Проектирование специализированной станции технического обслуживания для автомобилей ВАЗ с разработкой шиномонтажного участка и модернизацией шиномонтажного стенда (дипломный проект)

Данный дипломный проект включает в себя: пояснительную записку и гра-фические материалы. В разделах пояснительной записки отражаются следую-щие моменты.
Во введении рассматривается вопрос предпочтительности внедрения новых технологий и новых разработок оборудования на СТО.
В технико-экономическом обосновании дипломного проекта определяется проблема и цель дипломного проекта, раскрывается необходимость внедрения нового оборудования в производственном корпусе и на шиномонтажном участке. В данном разделе дипломного проекта также указываются данные генерального плана СТО о территории, зданиях и коммуникациях.
В технологическом расчёте СТО произведён расчёт зон и участков с учётом внедряемого оборудования на шиномонтажном участке и предлагаемой в конструкторской части проекта конструкции шиномонтажного стенда для проведения работ на разработанном участке.
В проектировании участка произведён расчёт и подбор оборудования с расчётом площади шиномонтажного участка и описана технология выполнения работ с учётом применения нового оборудования.
В технологической части проекта представлен технологический процесс для проведения шиномонтажных работ колёс легкового автомобиля.
В конструкторской части проведён краткий анализ существующих конст-рукций шиномонтажных стендов. Так же произведены расчеты на прочность наиболее нагруженных частей конструкции.
В разделе «Безопасность жизнедеятельности» произведены основные расчё-ты по энергопотреблению шиномонтажного участка, с основными требования по безопасной работы на участке.
В разделе экономической части проекта представлен расчёт капитальных вложений в организацию СТО и срок её окупаемости, а так же показатели конструкторской разработки.



СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ....
1 Анализ рынка услуг…........
1.1. Особенности эксплуатации индивидуальных автотранспортных средств..
1.2. Система технического сервиса индивидуальных автотранспортных средств………………………
1.3. Потребители услуг автосервиса и особенности их предоставления…......
1.4. Маркетинговый анализ и прогнозирование ёмкости рынка автосервисных услуг в районе проектирования……………
1.5. Понятия маркетингового анализа объёма услуг…
2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СТО
2.1. Расчёт объёмов работ
2.2 Расчёт числа рабочих постов ТО и ТР..........
2.3 Расчёт числа работающих на СТО……
2.4 Расчёт площадей помещений СТО……
2.5 Технологическое оборудование…
3 РАСЧЁТ ШИНОМОНТАЖНОГО УЧАСТКА.........
3.1 Назначение участка…………
3.2 Виды работ, выполняемых на участке…………………
3.3 Подбор оборудования для участка……………
3.4 Расчёт площади участка……………
4 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.........
4.1 Технология шиномонтажных работ………
4.2 Технология проведения шиномонтажных работ на участке………......
4.3 Разработка технологической карты....
5 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
5.1 Анализ существующих конструкций…
5.2 Назначение разрабатываемого приспособления……
5.3 Расчёт конструкции стенда……
5.4 Заключение…
6 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ....
6.1 Анализ условий труда………
6.2 Безопасность производственной деятельности………
6.3 Противопожарные мероприятия…
6.4 Экологичность проекта………
6.5 Разработка систем мероприятий по обеспечению безопасности труда….
7. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОЕКТА..........
7.1 Расчёт технико-экономических показателей проектирования СТО…
7.2 Технико-экономическая обоснование конструкторской разработки....
ЗАКЛЮЧЕНИЕ......
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ.........
ПРИЛОЖЕНИЯ.........



3. Расчет шиномонтажного участка

3.1. Назначение участка
Объектом проектирования, является участок шиномонтажа на СТО.
Основной функцией шиноремонтника является текущий ремонт покрышек, камер и дисков. Ремонту подлежат покрышки, имеющие повреждения размером не более 100 мм. Сквозные повреждения должны находиться на расстоянии не менее 50 мм от пятки борта.
Ремонт покрышек, камер и дисков производят на более готовых починочных материалов, золотников, вентилей и колпачков.
Площадь шиноремонтного отделения составляет 36 м2.
Для выполнения производственной программы требуется вулканизаторщик 4-го разряда.
В соответствии с типовыми нормами вулканизаторщику выдают следующую спецодежду: хлопчатобумажный комбинезон и комбинированные рукавицы.

3.2. Виды работ, выполняемых на участке
На шиномонтажном участке выполняются работы, связанные с демонтажом и монтажом шин и дисков, проведут балансировку колес, проверят техническое состояние и ремонт покрышек, камер, проведут ремонт (прокат) дисков колес без нагрева, проведут замену соска накачки колеса, производят проверку давления в шинах, при необходимости производят их подкачку, проводят проверку момента затяжки болтов (гаек) крепления колеса.




