ВВЕДЕНИЕ
В процессеэксплуатации автомобиля его рабочие свойства постепенно ухудшаются из-заизнашивания деталей, а также коррозии и усталости материала, из которого ониизготовлены. В автомобиле появляются отказы и неисправности, которые устраняютпри техническом обслуживании (ТО) и ремонте.
Исправным считают автомобиль,который соответствует всем требованиям нормативно-технической документации.
Работоспособныйавтомобильв отличие от исправного должен удовлетворять лишь тем требованиям, выполнениекоторых позволяет использовать его по назначению без угрозы безопасностидвижения. Работоспособный автомобиль может быть неисправным, например, иметьухудшенный внешний вид, пониженное давление в смазочной системе двигателя.
Повреждением называют переходавтомобиля в неисправное, но работоспособное состояние; переход его внеработоспособное состояние называют отказом.
Ремонтпредставляет собой комплекс операций по восстановлению исправности илиработоспособности изделий и восстановлению ресурсов изделий и их составныхчастей. Необходимость и целесообразность ремонта автомобилейобусловлены прежде всего неравнопрочностью их составных частей (сборочныхединиц и деталей). Известно, что создать равнопрочный автомобиль, все деталикоторого изнашивались бы равномерно и имели бы одинаковый срок службы,невозможно. Поэтому в процессе эксплуатации автомобили проходят наавтотранспортных предприятиях (АТП) периодическое ТО и при необходимоститекущий ремонт (ТР), который осуществляется путем замены отдельных деталей иагрегатов. Это позволяет поддерживать автомобили в технически исправномсостоянии.
Придлительной эксплуатации автомобили достигают такого состояния, когда их ремонтв условиях АТП становится технически невозможным или экономическинецелесообразным. В этом случае они направляются в централизованный текущий иликапитальный ремонт (КР) на авторемонтное предприятие (АРП).
Текущийремонт должен обеспечивать гарантированную работоспособность автомобиля напробеге до очередного планового ремонта, причем этот пробег должен быть неменее пробега до очередного ТО-2. В случае возникновения отказов выполняютнеплановый ТР, при котором заменяют или восстанавливают детали и сборочныеединицы в объеме, определяемом техническим состоянием автомобиля.
Капитальныйремонт должен обеспечивать исправность и полный (либо близкий к полному) ресурсавтомобиля или агрегата путем восстановления и замены любых сборочных единиц идеталей, включая базовые. Базовой называют деталь, с которой начинают сборкуизделия, присоединяя к ней сборочные единицы и другие детали. У автомобилейбазовой деталью является рама, у агрегатов — корпусная деталь, например, блокцилиндров двигателя, картер коробки передач. Основным источником экономическойэффективности КР автомобилей является использование остаточного ресурса ихдеталей. Около 70...75 % деталей автомобилей, поступивших в КР, могут бытьиспользованы повторно либо без ремонта, либо после небольшого ремонтноговоздействия.
Детали,полностью исчерпавшие свой ресурс и подлежащие замене, составляют 25...30% всехдеталей. Это поршни, поршневые кольца, подшипники качения, резинотехническиеизделия и др. Количество деталей, износ рабочих поверхностей которых находитсяв допустимых пределах, что позволяет использовать их без ремонта, достигает30...35%. Остальные детали автомобиля (40...45%) могут быть использованыповторно только после их восстановления. К ним относится большинство наиболеесложных, металлоемких и дорогостоящих деталей автомобиля, в частности блокцилиндров, коленчатый и распределительный валы, головка цилиндров, картерыкоробки передач и заднего моста и др. Стоимость восстановления этих деталей непревышает 10...50% стоимости их изготовления.
СебестоимостьКР автомобилей и их составных частей обычно не превышает 60… 70 % стоимостиновых аналогичных изделий. При этом достигается большая экономия металла иэнергетических ресурсов. Высокая эффективность централизованного ремонтаобусловила развитие авторемонтного производства, которое всегда занималозначительное место в промышленном потенциале нашей страны. Объемыцентрализованного ремонта автомобилей и их составных частей достигли, а понекоторым позициям превзошли объемы их производства.
Одной изпрогрессивных тенденций в отечественной практике ремонта явилось широкоераспространение агрегатного метода при ТР автомобилей. Он осуществляется путемплановой замены неработоспособных агрегатов новыми или заранееотремонтированными, взятыми из оборотного фонда. При ремонте автомобилейагрегаты в зависимости от их технического состояния подвергаются ТР или КР.Агрегатный метод отделяет процессы индустриального ремонта агрегатов от работпо их демонтажу и монтажу в эксплуатационных условиях и тем самым обеспечиваетзначительное сокращение простоев автомобилей в ремонте и способствуетцентрализации работ как по капитальному, так и по текущему ремонту агрегатов.
1.РАСЧЕТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯЧАСТЬ
1.1Исходные данные
Проект сварочно-наплавочногоучастка с разработкой технологического процесса восстановления блока цилиндровавтомобиля ЗИЛ-130.
Производственнаяпрограмма – 3000 штук в год;
Маршрутный коэффициент –0,3.
Особенности конструкциидетали:
1 Материал:серый чугун СЧ № 3;
2Термообработка:твердость НВ 170—229;
3Класс детали– «корпусная».
Условияработы детали.
Блок цилиндров являетсяосновой двигателя, которая воспринимает различные виды нагрузок: постоянные,вибрационные, цикличные. Трению подвержены гнезда под коренные подшипники коленчатоговала. К характерным деформациям блока цилиндров можно отнести: проворачивание вкладышейкоренных подшипников, несоосность гнезд под коренные подшипники коленчатоговала, срыв резьбы в отверстиях под шпильки и болты, неплотность и короблениепривалочных поверхностей под головку блока, износ отверстий под втулкираспределительных валов, трещины, пробоины разрушающие маслопроводящие каналы.
