Совершенствование системы ТО автотранспортного управления горнодобывающего предприятия

Содержание
Стр.
Введение 4
1 Технико-экономическое обоснование проекта 5
1.1 Общая характеристика автотранспортного управления 5
1.2 Анализ работы технической службы АТУ 8
2 Организация технического обслуживания и ремонта ПС на АТУ 14
2.1 Расчет годового объема ремонтных работ 14
2.1.1 Исходные данные для расчета 14
2.1.2. Корректирование нормативов технического обслуживания и ремонта подвижного состава 14
2.2 Разработка годового графика выполнения ремонтных работ. 21
2.3 Расчёт потребного количества рабочих, занятых на выполнении ремонтных работ 23
2.4 Выбор недостающего оборудования для ремонтно-механического участка 25
2.4.1 Расчёт числа основного оборудования 25
2.4.2 Определение числа металлорежущих станков 27
3 Разработка стенда для демонтажа шин грузовых автомобилей 29
3.1 Анализ существующих конструкций 29
3.1.1 Шиномонтажный стенд для грузовых автомобилей 29
3.1.2 Шиномонтажный стенд для большегрузных автомобилей 33
3.1.2.1 Колеса и шины автомобиля БелАЗ 75483 33
3.1.2.2 Монтаж и демонтаж шин 34
3.2. Описание конструкции проектируемого стенда 40
3.3. Расчёт основных элементов стенда 42
3.3.1. Расчёт параметров гидросистемы 42
3.3.2. Расчёт привода стенда 44
3.3.3. Проверка прочности шпоночных соединений 49
4 Охрана труда 50
4.1 Анализ травматизма и состояния работ по охране труда в автотранспортном управлении. 50
4.2 Мероприятия по улучшению условий труда 52
4.3 Требования по охране труда шиномонтажников 53
4.4 Пожарная безопасность 55
5 Экология: утилизация отработанных шин 56
5.1 Проблема утилизации шин 56
5.2 Технологии утилизации шин 56
5.2.1 Низкотемпературная технология утилизации 56
5.2.2 Бародеструкционная технология 58
5.2.3 Полностью механическая переработка 59
5.2.4 Использование резиновой крошки 61
6 Технико – экономические показатели проекта 63
6.1 Расчет экономической эффективности проекта 63
6.2. Расчёт эффективности конструкторской разработки 64
Заключение 67
Список использованной литературы: 68

Введение

Эффективность использования автотранспортных средств зависит от совершенства организации транспортного процесса и свойств автомобилей сохранять в определенных пределах значения параметров, характеризующих их способность выполнять требуемые функции. В процессе эксплуатации автомобиля его функциональные свойства постепенно ухудшаются вследствие изнашивания, коррозии, повреждения деталей, усталости материала, из которого они изготовлены и др. В автомобиле появляются различные неисправности, которые снижают эффективность его использования. Для предупреждения появления дефектов и своевременного их устранения автомобиль подвергают техническому обслуживанию (ТО) и ремонту.
ТО – это комплекс операций или операция по поддержанию работоспособности или исправности автомобиля при использовании по назначению, при стоянке, хранении или транспортировании.
...

1.1 Общая характеристика автотранспортного управления

Автотранспортное управление (АТУ) имеет в своем составе 400 единиц подвижного состава. В это число входят автомобили, прицепы и полуприцепы различного назначения и различной грузоподъемности.
Подвижной состав АТУ разделен на три цеха по маркам, назначению и грузоподъемности.
Цех технологических перевозок (ЦТП) имеет в своем составе автомобили-самосвалы большой грузоподъемности марок: БелАЗ, КрАЗ, МАЗ.
Назначение этих автомобилей – работа по доставке технологических грузов. График работы – круглосуточно.
Цех грузовых перевозок (ЦГП) имеет в своем составе все типы и модификации грузовых автомобилей большой и средней грузоподъемности марок: КамАЗ, ЗиЛ, ГАЗ, а также автомобили марки МАЗ (кроме самосвалов).
Назначение ЦГП – вывоз с комбината его продукции и доставка различных видов материалов и оборудования для его бесперебойной работы от различных поставщиков, расположенных на территории Казахстана, России и других стран СНГ.
...