Чтобы обеспечить работоспособность автомобиля в течение всего периода эксплуатации, необходимо периодически поддерживать его техническое состояние комплексом технических воздействий, которые в зависимости от назначения и характера можно разделить на две группы:
воздействия, направленные на поддержание колёс автомобиля в работоспособном состоянии в течение периода их эксплуатации; воздействия, направленные на восстановление утраченной работоспособности колёс автомобиля.
Комплекс мероприятий первой группы составляет систему обслуживания и носит профилактический характер, а второй - систему восстановления (ремонта).
Обслуживание колёс является периодическим и включает в себя балансировку, проверку и подкачку давления воздуха колёс, а ремонт производится по потребности, при проколе (порезе) шин, камер, при перебортовке шин и дисков (с последующей балансировкой), при «пробое» колеса, повлекшее за собой замятие (ведение) диска.
Одной из самых трудоёмких работ является прокат дисков. Для восстановления изначальной формы диска требуется спустить воздух из камеры (шины), разбортовать колесо, очистить диск от грязи, ржавчины, прокатать его, забортировать, накачать и отбалансировать.
На шиномонтажном участке так же проводится и сезонное обслуживание машин. При заезде автомобиля в зону технического обслуживания и ремонта для проведения сезонных работ, ему так же меняют комплект резины на соответствующий сезон. По желанию клиента сезонная смена резины может производиться без проведения других операций, связанных с технической подготовкой всего автомобиля к данному сезону.
Шиномонтаж – это обслуживание и ремонт колес автомобиля. Как стационарный, так и мобильный шиномонтаж на колесах проходит в несколько этапов.
Шиномонтаж включает в себя:
- cнятие/установку колеса на а/м
- мойку колеса
- диагностику и демонтаж
- устранение проблемы, или замена резины
- монтаж и балансировку.
Это делается с помощью специальной пенообразующей жидкости. Или проще, покрышку просто опускают в бак с водой. После определения места повреждения покрышку помещают на шиномонтажный стенд.
Простейший шиномонтажный стенд чаще всего представляет собой круглый вращающийся стол со специальными приспособлениями, которые позволяют значительно облегчить и упростить ремонт покрышки. Стенды существуют автоматические и полуавтоматические.
На шиномонтажном участке выполняют следующие виды работ:
• Шиномонтаж колес;
• Балансировку;
• Вулканизацию;
• Правку дисков;
• Исправление покрышек от дефектов.
До начала ремонтных работ колеса временно хранят на стеллаже. Демонтаж шин выполняют на специальном демонтажно-монтажном стенде в последовательности, предусмотренной технологической картой.
После демонтажа покрышку и диск колеса хранят на стеллаже, а камеру на вешалке.
Техническое состояние покрышек контролируют путем тщательного осмотра с наружной и внутренней стороны с применением ручного пневматического борторасширителя (спредера). Посторонние предметы застрявшие в протекторе и боковинах шин, удаляют с помощью плоскогубцев и тупого шила. Посторонние металлические предметы в покрышке могут быть обнаружены в процессе диагностирования с помощью специального прибора. При проверке технического состояния камер выявляют проколы, пробои, разрывы, вмятины и другие дефекты.
Герметичность камер проверяют в ванне, наполненной водой и оборудованной системой подвода сжатого воздуха.
Контрольный осмотр дисков выполняют для выявления трещин, деформаций коррозии и других дефектов. В обязательном порядке проверяют состояние отверстий под шпильки крепления колес. Ободья от ржавчины очищают на специальном станке с электроприводом. Мелкие дефекты ободьев, такие как погнутость, заусенцы, устраняют на специальном стенде и с применением слесарного инструмента.
Технически исправные покрышки, камеры и диски монтируют, и демонтирую на одном и том же стенде. Давление воздуха в шинах должно соответствовать нормам, рекомендованным заводом-изготовителем. Шиномонтажный участок оборудуют эталонным манометром, по которому периодический проверяют рабочие манометры. После монтажа шин обязательно осуществляют балансировку колес в сборе на специальном стенде.
Шиномонтажный участок обеспечивают необходимой технической документацией, в том числе технологическими картами на выполнение основных видов работ, и соответствующим технологическим оборудованием.