1.2Обоснование размера партии
/> (1)
где: /> — годоваяпроизводственная программа полнокомплектных ремонтов автомобилей или агрегатов.
/> — маршрутный коэффициент ремонтадетали.
/> — коэффициент учитывающий потеридеталей в процессе ремонта от неисправимого брака, обнаруженных дефектов и т.д.Для ремонтного производ-ства принимается 1,05.
t- необходимый задел деталей в днях.Для крупных деталей принимается 2-3 дня;
/> — количество одинаковых деталей вавтомобиле;
/> — количество рабочих дней в году.Принимаем 240 дней.
/> штук
1.3 Выборрационального способа восстановления детали
Восстановитьработоспособность детали можно путем:
1.Заварка спредварительным нагревом детали.
Горячаясварка чугуна— процесс, который предусматривает нагрев детали (в печи илидругими способами) до температуры 650-680 С. Температура детали во время сваркидолжна быть не ниже 500С. Такие температуры позволяют:
задержатьохлаждение сварочной ванны, что способствует выравниванию состава металлаванны;
освободитьсвариваемую деталь от внутренних напряжений литейного и эксплуатационногохарактера;
предупредитьпоявление сварочных напряжений и трещин.
Для деталей сбольшой жесткостью (блок цилиндров и другие корпусные детали) при сваркеобязателен общий нагрев.
В процессесварки происходят структурные преобразования с перераспределением внутреннихнапряжений (термическое воздействие). Металл, на который непосредственнодействует сварочная дуга, плавится, образуя жидкую ванну, а тот, которыйсоприкасается со сварочной ванной, нагревается вследствие теплоотдачи. Врезультате скорости нагрева и охлаждения отдельных участков зоны термическоговлияния при сварке неодинаковы. Металл сварочной ванны при охлаждениикристаллизуется (с большой скоростью) в тонкий слой первого участка зоны термическоговлияния. Происходит уменьшение объема за счет усадки на 1%. Этот слой первогоучастка связан с основным металлом детали и твердым металлом шва, что мешаетнормальной усадке и приводит к возникновению напряжений растяжения иобразованию трещин.
Усадка повремя охлаждения сокращает длину валика (валик соединен с основным металлом), аосновной металл детали растягивает его. Этот процесс является следствиемобразования поперечных трещин. Для предотвращения этого процесса необходимо:
обеспечитьдостаточную пластичность наплавленного шва (подобрать соответствующиеприсадочный материал, обмазку и режимы сварки);
проковыватьшвы во время кристаллизации;
равномернонагревать и особенно охлаждать как шов, так и свариваемую деталь;
сваркувыполнять на постоянном токе обратной полярности (« + » — электрод, «-» —деталь) и малой силы (25-30 А на 1 мм диаметра электрода);
наплавлятьвалики длиной 30-40 мм;
применятьсварку отжигающими валиками и многослойным швом.
Если присварке чугуна использовать электрод из низкоуглеродистой стали, то металл шва получитсявысокоуглеродистым (т. е. будет отличаться высокими хрупкостью и твердостью).
Чем меньшезначение этого отношения, тем меньше в металл шва поступает расплавленногочугуна детали и тем ниже содержание в шве углерода. Например, если в чугунеоколо 3% углерода, то в металле шва в зависимости от Л, углерода будет 1,5-2,0%(в нижней части больше, чем в верхней). Снижают содержание углерода внаплавленном слое за счет уменьшения силы сварочного тока (глубины проплавлениячугуна), подбора компонентов покрытия электрода и многослойностисварного шва.
Изменяясостав и толщину обмазки сварочной проволоки, скорость сварки и силу тока,можно получить стальной шов с разным содержанием углерода и разной твердости отзакаленной высокоуглеродистой стали до мягкой отпущенной низкоуглеродистой.
Лучшиерезультаты при горячей сварке чугуна дает ацетилено-кислородное пламя сприсадочным материалом из чугуна.
Горячаясварка чугуна предполагает необходимость применения специальногонагревательного оборудования: термические и нагревательные печи, кожухи,термостаты и т. д. Поэтому этот способ сварки применяют только в тех случаях,когда необходимо получить наплавленный металл, близкий по структуре, прочностии износостойкости к основному металлу детали.
При сваркенеобходимо обязательно применять флюс, который выполняет следующие функции:растворяет образующиеся оксиды кремния и марганца, переводя их в шлак; окисляети частично растворяет графитные включения чугуна, находящиеся на свариваемыхповерхностях; образует микро-углубления, которые повышают свариваемость чугуна;предохраняет от окисления расплавленную ванну; увеличивает текучесть сварочныхшлаков. В качестве флюса применяют техническую безводную буру (Na3B4O7). Бура в чистом виде длясварки не пригодна, так как высокая температура ее плавления вызываетобразование в сварочной ванне густых шлаков, которые плохо всплываютна поверхность металла, в результате чего образуются шлаковые раковины.Применение в качестве флюса смеси из 50% переплавленной измельченной буры и 50%кальцинированной соды увеличивает текучесть шлаков и расплавленного металла вванне, улучшает качество сварки. Лучшие результаты дает флюс ФСЧ-1 следующегосостава (% по массе): буры — 23, кальцинированной соды — 27, азотнокислогонатрия — 50.
Кромкитрещины для сваривания готовят механическим способом или оплавлением металлагазовой горелкой с избытком кислорода. Перед сваркой подогретые кромки и конецстержня покрывают слоем флюса. Пламя горелки должно быть строго нейтральным. Вванну расплавленного металла вводят присадочную проволоку с флюсом, подогретыеперед этим до температуры плавления. Затем сварщик концом чугунной проволокивоздействует на кромки ванны, делая круговые движения.
