Курсовая работа: Проектирование кузнечно-термического участка

Курсовая работа: Проектирование кузнечно-термического участка

Министерство образования и науки

Государственное образовательное учреждение

среднего профессионального образования

Приморский промышленно – экономический техникум

Специальность 190605

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту по дисциплине: «Ремонт дорожных машин автомобилей и тракторов»

Тема: Проектирование кузнечно-термического участка

Лесозаводск 2010 г.

1. Основная часть

1.1 Характеристика ремонтируемых машин

Гусеничный, общего назначения, класса тяги 60 кН (6 тс) в агрегате с навесными и прицепными машинами предназначен для выполнении землеройных, плантажных, мелиоративных, дорожных, планировочных и сельскохозяйственных работ (пахота, посев, сплошная культивация). Изготовитель - Челябинский тракторный завод. Начало серийного производства - 1969 год. На тракторе установлен четырехцилиндровый, четырехтактный дизельный двигатель Д-160 с турбонаддувом, камерой сгорания в днище поршня и запуском от карбюраторного пускового двигателя с электростартером.

Таблица 1- Техническая характеристика трактора Т-130 двигатель Д-160

1.2 Характеристика объекта проектирования

Кузнечно-термический участок предназначен для, выполнения различных операций по термической и химоко - термической обработке деталей. К числу операций, выполняемых здесь, относятся: отжиг, нормализация, цементация, закалка с нагревом в печах и токами высокой частоты различные виды отпуска. Участок обеспечивает удовлетворение потребностей основного и вспомогательного производств.

Кузнечный участок предназначен для ремонта упругих элементов подвесок с устранением остаточных деформаций и изготовление деталей методом пластического деформирования.

Кузнечно-термический участок состоит из двух отдельных самостоятельных участков кузнечного и термического

Ремонту в основном подвергаются элементы рессор и подвесок, реже – системы наружного и внутреннего освещения, звуковой сигнализации, отопления и вентиляции. При ремонте агрегатов подвесок должны быть созданы условия для сохранности ремонтного фонда. Исправные детали и агрегаты должны хранится в специальной таре на стеллажах или в специальных шкафах кузнечно-термического цеха ремонта тракторов.

Особое внимание при дефектации уделяют проверке целостности коренных листов. Для этого применяют специальные приборы.

В деталях подвесок могут возникать следующие виды дефектов: трещины и обломы в местах трения происходит интенсивный износ листов рессор. Дефекты устраняют пайкой, наплавкой, методами гальванического наращивания металла, сваркой, механической обработкой, резанием пластическим деформированием и.т.д.

После контроля качества восстановленные детали поступают на комплектацию и сборку агрегатов с последующей окраской.

2. РАСЧЕТНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Расчет производственной программы проектируемого участка

При многообразии ремонтируемых машин и агрегатов расчет годовой производственной программы объекта проектирования следует выполнять по приведенной условной единице ремонта. Коэффициент приведения К1 капитального ремонта дорожно-строительных машин к капитальному ремонту тракторов Т-130 (1, стр. 34) приведены в приложении 1.

Количество условных ремонтов, N, шт., вычисляют по формуле [1, стр. 34]

Nусл = Nm *К1 *К2, (1)

где N м - количество ремонтируемых машин;

К1 - коэффициент приведения капитального ремонта ремонтируемых машин к капитальному ремонту трактора Т-130 (приложение А);

К2 - поправочный коэффициент, учитывающий мощность ремонтно-механических предприятий (приложение Б).

Nусл = 2000 * 1,00 * 1.126 = 2252 шт.

Количество условных ремонтов определяет мощность ремонтного предприятия, от которого зависит трудоемкость условной единицы ремонта.

Трудозатраты на выполнение годовой программы ремонта, Тр, чел-час, вычисляют по формуле [2, стр. 212]

Тр = Nусл * t * Sм, (2)

где t – трудозатраты на одну единицу условных ремонтов, 750 чел-час;

Sм – коэффициент, учитывающий зависимость трудоемкости условной единицы ремонта от мощности ремонтного предприятия (приложение В)

Тр =2252 * 750 * 0,7 = 1182300 чел*час.