3.3. Подбор оборудования для участка
Исходные данные:
- трудоемкость: 1702,5 чел. –ч.
- численность персонала: 1 чел.
- площадь, занимаемая оборудованием в плане: 8,4 м2.
Таблица 3.1.
Оборудование для поста шиномонтажа и балансировки колес




5. Конструкторская часть

5.1 Анализ существующих конструкций
Рассмотрим существующие конструкции шиномонтажный стендов и сделаем сравнительный анализ их технических характеристик
Целью анализа является выявление технико-экономического уровня существующих конструкций и последующая их модернизация или разработка новой, более совершенной конструкции. Для выполнения анализа следует ознакомиться с существующими аналогами, предназначенными для выполнения подобных работ, их достоинствами и недостатками, а также изучить условия работы данного оборудования. При выявлении несовершенства конструкции (низкая надежность, малая производительность, большая металлоемкость, неудобство использования в эксплуатации, невозможность применения для новых марок автомобилей и т.д.) предлагаются варианты усовершенствования конструкции, позволяющие устранить обнаруженные недостатки.
Станок для демонтажа и монтажа колес легковых автомобилей модели 1102
Станок, рис. 5.1, предназначен для монтажа и демонтажа колес легковых автомобилей с глубоким ободом в условиях крупных автохозяйств.
Станок состоит из сварного каркаса и установленной на нем плиты из толстолистового железа; на плите смонтированы: сверху – стойка с нажимными роликами и опорный стол для установки на нем покрышки, снизу – привод опорного стола, состоящий из электродвигателя и червячного редуктора.




Стойка с нажимными роликами предназначена для обжима бортов покрышки при демонтаже и монтаже ее на обод. Для демонтажа покрышки служит специальная лопатка, вводимая между бортами покрышки и ободом, для монтажа – нажимные ролики.

Рисунок 5.1 Стенд шиномонтажный Модели 1102.
Техническая характеристика.
Тип – стационарный, универсальный.
Размеры обслуживаемых покрышек – 6,00-16; 6,70-15; 7,00-15 и 7,50-16
Привод – Электродвигатель АО-41-6 мощностью 1 КВт, 930 об/мин, 220/380 В.
Число оборотов покрышки при демонтажа и монтаже, об/мин – 10
Габаритные размеры, мм
Длина – 930
Ширина – 560
Высота – 1140
Вес, кг – 220
Недостатки:
1. Во время остановки и снятия колеса его необходимо поднимать на приличную высоту вручную.
2. Органы управления стендом приводятся в действие ручным управлением.
3. Высокая масса стенда, устаревшая модель, высокое энергопотребление.
4. Отсутствует возможность накачки колес.
5. Низкая скорость монтажа и демонтажа.
Преимущества:
1. Низкая цена.
2. Отсутствует потребление сжатого воздуха.

Станок для демонтажа и монтажа колес легковых автомобилей модели ЦКБ Ш-501.
Основными узлами станка (рисунок 5.2) являются основание, червячные редуктор, стойка с рычагами, роликами и пневмоцилиндром и стойки с демонтажным рычагом.
Основание станка – сварное, изготовлено из равнобокого уголка 32х32х4; на нем смонтированы все узлы и детали станка.
С боков основание закрыто облицовочными листами, а сверху – плитой.
В нутрии основание установлен электродвигатель привода вращения колеса; крутящий момент от привода передается через клиноременную передачу не червячный редуктор, на выходном валу которого смонтирован диск опорного стола; на этот диск устанавливают ступицу колеса автомобиля ГАЗ, а на нее может быть установлена съемная ступица колеса автомобиля МЗМА. Колеса закрепляют с помощью фиксаторов.
Опорный стол укреплен сверху основания на плите. Здесь же установлена стойка, в которой свободно качаются верхний и нижний рычаги, имеющие на концах ролики. На верхнем рычаге установлено два ролика, один из которых служит для отрыва верхнего борта покрышки за край диска.
На нижнем рычаге имеется один ролик, предназначенный для отрыва нижнего борта покрышки. Между рычагами установлен пневмоцилиндр привода роликов с внутренним диаметром 100 мм.
Усилие, развиваемое пневмоцилиндром, передается на ролики. Ход рычагов ограничен специальными болтами. Стойка с рычагами закрыта кожухом.
На плите сбоку имеется стойка с кронштейном, в котором фиксируют демонтажный рычаг.
Демонтажный рычаг имеет вращающийся наконечник, уменьшающий трение между диском и рычагом.
Станком управляют с помощью двух педалей, одна из которых соединена с пневматическим краном управления, через который воздух подается в пневматический цилиндр привода роликов. Второй педалью включают и выключают электродвигатель привода вращения колеса. Педаль воздействует на конечный выключатель, находящийся в электрической цепи управления магнитным пускателем.
Электрическая аппаратура (магнитный пускатель, пробковые предохранители и пакетный выключатель) находятся в специальном аппаратном шкафу, вмонтированном в станок.
При монтаже диск колеса устанавливают на ступице и крепят фиксатором от руки (ступицы колеса и фиксаторы – сменные в зависимости от марки автомобиля).