Горячейсваркой ацетиленокислородным пламенем с присадкой чугуна рекомендуетсявосстанавливать блоки цилиндров двигателей и других корпусных деталей приналичии трещин на ребрах жесткости.
2.Газовая сварка чугунацветными сплавами безподогрева детали.
Газовуюсварку чугунацветными сплавами без подогрева детали выполняют в сочетании сдуговой сваркой и широко применяют в ремонтном производстве для сварки трещинна обрабатываемых поверхностях корпусных деталей. Присадочный материал —латунь. Температура плавления латуни ниже температуры плавления чугуна (880-950С), поэтому ее можно применить для сварки, не доводя чугун до плавления и невызывая в нем особенных структурных изменений и внутренних напряжений.Использование этого процесса позволяет получить сварочные швы плотные, легкоподдающиеся обработке.
При сваркетрещин в чугунных деталях выполняют следующие операции:
снятие скромок трещин фасок с углом разделки 70-80°;
грубаяобработка фасок (желательно с образованием насечки);
очистка местасварки от грязи, масла и ржавчины; подогрев подготовленных к сварке местпламенем газовой горелки до температуры 900-950 С;
нанесение наподогретую поверхность слоя флюса;
нагрев впламени горелки конца латунной проволоки;
натираниелатунной проволокой горячих кромок трещины (латунь должна покрывать фаскитонким слоем);
сваркатрещины;
медленныйотвод пламени горелки от детали;
покрытие швалистовым асбестом.
3. Холоднаясварка чугуна.
При холоднойсварке чугунадеталь не нагревают (возможен подогрев не выше 400С для снятиянапряжения и предупреждения возникновения сварочных напряжений). Сварочнаяванна имеет небольшой объем металла и быстро твердеет. Способ получил болееширокое применение по сравнению с горячей сваркой из-за простоты выполнения.
В зонесварного шва происходят отбеливание и закалка с одновременным ростом внутреннихнапряжений, которые могут привести к образованию трещин. Высота сварочного шваопределяется значением (ht+ h2), не одинакова дляэлектродов с разными покрытиями и находится в пределах 4-7 мм.
Холоднаясварка применяется для устранения трещин и заварки пробоин в тонкостенныхкорпусных и крупногабаритных чугунных деталях, которые требуют последующеймеханической обработки и эксплуатируются под нагрузкой при тепловомвоздействии.
Заваркатрещин в тонких (до 10 мм) ненагруженных стенках осуществляется без разделкикромок. Процесс заварки в этом случае проводят в следующем порядке:
поверхностьдетали очищают на расстоянии 25 мм от краев трещины;
концы трещиныобваривают за два прохода.
дугувозбуждают на расстоянии 10-12 мм от одного конца трещины и ведут сварку внаправлении другого конца трещины (валик наваривают на расстоянии 10-12 мм от концатрещины);
не прерываядуги, ведут сварку в обратном направлении, вторым слоем перекрывая первый;делят трещину на участки длиной 30-50 мм; отступив от конца трещины навыбранную длину участка, наплавляют с двух сторон трещины (отступая от ее краевна 1 —1,5 мм) подготовительные валики 1, 2 и 3, 4 (ширина валика равна толщинестенки детали), причем валики 2 и 4 не должны соприкасаться со стенками деталии перекрывать валики, которые лежат под ними;
очистканаплавленных вдоль кромок трещины валиков от шлаков;
наплавкаваликов (за два прохода, не прерывая дуги), образуя шов, закрывающий трещину;
проковываниемолотком участка шва (после окончания сварки), не зачищая шлака.
Сварку трещинв толстостенных деталях, которые в дальнейшем подвергаются механическойобработке или работают под нагрузкой, проводят с разделкой кромок. Ширинаразделки краев трещины под сварку на поверхности детали должна быть в 2 разабольше ее толщины, а глубина разделки на 2-3 мм меньше этой толщины. Кромкитрещины разделывают фрезерованием или слесарным способом вручную. При такойтехнологии облегчается сварка деталей в вертикальной плоскости.
Подготовительныевалики на кромки трещины наплавляют раздельно: сначала два ряда валиков 1-8 наодну сторону среза вверх на участке протяженностью 30-50 мм, а затем — надругую сторону среза валики 9-17- Каждый предыдущий валик должен частичноперекрываться последующим. После наплавки первого слоя очищают шлак инаплавляют второй. Подготовительные валики второго слоя не должны соприкасатьсяс основным металлом. Так же наплавляют подготовительные валики и на другихучастках, дают им охладиться до температуры 30-50 С, счищают с них шлак и втакой же последовательности, как и при наплавке скосов, соединяют валикицентральными (соединительными) валиками. Заполнение шва на каждом участкепроводят с перерывом для охлаждения.
Холоднаясварка может осуществляться: электродами МНЧ-1 (63% Ni 4- 37% Си) со специальнымфтористо-кальциевым покрытием.
Процесссварки выполняется электродами диаметром 3-4 мм на постоянном токе 140-150 Аобратной полярности, короткой дугой, участками 20-30 мм, которые сразу жепроковываются. Вместо медно-никелевых электродов можно также использовать железо-никелевыеэлектроды типа ЖНБ;
электродамиЦЧ-4, представляющими собой сварочную проволоку Св-08 или Св-08А сфтористо-кальциевым покрытием, содержащим титан или ванадий, которого внаплавленный металл переходит до 9,5%. Процесс ведется электродами диаметром3-4 мм на постоянном токе 120-150 А обратной полярности при напряжении 20 В.Перед сваркой рекомендуется подогреть деталь до 150-200 С, а после наложенияваликов сразу же их проковывать; электродами ОЗЧ-1, представляющими собоймедную электродную проволоку с фтористо-кальциевым покрытием, содержащимжелезный порошок. Процесс сварки рекомендуется вести на постоянном токе 150-160А обратной полярности и напряжении 20 В, короткой дугой, небольшими участкамипо 30-60 мм. После сварки каждый участок необходимо проковывать и продолжать еепосле охлаждения шва до 50-60 С.