Расчеты трудозатрат, Tу, час, на объекте проектирования вычисляются по формуле [3, стр. 56]

Ту = Тр * в / 100, (3)

где в – % трудозатрат объекта проектирования в общем объеме трудозатрат (приложение Г)

Туч = 1182300 * 1,2 / 100 = 14187.6чел *час

2.2 Расчет количества производственных рабочих

Списочное количество производственных рабочих Рпр, чел, на объекте проектирования вычисляют по формуле [3, стр. 66]

Рпр = Туч / Фдр, (4)

где Туч - трудоемкость работ на объекте проектирования, чел * час, [ф. 3]

Фдр – действительный годовой фонд времени рабочего, час. Фдр =1642 –при односменной работе.

Рпр = 11187.6 /1642 = 7.8 чел.

Кроме производственных рабочих в состав работающих на предприятии входят вспомогательные рабочие, инженерно-технические работники, счетно-конторский персонал и младший обслуживающий персонал.

Количество вспомогательных рабочих, СКП, МОП, ИТР чел, вычисляют по формулам [1, стр. 37]

Рвс = (0,25/0,35)* Рпр, (5)

Рвс = 0,35 * 7.8 = 2.74 чел.

Ритр = (0,10 / 0,5) * (Рпр + Рвс), (6)

Pитр = 0,15*(7.8 + 2.74) =1.6 чел.

Рскп = (0,04 / 0,06) * (Рпр+ Рвс), (7)

Рскп = 0,06 * (7.8 + 2.74) = 0.63 чел.

Рмоп = (0,02 / 0,03) * (Рпр + Рвс), (8)

Рмоп = 0,03 * (7.8 + 2.74) = 0.32 чел.

Общее количество работников Р, чел., на объекте проектирования вычисляют по формуле [ 3, с. 37]

Р = Рпр + Рвс + Ритр + Рскп + Рмоп, (9)

Р = 7.8 + 2.74 + 1.6 + 0.63 + 0.32 = 13 чел.

В состав вспомогательных рабочих входят: кладовщик-инструментальщик, разнорабочие, электрослесарь.

В состав ИТР входят: начальник участка, мастер, механик, контролер, контролер, нормировщик и т.д.

В состав СКП входят: бухгалтер, учетчик.

В состав МОП входят: курьер, уборщица и т.д.

Списочный состав производственных Рпр и вспомогательных рабочих распределяют по разрядам в следующем отношении (3, стр. 88): 1 – 4%, 2 – 9%, 3 – 36%, 4 – 41%, 5 – 7%, 6 – 3%.

Средний разряд рабочих R ср, разряд, вычисляют по формуле [3. стр. 88]

Rср =Р1 + 2Р2 + … + 6Р6/Рпр + Рвс, (10)

где – Р1, Р2,... Р6 - численность рабочих соответствующего разряда (чел.)

Рпр + Рвс – списочная (штатная) численность производственных и вспомогательных рабочих (чел.)

Rср = (2 * 3) + (3 * 4) + (4 * 4) + (5 * 1) + (6 * 1) / 7.8 + 2.7 = 4.3 разряд.

Штат основных производственных и вспомогательных рабочих распределяют по специальностям и разрядам и сводят в таблицу 2.

Таблица 2 – Штат производственных рабочих по специальностям и разрядам

2.3 Расчет и подбор технологического оборудования

трактор шасси разборка расчет

Каждый участок, цех или отделение, в соответствии с принятой станками, горками, молотками, моечными машинами, стендами и т.д. Принимая во внимание их технологические особенности, методика расчета количества оборудования каждого из проектируемых цехов, участков и отделений характеризуется определенной спецификой.

Общим является то обстоятельство, что все технологическое оборудование подразделяется на основное и вспомогательное к основному относится оборудование, на котором выполняются наиболее сложные и трудоемкие операции ремонта машин, сборочных единиц и восстановления деталей. Это моечные машины, токарные станки, стенды, конвейеры для разборочных и сборочных работ. Вспомогательное оборудование также используется для выполнения технологического процесса, но оно является второстепенным и подбирается по типовым проектам, исходя из программы и технологии ремонта.

Перечень основного технологического оборудования и организационной оснастки целесообразно представить в форме таблицы 2.

Таблица 3 – Технологическое оборудование и оснастка объекта проектирования

2.4 Расчет количества рабочих мест и постов на проектируемом участке

Рабочее место - это зона, оснащенная необходимыми техническими средствами, в которой совершается деятельность одного или группы исполнителей, совместно выполняющих одну работу или операцию.

Количество рабочих мест, Пр.м. шт., проектируемого участка вычисляют по формуле [1, стр. 20]

Пр.м.= Туч / Фр.м.*Ссм * j, (11)

где Туч - трудоемкость работ на объекте проектирования, чел* час ф 3

Ф р.м. - годовой фонд времени рабочего места (час) = 1642 час.