1.2 Анализ работы технической службы АТУ

Основными показателями, характеризующими работу автотранспортного предприятия являются [1]:
• коэффициент технической готовности подвижного состава (ПС);
• коэффициент выпуска ПС на линию.
Первый из них характеризует среднюю долю технически исправных автомобилей от их общего количества в рамках заданного периода наблюдения (например, между сложными капитальными ремонтами) и определяется по формуле [2]:

, (1.1)

где АДГЭ - количество авто-дней технически исправных (готовых к
эксплуатации) автомобилей за рассматриваемый период;
АДР - количество авто-дней автомобилей, находящихся на ТО и в
ремонте.

Текущее значение КТГ может быть найдено, как отношение количества nЭ технически исправных на данный момент автомобилей к их общему количеству n, т.е.

. (1.
...

2.1.2. Корректирование нормативов технического обслуживания и ремонта подвижного состава

Корректирование осуществляется в соответствии с [4, 5].
Норма пробега до капитального ремонта LKP определяется исходя из нормы пробега LH базового автомобиля с учётом результирующего коэффициента К:

К = К1 · К2 · К3,
где К1 – коэффициент корректирования нормативов в зависимости от
условий эксплуатации;
К2 – коэффициент корректирования нормативов в зависимости от
модификации подвижного состава и организации его работы;
К3 – коэффициент корректирования нормативов в зависимости от
природно-климатических условий.

LKP = LH · K. (2.1)
Периодичность технического обслуживания принимается с учётом данных таблиц 1.1, 2.1, 2.3.
Пробег до первого технического обслуживания:
LTO1 = LHTO1 · K1 · K3 (2.2)
где LHTO1 – нормативный пробег до ТО1.
...

2.2 Разработка годового графика выполнения ремонтных работ.

Ремонтные работы планируют с целью обеспечения равномерной загрузки предприятия в течении года, что способствует закреплению производственных рабочих, повышению их квалификации и позволяет увеличить производительность труда, улучшить качество ремонта изделия и снизить затраты на производство ремонтной продукции.
Планирование всего объёма работ предприятия в годовом календарном плане как правило ведётся по кварталам ( смотрите таблицу 2.12).

Таблица 2.5
Трудоёмкость годового объёма работ, чел.час.
Наименование видов работ
Общая трудоёмкость
В том числе по кварталам

I
II
III
IV
ТО1 а/м БелАЗ
ТО2 -------------
ТР + КР --------

ТО1 а/м КрАЗ
ТО2 -------------
ТР + КР---------

ТО1 а/м КамАЗ
ТО2 --------------
ТР + КР ---------

ТО1 прочих а/м
ТО2 --------------
ТР + КР ----------

Сезонное обслуживание всех автомобилей

Вспомогательные работы(ремонт оборудования, изготовление приспособлений и т.д.
...

2.3 Расчёт потребного количества рабочих, занятых на выполнении ремонтных работ

В данном разделе определяем численность явочного состава производственных рабочих по периодам загрузки и численность рабочих по основным участкам.
Под периодом загрузки мастерской здесь понимается длительность работы гаража, когда остаётся неизменным состав работ и их напряжённость. Потребность в рабочих по специальностям рассчитывают по выражению:

m = n/tсм ,

где n – напряжённость работ станочных, сварочных и других (ч. час/день)
tсм = продолжительность смены (час).

1300

1200

1100

100

900

800

700

600

500

400

300

200

100

0

I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII

Рисунок 2.1.
...