4. Пайка.
Чтобы запаятьтрещину или иной дефект в чугунной детали мягким припоем, производят тщательнуюмеханическую очистку места паяния и хорошо смачивают его соляной кислотой.Затем это место обрабатывают водным раствором хлористого цинка, посыпаютпорошком нашатыря (хлористого аммония) и подогревают паяльником или паяльнойлампой. Нагревать место пайки надо до тех пор, пока не станет плавитьсяподнесенный к нему припои. Тогда натирают припоем место спайки и сейчас жепротирают его порошком нашатыря, нанесенного на густую металлическую щетку илипаклю. Эта операция — предварительное лужение перед паянием. Пока деталь ещегорячая, запаивают трещины или иные дефекты паяльником, перемещая его от одногоконца трещины к другому. Если припой не проходит в трещину, необходимо с обоихкраев ее снять небольшую фаску, вылудить это место и снова произвести паяние.Излишек припоя снимается шабером или напильником.
5. Заделка эпоксидной пастой.
Трещины можнозаделывать и эпоксидной пастой, если они не проходят через поверхности, несущиенагрузки, по следующей технологии: поверхность вокруг трещины обрабатываюткосточковой крошкой, а саму трещину разделывают шлифовальной машинкой под углом60—90 на глубину 3/4 толщины стенки. Концы трещин на блоках, отлитыхиз чугуна, засверливают сверлом 03—4 мм и в полученные отверстия забиваютзаглушки из медной или алюминиевой проволоки.
В зоне вокругтрещины шириной 30 мм создают шероховатость дробеструйной обработкой илинасечкой и обезжиривают ее ацетоном.
На сухуюповерхность наносят первый слой пасты толщиной до 1 мм, резко перемещая шпательпо поверхности металла. Затем наносят второй слой пасты толщиной не менее 2 мм,плавно перемещая шпатель по первому слою. Общая толщина слоя пасты по всейповерхности 3—4 мм. Блок помещают в сушильный шкаф, где при температуре 100°Сего выдерживают около 1 ч, обеспечивая при этом отверждение эпоксидной пасты.После отверждения подтеки пасты срубают, неровности обрабатывают шлифовальнымкругом.
Пробоиныремонтируют наложением заплат. На зачищенные и обезжиренные края пробоинынаносят пасту, на которую накладывают заплату из стеклоткани толщиной 0,3 мм иприкатывают роликом. Заплата должна перекрывать пробоину со всех сторон на15—20 мм. Затем на заплату и поверхность блока вокруг заплаты наносят второйслой пасты и накладывают вторую заплату так, чтобы она перекрывала первую на10—15 мм со всех сторон. В таком порядке накладывают до восьми слоевстеклоткани. Каждый слой прокатывают роликом. Последний слой покрываютполностью пастой.
Таблица 1. Способывосстановления блока цилиндров.Номер дефекта Возможные способы ремонта по критериям Принятый способ ремонта применимости долговечности экономичности
Трещины
Пробоины Сварка с предварительным нагревом 0,7 35000 Газовая сварка цветными металлами без нагрева детали 0,49 24500 Запайка 0,5 25000 Заделка эпоксидной пастой 0,2 10000 Сварка без прогрева детали 0,80 40000 Сварка без прогрева детали
Стоимость нового блокацилиндров ЗИЛ – 130 составляет 50000 рублей. По критериям применимости иэкономичности все 5 способов удовлетворяют условию:
/> (1)
По критерию долговечностиподходит сварка без прогрева детали.
1.4 Определениепоследовательности выполнения операций, подбор оборудования и инструментов
Таблица 2. Разработкаперечня операций техпроцесса ремонта блока цилиндров ЗИЛ – 130.1 2 3 4 Дефект Способ устранения
N
операции Наименование и содержание операции Трещина Сварка без прогрева детали. 1
Шлифовальная.
Зачистка до металлического блеска поверхности вокруг трещины на ширину 12 – 15 мм
Вырубка канавки вдоль трещины на глубину Ѕ и ширину 2/3 от толщины стенки. Пробоина Наложение заплат 2
Шлифовальная.
Зачистка до металлического блеска поверхности вокруг пробоины.
Изготовление заплаты из стали Ст3 толщиной 2 – 2,5 мм (при расположении пробоины в стенке с необработанной поверхностью заплату изготавливать внахлест, в стенке с обработанной поверхностью впотай). При пробоине площадью более 150 мм браковать.
Таблица 3 План операций.Наименование и содержание операций оборудование Приспособления Инструмент Режущий Измерительный
1Слесарная
Зачистка поверхности вокруг трещины, пробоины
Бормашина
шлифмашинка Стальная щетка, шабер, напильник,
2 Слесарная
Засверливание краев и разделка кромок трещины.
При пробоинах изготовление заплаты. Бормашина, крейцмейсель, Зубило, молоток,
сверло механические ножницы
абразивный круг
3Сварочная
Заварка трещины или наложение заплаты. Сварочный аппарат ПСО 30 – 3, электроды МНЧ 1.