С с.м. - число рабочих смен (1-3)

J - коэффициент выполнения норм = 1,05

Прм.= 14187.6 / 1642 *1 * 1,05 = 7 шт.

Количество постов Пп., шт., на объекте проектирования вычисляют по формуле [1, стр. 20]

Пп = П р.м./ Рср*S, (12)

где П р.м. - количество рабочих мест (ф.10)

Рср - среднее число рабочих, одновременно работающих на посту (чел), 2 - 4 чел.

S - коэффициент использования рабочего времени поста. S = 0.85

Пп = 7 / 2 * 0,85 = 4.1 шт.

Расчет годового фонда рабочего времени

Режимы работы транспортного предприятия характеризуется числом рабочих дней в году, числом смен работы и длительностью рабочей смены.

Начальный годовой фонд рабочего времени Фн.р. час, вычисляют по формуле [1,с.250]

Фн.р = [365-(104 + 13)] *tсн, (13)

где 365 – число календарных дней в году;

104 – число выходных дней в году;

13 – количество праздничных дней в году;

tсн – длительность рабочей смены;

Фн.р = [365 - (104 +13)] * 8 = 1984 час

Действительный годовой фонд времени рабочего Фдр, час, вычисляют по формуле [1,с.250]

Фдр = [365 – (104+13 +tо – nс] * β, (14)

где tп- длительность отпуска дни;

nс – число субботних дней за период отпуска, дни;

β – коэффициент, учитывающий потери рабочего времени по уважительным причинам 0.95- 0.97

Фдр = [365 - (104 + 13 + 36 – 4)] * 8 * 0.95 = 1642 час

Годовой фонд времени рабочего поста Фрп, час, вычисляют по формуле [1,с.250]

Фрп = [365-(104 + 13)] * 8 * 1.5 / 2 = 2980 час

Действительный фонд времени оборудования Фдо, час, вычисляют по формуле [1, с.250]

Фдо= [365– (104 +13)] *tсм * η0 * y, (16)

где η0 – КПД оборудования - 0

Фдо = [365 – (104 + 13)] * 8 * 0.6 * 1 = 1187.2 час

Полученные результаты сводим в таблицу 4.

Таблица 4- Расчет годовых фондов времени

2.5 Определение производственных площадей объекта проектирования

К производственным площадям цехов, участков и отделений предприятия относят площади, занятые технологическим оборудованием, рабочими местами, секциями, транспортным оборудованием где Fоб – площадь, занимаемая оборудованием (таблица 2);

Fм - площадь, занимаемая машинами. м2 ДТ-130 = 12.6 м2

Fуч = 22.9 * 4,5 = 103.05 м2

К вспомогательным помещениям относятся конторские, бытовые и складские помещения.

Площадь конторских помещений Fк принимают из расчета 3 м2 на одного сотрудника и 5 м2 на один чертежный стол. Площадь индивидуального кабинета принимается 12-18 м2.

Площадь бытовых помещений Fб, м, вычисляют из расчета 3 м2 на одного производственного рабочего в смену вычисляют по формуле [3,стр.78]

Fб = 3 * Рпр / Ссм, (18)

где С см – число рабочих смен (1-3)

Fб = 3 * 7.82 / 1 = 23.46 м2

Площадь складских помещений Fск, м2, рассчитывают исходя из количества материалов и запасных частей (в тоннах), подлежащих хранению на них, вычисляют по формуле [3, стр. 95]

Fск = Q * 0,075 / gск * sск, (19)

где Q – масса трактора Т-130 (т) = 14,5 т

 gск – допустимая нагрузка на 1 м2 площади склада = 0,5-2 кг.

 sск – коэффициент, учитывающий увеличение площади за счет проходов В пояснительной записке все результаты расчетов производственных площадей на объекте проектирования свести в таблицу 5.

Таблица 5 – Сводные данные по расчету площадей участков

2.6 Разработка технологического процесса на объекте проектирования

Таблица 6 – Основные данные подъемно-транспортного оборудования

2.7 Технологическая планировка участков

На АРП в зависимости от объема работ применяют различное оборудование в кузнечно-термическом участке. При малых объемах работ выполнение как подготовительных операций (обезжиривание, промывка и пр.), так и выполнение кузнечных работ на детали производится на наковальнях. При этом наковальни для подготовительных работ используются различные. Планировка оборудования таких участков должна выполняться с учетом этих особенностей использования подготовительного оборудования, а так же должны учитывать и особенности зон и проходов на этом участке. Поскольку процессы термической обработке покрытий протекают при высоком напряжении (380 В), то удаление источников тока от термопечей влечет за собой неоправданное увеличение расхода металла на шинопроводы (применение шино-проводов большего поперечного сечения), что необходимо для сохранения в допустимых пределах величины падения напряжения.