2.4.1 Расчёт числа основного оборудования

Расчёт числа ванн для выварки (мойки) корпусных деталей, агрегатов определяем по формуле:

SB = QB/(ФДО · gB · ηO · ηt)
где QB – общая масса деталей, подлежащих выварке в ванных. кг.
gB – масса деталей, которые можно выварить в ванне за t часов.
gB – (100…..800 кг)
QB составляет 15 % массы автомобиля.

140

120

100

80

60

40

…

28

24

16

12

8

4

0

I
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII

Рисунок 2.2. График потребности в отдельных категориях ремонтных рабочих

- вулканизационные работы - кузнечные работы

- столярно-обойные работы -станочные работы

-медницко-жестяницкие работы

- сварочные работы - слесарные работы


Расчёт общей массы деталей подлежащих выварке представлен в виде таблицы 2.8.

Таблица 2.
...

3.1 Анализ существующих конструкций

В настоящее время существует большое число фирм (например, СOMPAC – Дания, SNAP-ON EQUIPMENT – США, АВАС – Италия, HAWEKA – Германия, КING TONY – Тайвань, Сибек – Россия и др.), выпускающих еще большее число разнообразных моделей шиномонтажных стендов [11, 12].
К сожалению, в литературных источниках, включая периодическую литературу, нам не удалось найти даже намека на классификацию этого многообразия. Аналогичным образом нет публикаций, посвященных надежности этого оборудования, если конечно не принимать всерьез информацию рекламного характера, размещенную на многочисленных сайтах.
По нашему мнению, все выпускаемые шиномонтажные стенды по типу обслуживаемых автомобилей могут быть разделены на стенды для легковых и грузовых автомобилей. При этом в отдельную категорию необходимо также выделить стенды для большегрузных автомобилей, колеса которых имеют большие размеры и вес, а так же, как правило, бездисковую конструкцию.
...

3.1.1 Шиномонтажный стенд для грузовых автомобилей

Основные концепции стендов для грузовых автомобилей рассмотрим на примере стенда S 415 итальянского производства. Общий вид стенда представлен на рисунке 3.1, а его технические характеристики в таблице 2.9.
Таблица 2.9
Техническая характеристика стенда S 415
Электродвигатель (3 фазы)
0,55 кВт
Электродвигатель (1 фаза)
0,75 кВт
Диаметр колес
наружный дюйм
внутренний дюйм

10-20
12-22
Максимальный диаметр колеса, мм
990
Макс. открытие отжимной лопатки
340
Максимальная ширина шины на поворотном столе, мм
330 (13'')
Сила сжатия отжимного цилиндра (при 10 бар), кг
2700
Рабочее давление
8-12 бар
Масса стенда (стандартное исполнение), кг
200 кг
Уровень шума на рабочем месте
Lp < 70 dB

Рисунок 3.1.
...

3.1.2.1 Колеса и шины автомобиля БелАЗ 75483

На самосвал устанавливается шесть бездисковых колес. Колеса передней оси – одинарные, заднего моста –сдвоенные, между ободами которых установлено распорное кольцо. Колеса крепятся к ступице прижимами и гайками.
Колесо (рис. 3.5) состоит из обода, двух бортовых, посадочного и замочного колец. Обод имеет коническую внутреннюю поверхность для центрирования и закрепления колеса на ступице. Замочное кольцо разрезное. Обод и посадочное кольцо имеют конические полки, на которые насаживаются с натягом борта шины.
Шина состоит из покрышки, камеры, ободной ленты и резиновой подкладки. Вентиль камеры выведен наружу через паз в ободе. Вентили колес передней оси и внутренних колес заднего моста обращены внутрь самосвала, а наружных колес - наружу.
Шины –бескамерные. Уплотнение обода со съемным посадочным кольцом осуществляется резиновым уплотнительным кольцом. В отверстии обода закреплен корпус вентиля 14.
...