4 Слесарная
Проковка шва Молоток
1.5 Расчетприпусков на механическую обработку
Минимальный припуск наобработку для одного перехода при подготовке поверхности для корпусных деталейопределяют по формуле:
/> (2)
где: /> — глубина видимыхдефектов поверхностного слоя. В расчетах принимаем />= (0,07 – 0,15 мкм).
Т – глубина поврежденногослоя (учитывается только при наличии цветов поверхности). Может быть равной 0,05мм.
/> — пространственные отклонения. Длякорпусной детали непаралельность.
/> — погрешность установки детали настанке при обработке. Принимаем 80 мкм.
/>мм
1.6Расчет производственной программы и режимов обработки
Годовой объем работ:
/> , чел – ч. (3)
где: /> — норма трудоемкостиремонта агрегата при эталонных условиях;
/> - коэффициент корректированиятрудоемкости учитывающий величину годовой производственной программы;
/> — коэффициент корректированияучитывающий многомодельность ремонтируемых агрегатов автомобилей;
/> — коэффициент корректированияучитывающий структуру производствен ной программы завода.
/> чел – ч.
/> чел – ч.
/> чел – ч.
/> чел – ч.
Годовой объем работ:
/> (4)
где: /> - годоваяпроизводственная программа.
/>чел – ч.
Увеличиваем годовой объемработ на 10%.
/>=6300+630=6930 чел – ч.
Расчет составаработающих:
Штатное число рабочих рассчитываютпо формуле:
/> (5)
где: /> - годовой фонд временирабочих;
/> =1,2 – 1,25 -коэффициентповышения.
/> (6)
/>
/> чел.
Число вспомогательныхрабочих:
/> (7)
/>
Число служащих рабочих имладшего обслуживающего персонала определяется по формуле:
/> (8)
/>
/> (9)
/>
Расчетинженерно-технических работников:
/> (10)
/>
Таблица 4. Штатноерасписание сварочно-наплавочного участка.Наименование профессии Количество человек Начальник участка 1 Инженер 1 Мастер 2 Слесарь 3 Вспомогательный рабочий 2 Младший обслуживающий персонал 1 Итого 10
1.7 Выбороборудования, режущего и измерительного инструмента
Для зачистки металлавокруг трещины или пробоины по экономическим параметрам и, исходя из размерапартии, целесообразно использовать бормашину, шлифмашинку, а также различныеинструменты: стальная щетка, шабер, напильник, свела, зубило, молоток,механические ножницы.
Для заварки трещин иналожения заплат холодным способом можно использовать преобразовательпеременного тока ПСО – 30 – 3, который допускает регулирование сварочного токав пределах 75 – 320 А.
По трудоемкоститехнологических операций рассчитывается число единиц технологическогооборудования.
/> (11)
/>=1,2-1,25.
/>
Принимаем 3 единицы.
Таблица 5. Оборудованиесварочно-наплавочного участка.Наименование Тип или модель Количество Размеры в плане, мм Общая площадь, м Однопостовой сварочный трансформатор ПСО – 30 — 3 1 600*500 0.3 Передвижной обдирочно-шлифовальный станок с гибким валом ГАРО 425 1 765*630 0.48 Табурет для сварщика 1 400*400 0.16 распределительное устройство 1 500*300 0.15 регулятор сварочного трансформатора 1 200*300 0.06 стеллаж секционный 2 1000*2000 4 стол для электросварочных работ 1 1050*800 0.84 верстак слесарный 1 1000*630 0.63 таль электрическая; 1 Тележка 1 1800*715 1.29 стол для поддонов 1 1000*1500 1.5 ящик для песка 1 1000*500 0.5 рельсовый путь 1
Расчет производственныхплощадей:
/> (12)
где: />плотность расстановкиоборудования;
/>суммарная площадь оборудования.
/>/>
2. ТЕХНИКАБЕЗОПАСНОСТИ, ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ САНИТАРИЯ, ОХРАНА ТРУДА, ПОЖАРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ,ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
2.1Техника безопасности
Охрана труда — этосистема законодательных актов, социально -экономических, организационных,технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств,обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособность человека впроцессе труда.
Техника безопасности — система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающихвоздействий на работающих опасных производственных факторов.
Производственнаясанитария — система организационных мероприятий и технологических средств,предотвращающих или уменьшающих воздействие на работающих вредныхпроизводственных факторов.
Техника безопасности ипроизводственная санитария являются составной частью термина охраны труда.
В зависимостиот применяемого метода сварки и наплавки зависит организация рабочего места привыполнении работ по восстановлению деталей сваркой и наплавкой. Комплекстехнически связанного между собой оборудования для выполнениясварочно-наплавочных работ называется постом, установкой (станком), линией. Вкомплексы в зависимости от оснащения входят: сварочное оборудование (источникпитания, сварочный аппарат с приборами управления и регулирования процесса);технологические приспособления и инструмент; механическое и вспомогательноеоборудование (транспортные, погрузочные и разгрузочные устройства); системауправления.
Источникипеременного тока — это сварочные трансформаторы (для ручной сварки и наплавкиТД-ЗОО, ТД-500, СТШ-500, механизированной — ТДФ-1001, ТДФ-1002 и др.) испециализированные установки на их основе, постоянного тока — сварочныевыпрямители (для ручной сварки и наплавки ВД-201УЗ, ВД-306УЗ, ВД-401УЗ и др.,механизированной — ВС-600, ВСЖ-303, ВДГ— 302 и др., универсальные — ВДУ-1201УЗ,ВДУ-1601 и др.; для многопостовой сварки — ВКСМ-100-1-1, ВДМ-1001 и др.),преобразователи (ПСО-300-2, ПСО-315М и др.) и агрегаты, специализированныеисточники на базе выпрямителей. Сварочные машины рекомендуется устанавливать вотдельном помещении, а на рабочем месте в этом случае должен находиться щитокдля дистанционного управления.