2.8 Техника безопасности, производственная санитария, экология

Помещения для стоянки автомобилей, зон технического обслуживания и ремонта, мастерских и цехов должны содержаться в чистоте и хорошо вентилироваться. Автомобиль на стоянке должен устанавливаться так, чтобы были свободны проходы и доступ ко всем агрегатам. Все проезды и проходы должны быть свободными, а движение автомобилей на территории следует организовать по определенной схеме, исключающей встречное движение и возможность наезда на людей.

Категорически запрещается вождение автомобиля лицами, не имеющими водительских прав.

При работе под автомобилем в смотровой канаве, не имеющей освещения, можно пользоваться переносной лампой, подключаемой к сети с напряжением 12 В. Монтажно-демонтажные работы следует выполнять только исправным инструментом определенного назначения. Гаечные ключи должны точно соответствовать размерам гаек и болтов и не иметь выработки зева и трещин. Во избежание несчастных случаев сдавливание гаечных ключей или применение рычага для удлинения плеча не допустимо.

Тяжелые работы по снятию и установке агрегатов следует выполнять с применением специальных подъемных приспособлений, захватов и съемников; обвязывание при этом агрегатов веревкой не допускается. Для выполнения слесарных работ следует применять только исправные инструменты. Бойки молотков, кувалд и затылки зубил или крейцмейселей не должны иметь заусенцев и быть сборными. Длина зубила или крейцмейселя должна быть не менее 125 мм.

Рабочие, имеющие дело с этилированным бензином должны быть обеспеченны спецодеждой и резиновыми перчатками. Спецодежда должна всегда оставаться в рабочем помещении предприятия. Приходить в этой одежде в жилые помещения запрещается. Дегазация этилированного бензина, попавшего на одежду, открытые части тела и детали, проводится керосином с последующим смачиванием водой.

Помещение, где производится обслуживание или ремонт автомобилей работающих на этилированном бензине, должно быть оборудовано надежной приточно-вытяжной вентиляцией, бачками ваннами с керосином, а также умывальником с теплой водой и мылом.

Антифриз, содержащий этиленгликоль, в случае попадания в организм вызывает тяжелые отравления, иногда со смертельным исходом. При отравлении этой жидкостью необходимо предпринять срочные меры к очищению желудка

 и вызвать рвоту. После работы с антифризом нужно мыть руки теплой водой с мылом. При работе с низкозамерзающей жидкостью, тормозной жидкостью необходимо помнить, что они очень агрессивны, ядовиты огнеопасны. Надо принимать меры безопасности, исключающие возможность попадания их в организм и на кожу и соблюдать следующие правила:

v  Избегать любых операций, в результате которых эти жидкости или пары могут попасть в полость рта;

v  Не давать высохнуть жидкостям, попавшим на кожу:

v  Не допускать проливание их в автомобиле или в закрытом помещении;

v  Облитую этими жидкостями одежду перед стиркой высушить вне помещения;

v  После работы с бензином или антифризом тщательно вымыть руки;

Необходимо соблюдать осторожность, открывая паровоздушную пробку радиатора или расширительного бачка системы охлаждения двигателя во избежание ожога паром.

3. ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1 Проектирование технологического процесса разборки шасси трактора Т - 130

Исходными данными для проектирования технологического процесса разборки сборочной единицей служит ее сборочные чертежи, а также технические условия.

При проектировании технологического процесса на разборочно-сборочные работы составляется маршрутная карта, структурная схема разборки (сборки) изделия, а также технологическая карта на разборку.

Таблица 7 – Технологическая карта на разборку шасси трактора Т 130

Составление карты технологического процесса дефектации

При проектировании технологического процесса составляют карту эскиза детали и карту технологического процесса дефектации. На карте эскизов все дефектные поверхности нумеруют по ходу часовой стрелки арабскими цифрами и соединяют с размерными линиями. На карте технологического процесса дефектации необходимо представить наименование и обозначение изделия, номер, наименование и содержание операции по выявлению каждого вида дефекта, контролируемые параметры (номинальное, допустимое и измеренное значение), наименование приспособления, измерительного инструмента или способа установления дефекта.

