болезни. Очистка сточных вод.
3 Высокое напряжение. Ожоги, летальный исход. Изолировать и заземлить электрооборудование.
4 Высокая температура. Ожоги разной степени. Средства индивидуальной защиты.
5. Острые предметы. Порезы различной тяжести. Соблюдать меры предосторожности.
6. Скользкий пол. Травмы, переломы. Соблюдать осторожность.






4.3. Мероприятия по технике безопасности и охране труда.

Мероприятия по обеспечению охраны труда и технике безопасности осуществляется в соответствии с нормами на техническое проектирование, нормами на вентиляцию помещения, вентиляцию тепла, газа и пылевыделяющего оборудования.
При расстановке оборудования необходимо учесть правило безопасности работающих. Все тяжелые транспортные и грузоподъемные операции должны быть механизированы.
При разработке проекта необходимо соблюдать требования:
1. организации технологических процессов и гигиенических требований к производственному процессу.
2. единые правило по технике безопасности
- для снижения шума все его источники необходимо заключить в звукоизолирующие кожуху и установить на специальных площадках.
- для предотвращения возникновения превышение ПДК выделяющихся веществ, пожаро – и взрывоопасных паров в помещениях необходимо соблюдать правила техники безопасности и охраны труда.
Для этого предусматривается:
- размещение участков, отделений, постов с источниками вредных веществ и паров в изолированных помещениях, оборудованные соответствующей вентиляцией;
-местные вытяжные устройства от оборудования, выделяющие вредные газы, пары, пыль.
-изоляция аккумуляторного участка;
-расположение оборудования, рабочих мест, стоянки машин, необходимых производств и проходов согласно нормами технического проектирования;
-курение в специальных отведенных местах;
-оборудование первичными средствами пожаротушения пожароопасных помещений производственного корпуса.

4.4. Чрезвычайность ситуаций.

На территории автопарка чрезвычайные ситуации могут возникнуть в результате возгорания, взрывах на участках производственного корпуса, где применяются легковоспламеняющиеся жидкости и газы. Данные вещества имеющиеся на участках:
- участок ремонта топливной аппаратуры: масла, топливо
- кузнечно-сварочный участок: утечка ацетона, пропана, угольная пыль.
- жестяницкий участок: стружка
- производственные корпуса: воспламенение электропроводки.
Причинами возникновения пожара:
1. халатное отношение рабочих к выполняемой работе и хранение горючих и легковоспламеняющихся жидкостей.
2. применение электрооборудования не соответствующей категории эксплуатации
3. перегрузка оборудования и его замыкание.
4. курение в неположенном месте

4.5. Противопожарные мероприятия.
. 1. Эксплуатационные мероприятия: правильность эксплуатации оборудования, машин и механизмов в соответствии с ГОСТ 12-1-004-96 ССБТ пожарная безопасность.
2. Технические мероприятия: соблюдение норм и правил при устройстве вентиляции в производственных коридорах, правильное устройство отопления и электроснабжения. Соблюдения правил хранения ГСМ. Обязательное наличие на производственных участках средств пожаротушения. При устройстве водопровода предусмотреть пожарные гидранты.
Снабдить здание пожарной сигнализацией. Обеспечить работающих средствами индивидуальной защиты и спецодеждой в соответствии с ГОСТ 12.1.0005-86 ССБТ. Индивидуальные средства защиты.

4.6. Экологичность проекта.

Основной задачей экологической безопасности является сведения к минимуму контакта производства с окружающей средой. Целецеобразно применить безотходные производства, свести к минимуму применение вредных и отравляющих веществ. И если и применять их, то в минимальных концентрациях и дозах. На предприятии должны применятся очистные сооружения для используемой воды, воздуха. В целях эффективного использования применяют много кратное использование воды и воздуха. В целях экологической безопасности целецеобразно применять и разрабатывать простые технологии без применения сложных химических веществ (например, при щелочном гидролизе свиной мездри или пропитке вакуумных котлов и другой аппаратуре), но при большой необходимости обеспечивать несколько степеней защиты. Эффективно использовать тепловую энергию, не допускать утечек. Ведь для получения ее применяются органические вещества, что приводит так же к загрязнению окружающей среды и ухудшению экологической обстановки.








4.7. Расчет выбросов загрязняющих веществ в окружающую среду от сварочного участка.

4.7.1. Расчет выброса от сварочного участка.
1. Газовая сварка
Исходные данные:
Объем расходуемый газов за год В=16340 м3
Объем расходуемый газов за день b=50 м3
Время работы газовой горелки t=1,5 часа
Количество твердых частиц выделяемых при сварке gтв=12,4 г/ м3
Количество газов, выделяемых при сборке gгаз=24 г/ м3
Допускаемое значение газового выброса [Gгаз]=0.08 г/сек.
Определим валовой выброс твердых частиц в год:
кг/год
Определим валовое выделение газов за год:
кг/год
Определим максимальный разовый выброс твердых частиц:

Определим максимальное разовое выделение газов:

2. ручная газовая резка металла
Исходные данные:
Время резки металла в день, t=1.5 часа
Количество газовых горелок, т=1
Количество твердых частиц, выделяемых при резке металла,
Количество оксида углерода, выделяемого при резке металла,
Количество оксида азота, выделяемого при резке металла,
Допускаемое значение разового выброса оксида углерода
Допускаемое значение разового выброса оксида азота
Определим валовой выброс твердых частиц при газовой резке металла в год:

Определим максимальное разовое выделение оксида углерода:

Определим максимальное разовое выделение оксида азота:

3. ручная электродуговая сварка
Исходные данные:
Масса расходуемых за год электродов, В=1634
Масса электродов, расходуемых в течение дня, b=6кг
Время работы сборочного аппарата в день, t=6ч
Количество твердых частиц, выделяемых при сборке
Количество газов, выделяемых при сборке ,
в том числе: фтористого водорода
оксида азота
оксида углерода
допускаемый максимальный разовый выброс твердых частиц аэрозоли
допускаемое значение разового выброса:
фтористого водорода
оксида азота
оксида углерода
Определим валовой выброс твердых частиц аэрозоли (пыли) в год:

Определим валовое выделение газов за один год

Определим максимальный разовый выброс твердых частиц пыли

Определим максимальное разовое выделение газов:
фтористый водород

Оксид азота

оксида углерода

Для того, что бы улучшить условие труда и добиться улучшение воздушной среды в сварочном участке применяют механическую вентиляцию. Подачу приточного воздуха следует производить в зоны с наименьшим содержанием вредных веществ, и удаление из зоны, где наблюдается наиболее высокая концентрация вредности или температуры воздуха.