В составустановки (станка) для сварки или наплавки, кроме электросварочногооборудования, входят: технические средства размещения и перемещения сварочныхавтоматов, головок, инструментов; технические средства размещения, закрепленияи перемещения изделия (сварочные манипуляторы, позиционеры, кантователи,поворотные столы, вращатели); флюсовое оборудование (при сварке и наплавке подфлюсом); вспомогательное оборудование и средства управления.
Вращатели —это шпиндельные устройства, предназначенные для вращения детали вокруг оси.
Основнойчастью комплекса оборудования для механизированной сварки и наплавки являетсясварочная и наплавочная аппаратура — полуавтоматы и автоматы.
На рабочемместе газосварщика устанавливают сварочный стол с подставкой для газосварочнойгорелки. На расстоянии 3-4 м от сварочного стола монтируют рампу с кислородными ацетиленовым редукторами и шкаф для хранения шлангов и горелок. Ацетиленовыйгенератор, а также баллоны с кислородом и ацетиленом хранятся в отдельныхпомещениях.
Кэлектрогазосварочным и наплавочным работам допускаются рабочие не моложе 18лет, прошедшие медицинское освидетельствование и специальное обучение, имеющиеудостоверение на право выполнения указанных работ. Все сварщики, выполняющиедуговую и газовую сварку, должны ежегодно проходить проверку знаний. Рабочийпост сварщика должен быть оборудован местной вытяжной вентиляцией для отсосавредных паров, газов и аэрозолей, состоящих из окислов металлов и продуктовсгорания обмазок и флюсов. Правильное и рациональное размещение рабочего местасварщика имеет большое значение в повышении безопасности сварочных работ,производительности труда и качества сварки. В целях защиты сварщиков, подсобныхи вспомогательных рабочих от лучистой энергии, горящих поблизости сварочных дугв постоянных местах сварки для каждого сварщика устраивают отдельные кабиныплощадью (2х2)-(2хЗ) м (не считая площади, занятой оборудованием) и высотой1,8-2 м.
Для улучшениявентиляции стены кабины не доводят до пола на 15-20 см. Материалом стен кабинможет служить тонкое железо, фанера, брезент, покрытые огнестойким составом,или другие огнестойкие материалы. Дверной проем, как правило, закрываетсябрезентовым занавесом на кольцах. Стены окрашивают в светлые матовые тона. Полыдолжны иметь ровную нескользкую поверхность, без выбоин и порогов. В помещенияхс холодными полами, например, цементными на рабочих местах под ноги укладываютдеревянные решетки или настилы.
При ручнойдуговой сварке в кабине сварщика устанавливают сварочный стол или кондуктор,настенную полку для мелкого инструмента и приспособлений, стул со спинкой идругое оборудование. Кабина оборудуется местной вентиляцией.
Дляпредохранения глаз и лица сварщика от вредного воздействия дуги необходимоиспользовать щитки или маски со специальными светофильтрами в зависимости отсилы сварочного тока: Э-1 — при силе тока до 75 А, Э-2 — при 75-200 Л, Э-3 —200-400 Л, а также ЭС-100, ЭС-300, ЭС-500.
В целяхисключения попадания под напряжение при замене электродов сварщик обязанпользоваться сухими брезентовыми рукавицами, которые одновременно защищают его рукиот расплавленного металла и лучистой энергии дуги.
Большоезначение для безопасности сварщика имеет проверка правильности проведенияпроводов к сварочным постам и оборудованию. Прокладка проводов к сварочныммашинам по полу или земле, а также другим способом, при котором изоляцияпроводов не защищена и провод доступен для прикосновения, не разрешается. Токот сварочных агрегатов к месту сварки передается гибкими изолированнымипроводами. Для предупреждения поражения электрическим током все оборудованиедолжно быть заземлено.
2.2Производственная санитария
Производственныепомещения авторемонтных предприятий необходимо содержать в чистоте. В нихдолжны регулярно проводиться влажная уборка, очистка полов от следов масла,грязи и воды.
Полы должны быть ровнымии прочными, иметь открытые с гладкой, но не скользящей поверхностью, удобнойдля очистки. В местах использования кислот, щелочей, нефтепродуктов полыследует изготавливать из материалов, устойчивых к воздействию этих веществ и непоглощающих их.
Для сохранения здоровья иработоспособности человека в процессе труда особое значение имеет состояниевоздушной среды: чистота воздуха, метеорологические условия в рабочих помещениях.Однако многие производственные процессы на авторемонтных предприятияхсопровождаются выделением в воздух рабочей зоны вредных веществ, к которым относятсяразличные газы, пары и пыль, вредные вещества при сварочных работах,, мойкидеталей автомобилей, пайке, обработке металла и дерева, окраске, и в рядедругих случаев. Эти вещества проникают в организм человека через дыхательныепути, а также через кожу и пищеварительный тракт и могут вызывать раздражение итравмирование слизистых оболочек дыхательных путей, болезни кожного покрова,ожоги, отравления и другие изменения в организме человека. Степень и характеризменений зависит от количества, продолжительности воздействия, путейпроникновения, химической структуры вредного вещества, температуры среды,состояния организма и многих других факторов.
Определение площади окон
Fок = Fпол • а, (13)
где Fпол. — площадь пола;
а — световой коэффициент.
Fок = 45•0,35=15.75 м2
/> шт
/> шт
Определение мощностиэлектроосвещения затрачиваемой в год
WOCB = RQFУ,BT (14)
где R-норма расхода электроэнергии
Q-продолжительность работыэлектрического освещения в течение года Ру — площадь пола участка.