3.1.2.2 Монтаж и демонтаж шин

Прежде чем выполнять операцию монтажа и демонтажа шин, нужно изучить правила техники безопасности и приемы правильного выполнения работы, которые излагаются ниже.
1. Для демонтажа колеса поднять соответствующую часть самосвала до отрыва колес от пола площадки и установить на подставку.
2. Перед отворачиванием гаек крепления колес во избежание несчастных случаев выпустить воздух из шины. Перед раскреплением задних сдвоенных колес воздух обязательно выпустить из обеих шин. При выпуске воздуха из шины золотник вентиля следует выворачивать полностью. Если поврежден вентиль, можно выпустить воздух из колеса путем сверления (прожигания) нескольких отверстий (насквозь в шину) диаметром 4-5 мм в ободе или боковине шины. После прекращения выхода воздуха из шины убедиться в полном отсутствии давления в шине.
...

3.2. Описание конструкции проектируемого стенда

Стенд (см. рисунок 3.7) собран на сварной раме 1, на которой смонтированы гидроцилиндры 13, мотор – редуктор 2, корпус подшипников 4. В корпусе на шарикоподшипниках 5 установлен вал 12, который через муфту 3 соединён с мотор – редуктором. На другой конец вала напрессована планшайба 6, предназначенная для крепления колёс. В отверстия планшайбы своими штифтами 7 входит прижимной диск 8, который зажимается специальной гайкой 9. Для различных дисков предусмотрено три различных прижимных диска, а планшайба имеет соответствующее количество отверстий под штифты. Демонтажные ролики 10 установлены на подшипники.
Для облегчения монтажа колёс на стенде имеется специальная подъёмная площадка, а для облегчения закатывания колеса на площадку предусмотрены аппарели. Для привода гидроцилиндров стенд оборудован маслостанцией.
Принцип работы стенда следующий.
...

3.3.1. Расчёт параметров гидросистемы

В качестве рабочей станции принимаем И – ЦСЭ (ТУ 2 – 053 – 1239 – 76).
Основные параметры маслостанции типа И – ЦСЭ:

• Давление нагнетателя: максимальное – 3,5 МПа;
нормальное – 2,5 МПа;
• Номинальная подача – 0,5 л/мин;
• Электродвигатель АОЛИ – 2 ГОСТ 8212 – 70:
- напряжение – 380 В, мощность – 0,08 кВт,
- частота вращения – 2760 об/мин.

Для выбора гидроцилиндра принимаем, предварительно, усилие на штоке гидроцилиндра F = 10000 H.
Диаметр поршня гидроцилиндра определяем по формуле [13, 14]:

м,
где р = 2,5 МПа (техническая характеристика маслостанции) – давление нагнетания;
k = 1,1…1,2 – коэффициент запаса.

Из стандартного ряда диаметров поршней гидроцилиндров принимаем Ø = 80 мм.
Уточняем теоретическое усилие гидроцилиндров:

F = πd²p/4

F = 3,14 · 80² · 10² · 25 / 4 = 12560 Н.

Определяем объём полостей гидроцилиндра Ø = 80 мм, при ходе поршня L = 150 мм.
...

3.3.2. Расчёт привода стенда

Статический расчёт вала вращения колеса на прочность.
Эскиз вала представлен на рисунке 3.8.

Рисунок 3.8. Вал привода вращения колеса

Расчетную схему вала (рисунок 3.9) строим, исходя из допущения, что изгибающий момент, действующий на вал полностью воспринимается подшипниками.

Рисунок 3.9. Расчетная схема вала

На рисунке 3.9 обозначено:
• F1 – максимальный вес шины (1500 Н с учетом веса планшайбы);
• F2 – усилие, обусловленное упругой деформацией шины при ее демонтаже.

Определение значения усилия F2.

Соответствующая расчетная схема представлена на рисунке 3.10.
На рисунке обозначено:
• F – сила давления ролика на шину (12560 Н);
• N – нормальная реакция шины (подлежит определению);
• f – коэффициент трения стали по резине ( 0,5) [15].