Рисунок 5.2 Станок ЦКБ Ш-501.
Техническая характеристика
Тип станка – Стационарный с механическим приводом.
Производительность станка, колес в час – 40-50
Привод вращения колеса – Асинхронный электродвигатель АО-41-4, мощностью 1,7 КВт, 1420 об/мин, 220/380 В.
Скорость вращения колеса об/мин – 10
Привод роликов – пневматический.
Усилие развиваемое роликами, кг – 140
Давление воздуха в магистрали станка – 4 кг/см2
Управление станком – При помощи двух педалей.
Габаритные размеры, мм
Длина – 1020
Ширина – 745
Высота – 1075
Вес, кг – 200
Недостатки:
1. Сложность управления.
2. Высоко установлено колесо.
3. Ручной метод установки колеса.
4. Высокая стоимость.
5. Высокая сложность станка.
6. Большое потребление энергоресурсов.
Преимущества:
1. Универсальность
2. Многофункциональность.

Стенд для демонтажа шин легковых автомобилей модели 2422.
Стенд (Рисунок 5.3) предназначен для демонтажа шин грузовых и легковых автомобилей.
Стенд смонтирован на трехколесной тележке с передним поворотным колесом.
Привод стенда, состоящий из электродвигателя и гидравлическим насосом, расположен в металлическом кожухе, верхней крышкой которого служит панель управления; на панели смонтированы манометр, кнопки пускателя и золотник управления.
На двух кронштейнах подвешен силовой цилиндр с масляным резервуаром, съемником и механизмом захвата.
При демонтаже шин кладут на пол шайбу подхвата, а на нее – колесо выпуклой стороной диска вниз. Запорное кольцо при этом должно быть снято.
Затем стенд накатывают на колесо так, чтобы наконечник штока оказался над отверстием в хвостовике шайбы; после этого включают электродвигатель с насосом на работу «вниз» до зацепления наконечника штока с хвостовиком шайбы.
Особо точной установки стенда над шайбой не требуется, так как наконечник штока снабжен конической головкой, которая самоцентрируется в хвостовике шайбы.
Лапы съемника устанавливают на требуемый диаметр при помощи регулировочных винтов.
Съем шины производится при ходе штока стенда «вверх». При этом колесо, поддерживаемое снизу шайбой, поднимается и упирается отбортовкой шины в концы лап. Лапы входят под отбортовку диска колеса и сталкивают шину с обода диска; после этого стенд с диском откатывают в сторону.
Стенд перекатывается без значительных усилий, так как его колеса установлены на шариковых подшипниках.
В качестве рабочей жидкости применяют масло веретенное «З» или машинное «л» с примесью керосина 30%.

Рисунок 5.3 Модель 2422.

Техническая характеристика.
Тип – передвижной, гидравлический.
Привод – От электродвигателя мощностью 1 КВт, 1410 об/мин, 220/380 В
Максимальное усилие на штоке, кГ:
При движении вверх – 20000
Вниз – 300
Наибольшая длина хода штока, мм – 350
Производительность гидравлического насоса, л/ мин – 5
Продолжительность полного хода штока снизу вверх, мин – 1,5
Наибольшее давление в цилиндре, кГ/см2 – 200
Габаритные размеры:
Длина – 1470
Ширина – 1300
Высота – 1240
Вес, кг – 264
Недостатки:
1. Требует больших усилий при установке его над колесом.
2. Высокая масса передвижения.
3. Питание 220 В.
4. Ограниченный размер шин.
5. Большое затраченное время для демонтажа.
Преимущества:
1. Передвижной.

5.2 Назначение разрабатываемого приспособления
Стенд предназначен для демонтажа и монтажа шин размером от 7,50–20 дюймов до 12,00–20 (рисунок 5.4).

Рисунок 5.4 Стенд для демонтажа и монтажа шин легковых автомобилей:
1 – бачок; 2 – гидропривод; 3 – лапа в сборе; 4 – пневматический патрон; 5 – гидравлический подъемник; 6 – рама; 7 – редуктор; 8 – съемник; 9 трубопровод; 10 – упор; 11 – винт

Колесо с шиной, из которой выпущен воздух, устанавливают на стенд в вертикальном положении и центрируют с помощью гидравлического подъемника 5, после чего колесо закрепляют пневматическим патроном 4. При установке колеса, подъем его не требуется, так как установка осуществляется в рабочем положении. Колесо закатывается на площадку подъемного механизма 5, далее в зависимости от диаметра колеса оно поднимается этим механизмом на требуемую высоту, так что бы центр обода совпал с центром приводного барабана. Захват обода колеса производится лапами, установленными на левой стойке стенда. После установке и крепления колеса производится его разбортовка, для этого к корду колеса подводится отжимной рычаг 3, и с помощью поворотного механизма 7 колесо проворачивается на 1800 по часовой стрелке, далее необходимо снять колесо и развернуть его другой стороной. Монтаж шин производится аналогичным образом только в обратной последовательности.