W0CB = 20 • 2100 • 45= 1890000 Вт
Определение числа лампдневного освещения необходимого в данной зоне технического обслуживания
/>, шт. (15)
где Р-мощность лампы.
/> шт
Определениепроизводительности вентилятора
W = V • K (16)
где V-объем определения;
k-кратность объема воздуха.
где F- производственная площадь помещения;
h — высота помещения;
V = Fу•h (17)
V = 45 • 6 = 270 м3
W = 270•6=1620 m3/л
2.3 Охранатруда
Согласно ст. 139обеспечение здоровых и безопасных условий труда возлагается на администрациюпредприятия. Администрация обязана внедрять современные средства техникибезопасности, предупреждающие производственный травматизм, и обеспечиватьсанитарно-гигиенические условия, предотвращающие возникновение профессиональныхзаболеваний рабочих и служащих.
Условия труда — этосовокупность факторов производственной среды, оказывающих влияние на здоровье иработоспособность человека в процессе труда. Эти факторы различны по своейприроде, формами проявления, характеру действия на человека. Среди них особуюгруппу представляют опасные и вредные производственные факторы (ОВПФ). Ихзначение позволяет предупредить травматизм и заболевания, создать болееблагоприятные условия труда, обеспечив тем самым его безопасность. Всоответствии с ГОСТ 120.003-74 (СТ СЭВ 790-77) опасные и вредныепроизводственные факторы подразделяются по своему действию на организм человекана следующие группы: физические, химические, биологические и психохимические.Действие многих (ОВПФ) можно предотвратить с помощью средств коллективнойзащиты (оградительные и предохранительные устройства, тормозные устройства иблокировки, сигнализаторы об опасности, опознавательная окраска и знакибезопасности, дистанционное управление, освещение, вентиляция, отоплениепроизводственных помещений, разрывы и габариты безопасности и т.д.)
Важными мероприятиями дляобеспечения безопасности является также рациональная планировкапроизводственных помещений, расстановка технологического оборудования всоответствии с нормами безопасности, использование средств механизации,профилактические испытания производственного оборудования.
В тех случаях, когда коллективныесредства недостаточно эффективны, применяются средства индивидуальной защиты.
Для профилактикипроизводственного травматизма и профессиональных заболеваний должносвоевременно контролировать санитарно-гигиенические условия труда. Этотконтроль на АРЗ проводят лабораторией по охране труда и окружающей среды испециализированные организации (например, санитарно-эпидемиологическая станция)по договору с предприятием. В задаче лаборатории входит контролирование:содержания в воздухе производственных помещений вредных веществ, уровня шума,вибрации освещенности, температуры и влажность воздуха и других физическихпроизводственных факторов; санитарно-бытового обеспечения работающих;соблюдения условий электробезопасности; наличия и исправности защитныхустройств на оборудовании и инструкции по охране труда; организации обучениярабочих в соответствии с Правилами по охране труда на АРЗ; проведениеадминистративно-общественного контроля; выполнения мероприятий по охране труда;наличия и устранения замечаний по ведению паспорта санитарно-техническогосостояния условий труда; правильности значений показателей, внесенных в формуСУОТ-1; состояния загрязнения атмосферного воздуха на территории предприятий иза его пределами, сточных вод и организации работ по снижению загрязненияатмосферного воздуха токсичными веществами. Средства индивидуальной защитывыдаются бесплатно рабочим и служащим тех профессий и должностей, которыепредусмотрены в соответствующих производствах, цехах, участках и видах работтиповых отраслевых норм и типовые отраслевые нормы бесплатной выдачиспецодежды, спец обуви и других средств индивидуальной защиты рабочим ислужащим.
2.4Противопожарная безопасность
В нашей странеобеспечение пожарной безопасности является общегосударственной задачей. За еевыполнение несут ответственность руководители советских и хозяйственныхорганов. Предусмотрено, что обеспечение противопожарной защиты городов и другихнаселенных пунктов, объектов народного хозяйства является важнейшей задачей.
Функции государственногопожарного надзора в нашей стране возложены на Главное управление пожарнойохраны МВД России и его периферийные органы. В соответствии с Положением огосударственном пожарном надзоре органы надзора:
разрабатывают и издаютправила, инструкции и технические нормы по пожарной безопасности, исистематически контролируют их выполнение; контролируют выполнение требованийпожарной безопасности всеми предприятиями и учреждениями, а также отдельнымилицами; контролируют и проверяют боеготовность пожарных подразделений иисправность средств пожарной сигнализации и пожаротушения во всех ведомствах,учреждениях организациях.
Пожар наносит большойматериальный ущерб и нередко сопровождается несчастными случаями с людьми.
Основными причинамивозникновения пожаров на АТП являются неосторожное обращение с огнем, нарушениеправил пожарной безопасности при сварочных и других огневых работах, нарушениеправил эксплуатации электрооборудования, неисправность отопительных приборов итермических печей, нарушение режима эксплуатации устройств, для подогреваавтомобилей, нарушение правил пожарной безопасности при аккумуляторных иокрасочных работах др.
При эксплуатацииподвижного состава наиболее частыми причинами возникновения пожаров являютсянеисправность электрооборудования автомобиля, не герметичность системы питания,нарушение герметичности газового оборудования на газобаллонном автомобиле,скопление на двигатели грязи и т. п.
Исключение причинвозникновения пожаров — одно из важнейших условий обеспечения пожарной безопасностина АРЗ. Пожарная безопасность АРЗ должна отвечать требованиям ГОСТ 12.1.004-85строительным нормативам и правилам, типовым правилам пожарной безопасности дляпромышленных предприятий Правилами пожарной безопасности для предприятийавтомобильного транспорта общего пользования РСФСР.