Рисунок 3.10. Схема к определению значения N

Условие равновесия системы «ролик – шина» (см. рисунок 3.10) [16]:

F = N[Cos(900 – α) + f Cosα] = N/(Sinα + f Cosα).
...

4.1 Анализ травматизма и состояния работ по охране труда в автотранспортном управлении.

Проведение анализа травматизма позволяет определить факторы, влияющие на безопасность труда, на состояние охраны труда [22]. Все мероприятия по улучшению условий труда и снижению производственного травматизма разрабатываются и внедряются на основе анализа травматизма.
Простой подсчёт числа несчастных случаев не даёт возможности судить о состоянии травматизма на предприятии. Для оценки состояния травматизма приняты коэффициенты частоты КЧ и тяжести КТ несчастных случаев, которые и позволяют проводить сравнения с данными по области, отрасли и т.д.
Коэффициент частоты КЧ определяется отношением несчастных случаев за определённый период времени на 1000 человек к числу работающих.

КЧ = НС · 1000/Р,

где НС – число несчастных случаев;
Р – число работающих.
Коэффициент тяжести КТ показывает количество дней нетрудоспособности, приходящихся на один несчастный случай.
...

4.2 Мероприятия по улучшению условий труда

Произведём расчёт вентиляции в шиномонтажном отделении ремонтно - механического цеха. Эффективность вентиляции или объём отсасываемого воздуха рассчитываем по формуле:

VB = R · Vn, м³/ч,

где R = 2,0 – кратность воздухообмена в помещении,
Vn = 2880 м³ - объём вентилируемого помещения.

VB = 2,0 · 2880 = 5760 м³/ч.

Так как проектируемый стенд имеет электропривод, необходимо стенд обязательно заземлить. Для этого рассчитаем сопротивление заземления.
Заземлённое оборудование к магистрали заземления присоединяются с помощью отдельных проводников.
Сопротивление заземлителей определяют расчётным путём или непосредственным измерением на месте. Сопротивление растекания тока одиночного стержневого заземлителя (см. рисунок 4.1):

,

где р = 450-400 Ом·м - эквивалентное удельное сопротивление грунта;
L = 1,5 м – длина стержня заземления;
D = 0,03 м – диаметр стержня заземления.

Ом.
...

4.3 Требования по охране труда шиномонтажников

1. Демонтаж и монтаж шин на предприятии должны осуществляться на участке, оснащенном необходимым оборудованием, приспособлениями и инструментом [23].
.2. Перед снятием колес автомобиль должен быть вывешен на специальном подъемнике или с помощью другого подъемного механизма. В последнем случае под неподнимаемые колеса необходимо подложить специальные упоры (башмаки), а под вывешенную часть автомобиля - специальную подставку (козелок).
3. Перед отворачиванием гаек крепления спаренных бездисковых колес для их снятия следует убедиться, что на внутреннем колесе покрышка не сошла с обода, в противном случае необходимо предварительно полностью выпустить воздух из нее.
4. Операции по снятию, перемещению и постановке колес грузового автомобиля и автобуса должны быть механизированы.
5. Перед демонтажем шины (с диска колеса) воздух из камеры должен быть полностью выпущен.
...

4.4 Пожарная безопасность

• Пожарная безопасность в ремонтных мастерских обеспечивается соблюдением установленных правил пожарной безопасности. Контроль за выполнением этих правил осуществляет начальник РМЦ и инженер по ТБ [24].
• В ремонтных мастерских должны быть средства тушения пожара, доска боевого пожарного расчёта. Участки цеха формируют по признакам пожарной безопасности. Кузнечные, сварочные, окрасочные разделяют несгораемыми столами, перегородками, перекрытиями с дверными проёмами наружу.
• В ремонтных мастерских не допускается проводить ремонт техники с баками, наполненными горючим, или применять топливо для мойки и обезжиривания деталей.
• Ёмкости без легковоспламеняющихся жидкостей ремонтируют после промывки и пропаривания. Сварку проводят при открытых отверстиях бензобаков и заполнении ёмкости водой.
...

Список использованной литературы:

1. Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов/Е.С. Куз-нецов, В.П. Воронов, А.П. Болдин и др.; Под ред. Е.С. Кузнецова. – М.: Транспорт, 1991. – 413 с.
2. Малкин В.С. Техническая эксплуатация автомобилей: Теоретические и практические аспекты. – М.: Издательский центр «Академия», 2007. – 288 с.
3. Рекомендации о порядке учета и оформления потерь линейного времени подвижного состава и оценке работы технической службы и службы эксплуатации автобаз/Т.С. Интыков, А.С. Клещ, В.Я. Ли и др. – Караганда, ПО «Карагандауголь», 1991. – 34 с.
4. Положение о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта. – М.: Транспорт, 1988. – 79 с.
5. ОНТП-01-91. Общесоюзные нормы технологического проектиро-
вания предприятий автомобильного транспорта - М.:Гипроавтотранс,
1991. - 184 с.
6. Комплексная система технического обслуживания и ремонта машин сельском хозяйстве. – М.: ГОСНИТИ, 1985. – 142 с
7. Типовые нормы времени на ремонт грузовых автомобилей марки ГАЗ, ЗиЛ, МАЗ, КамАЗ, КрАЗ в условиях автотранспортных предприятий. М.: Экономика, 1989. – 300 с.
8. Сборник укрупнённых норм времени на ремонт грузовых автомобилей марки САТ 777, КрАЗ, МАЗ, БелАЗ в условиях автотранспортных предприятий. – Челябинск, 1976. – 134 с.
9. Сборник укрупнённых норм времени на ремонт автобусов «Икарус» в условиях автотранспортных предприятий. – Челябинск, 1979. – 119 с.
10. Сборник укрупнённых норм времени на ремонт грузовых автомобилей марки САТ 777, КрАЗ, МАЗ, БелАЗ в условиях автотранспортных предприятий. – Челябинск, 1976. – 134 с.
11. Сайт http://expaavto.narod.ru/index.htm
12. Сайт http://www.belshina.ru/index.htm
13. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. – М.: Машиностроение, 1982. – 424 с.
14. Гейер В.Г., Дулин В.С., Заря А.Н. Гидравлика и гидропривод: Учебник для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1991. – 331с.
15. Спиваковский А.О., Дьячков В.К. Транспортирующие машины. – М.: Машиностроение, 1983. – 487 с.
16. Тарг С.М. Краткий курс теоретической механики. – М.: Высш. шк., 2008. – 416 с
17. Александров А.В. Сопротивление материалов. – М.: Высш. шк., 2004, 560 с.
18. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя: В 3 т.– 8-е изд., перераб. и доп. Под ред. И. И. Жестковой. – М.: Машиностроение, 2001.

19. Дунаев П.Ф., Леликов О.П. Детали машин. – М.: Высшая школа, 1984
20. Практические методы расчета на прочность деталей транспортных машин/ М.М. Матлин и др. – Волгоград: ВолгГТУ, 2007. – 264 с.
21. Шелофаст В.В. Основы проектирования машин. – М.: Изд-во АПМ, 2000. – 472 с.
22. Салов А.И. Охрана труда на предприятиях автомобильного транспорта. – М.: Транспорт, 1985.-281с.
23. Типовые инструкции по охране труда для основных профессий и видов работ на автомобильном транспорте.- Алматы: Товарищество специалистов охраны труда Республики Казахстан, 2003. – 159 с.
24. Правила пожарной безопасности в Республике Казахстан. – Алматы, 2006. – 184 с.
25. Аксенов И.Я. Аксенов В. И. Транспорт и охрана окружающей среды. – М.: Транспорт, 1986. – 176с.