Территорию АРЗ необходимосодержать в чистоте и систематически очищать от производственных отходов.Промасленные обтирочные материалы и производственные отходы следует собирать вспециально отведенных места, и по окончании работы удалить.
Разлитоетопливо-смазочные материалы надо немедленно убирать. Дороги, подъезды, проездык зданиям и пожарным водоисточникам, противопожарные разрывы между зданиями исооружениями и подступы к пожарному инвентарю и оборудованию должны быть всегдасвободными.
Во избежание пожаравблизи мест стоянки автомобилей и хранения горючих матеариалов не разрешаетсякурить и пользоваться открытым огнем. Во избежании пожара в помещенияхустанавливается вентиляционная система с вентиляторами и регуляторами,исключающие искрообразование. Помещение должно быть оснащено огнетушителями,песком и противопожарным щитом.
2.5 Охранаокружающей среды
Для снижения вредноговоздействия авторемонтного завода на окружающую среду при его проектировании,строительстве и эксплуатации должны выполняться природоохранительныемероприятия.
Вокруг предприятия должнабыть санитарно-защитная зона шириной не менее 50 м. Эту зону озеленяют иблагоустраивают. Зеленые насаждения обогащают воздух кислородом, поглощаютуглекислый газ, шум, очищают воздух от пыли и регулируют микроклимат.
Производства с вреднымивыделениями (окрасочный, кузнечно-рессорный, деревообрабатывающий и другиеучастки) по возможности сосредоточивают в филиалах на окраине города.
Предельно допустимыйвыброс вредных веществ в атмосферу определяют в соответствии с требованиямиГОСТ 17.2.3.02—78. При этом исходят из условия, что концентрация вредныхвеществ в приземном слое атмосферы не должна превышать ПДК.
С целью поддержаниячистоты атмосферного воздуха в пределах норм на авторемонтном заводепредусматривают предварительную очистку вентиляционных и технологическихвыбросов с их последующим рассеиванием в атмосфере.
Воздух, удаляемый изокрасочного отделения с применением пульверизационной окраски, перед выбросом ватмосферу очищают в гидрофильтрах.
Для очистки воздуха,удаляемого из сушильных камер, применяют дожигание или каталитическоедожигание. В первом случае пары растворителей, содержащиеся в воздухе, сгораютв струе горящего природного газа, во втором случае загрязненный воздухнагревается до температуры 400 °C иподается на катализатор, где и происходит дожигание вредных газообразныхпримесей.
Для очистки воздуха отсварочного аэрозоля, выделяемого при сварке, используют мокрые пылеуловители,например барботеры, где загрязненный воздух в виде пузырьков проходит черезслой жидкости и очищается. Могут быть использованы и пластинчатыеэлектрофильтры, в которых частицы пыли получают электрический заряд и оседаютна электроде, при этом эффективность очистки составляет 0,95.
Снижения выброса вредныхвеществ котельными установками можно добиться за счет перевода с факельногосжигания жидкого топлива на процесс сжигания с избытком воздуха (с наддувом).Кроме того, в течение всего отопительного сезона необходимо счищать дымоходы нереже одного раза в 2 мес. Важно также своевременно их ремонтировать.
В тех случаях, когдаочистные сооружения установить невозможно или они отсутствуют, концентрациювредных веществ в воздухе приземного слоя можно уменьшить путем рациональногорассеивания пылегазовых выбросов в атмосфере. Это достигается при помощивысоких труб, выхлопных шахт увеличенной высоты или повышением скорости выброса(факельный выброс).
Благоприятное воздействиена атмосферу в приземном слое оказывают искусственные водоемы, которыепоглощают пыль, увлажняют, охлаждают и ионизируют воздух.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Курсовой проектпредставляет собой сварочно-наплавочный участок с разработкой технологическогопроцесса восстановления блока цилиндров автомобиля ЗИЛ-130.
Производственнаяпрограмма – 3000 штук в год;
Маршрутный коэффициент –0,3.
В курсовом проектеизложено:
Исследовательская часть.
Расчётно-технологическаячасть.
Организационная часть.
Охрана труда.
Конструкторская часть.
Также было спроектировано:
1. Сварочно – наплавочныйучасток.
СПИСОКИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Воловик Е.Л.— Справочник по восстановлению деталей—М: Колос,1991г.
2. Молодык КВ., Зенкин АС. Восстановление деталей машин. — М.:Машиностроение, 1993 г.
3. Черноиванов В.И. Организация и технология восстановления деталеймашин. М: ВО Агропромиздат, 1999 г.
4. Серый И.С., Смелов А.Л., Черкун В.Е. Курсовое и дипломное проектированиепо надёжности и ремонту машин. М: ВО Агропромиздат, 1991 г.
5. Технологический процесс восстановления основных деталей двигателяЗил-130. —М: ВНПО Ремдеталь, 1986г.
6. Сергеева З.В., Химченко Г.Т. Справочник нормировщика. Россельхозиздат,1993г.
7. Бабусенко С.М. проектирование ремонтно-обслуживающих предприятий.—М: ВО Агропромиздат, 1990г.
8. Бабусенко С. М. Проектирование ремонтных предприятий. — М:Колос, 1989 г.
9. Каталог оборудования для восстановления изношенных деталейтракторов, автомобилей и сельскохозяйственных машин в 4-х частях. М: 1982г.
10. Каталог ремонтно-технологического оборудования для восстановлениядеталей. М: ГОСНИТИ, 1988г.
11. Каталог сварочно-наплавочного оборудования. М: ГОСГIВТИ,1987г.
12. Солуянов П.В. Охрана труда. М: Колос, 1997г.