Исходные данные для проектирования технологических процессов восстановления деталей следующие:

1. Сведения о дефектации и предполагаемой программе восстановления деталей.

2. Организационная форма восстановления деталей.

3. Выбранный рациональный способ устранения дефектов по каждому маршруту.

4. План выполнения всех операций, предусмотренных маршрутом На ремонтных предприятиях применяют подефектную, маршрутную организационную форму восстановления деталей. В зависимости от программы и вида ремонтных работ студенту предлагается выбрать самостоятельно и обосновать одну из организационных форм восстановления деталей.

Выбор и обоснование рационального способа восстановления детали

Выбор способа восстановления детали зависит от конструктивных и технологических особенностей и условий работы детали, их износа, технологических свойств самих способов восстановления, определяющих долговечность отремонтированных деталей и стоимость их восстановления. Оценка способов восстановления деталей дается по трем критериям: технологическим (или критериям применяемости), техническим (долговечности), и технико-экономическим (обобщающим). Технологический критерий определяет принципиальную возможность применения способа восстановления, исходя из конструктивно-технических особенностей детали. К числу таких особенностей относятся: геометрическая форма и размеры, материалы, термическая или иная поверхность обработки, твердость, шероховатость поверхности и точность изготовления детали, характер нагрузки, вид трения.

Технический критерий оценивает каждый способ, выбранный по технологическому признаку устранения дефекта. Для каждого выбранного способа дают комплексную качественную оценку по значению коэффициента долговечности, Кд которое вычисляют по формуле [3, стр.216]

Кд = Кj · Кв · Кс · Кп, (20)

где Кj - коэффициент износостойкости

Кв - коэффициент выносливости

Кс - коэффициент сцепляемости покрытий;

Кп - поправочный коэффициент, учитывающий фактическую работоспособность восстановления деталей в условиях эксплуатации.

 По физическому смыслу коэффициент долговечности пропорционален сроку службы деталей в эксплуатации, следовательно, рациональным способом по этому критерию будет способ, у которого Кд = максимальному.

Кд = 0,9 · 0,95· 0,97· 0,96 = 0,79

Технико-экономический критерий Кт связывает себестоимость восстановления детали с ее долговечностью после устранения дефектов вычисляют по формуле [4, стр.231]

Кт = Св / Кд, (21)

где Св - стоимость восстановления 1 м2 изношенной поверхности детали, руб. на 1м2.

КТ = 150 / 0,79 = 189,87 руб. / м2

Эффективным будет считаться способ, у которого Кт - минимальный.

Разработка технологической документации на восстановление детали

При проектировании технологического процесса восстановления детали разрабатывается следующая техническая документация: маршрутная карта, карта эскизов к маршрутной карте, операционные карты.

Маршрутная карта составляется на все дефекты, изложенные в карте технического процесса на дефектацию детали по формам, имеющимся в приложении. Исходными данными для разработки МК служат карта эскизов, схема выбранного способа устранения дефектов, сведения для выбора оборудования и оснастки, разряд рабочего и нормы времени.

Операционная карта – это технический документ, содержащий описание операции с указанием переходов, режимов работы и данных о средствах технологического оснащения.

Карта технологического процесса – это документ, содержащий описание технологического процесса изготовления или ремонта изделия по всем операциям одного вида работ, выполняемых в одном цехе в технологической последовательности с указанием данных о средствах оснащения, материальных и трудовых затратах.

Нормирование станочных, сварочных, слесарных и других работ

Нормирование наплавочных работ То вычисляют по формуле [6, стр. 122]

То = 60 * Q / α * J, (22)

где Q – масса наплавляемого металла, г

α– коэффициент наплавки, %

J – величина сварочного тока, А.

То = 60 * 100 / 8 * 250 = 3 мин

Величину сварочного тока J вычисляют по формуле [6, стр.123]

J = 20 + 6 dэ * dэ, (23)

где dэ – диаметр электрода

J = (20 + 6 * 5) * 5 = 250 А

Нормирование фрезерных работ

Основное время То фрезерования вычисляют по формуле [6, стр. 127]

Tо = z + 0.5Д / n * s, (24)

где: l – длина шпоночной канавки, мм;

Д – диаметр фрезы, мм;

n – частота вращения фрезы, об / мин;

S – продольная подача, мм /об.

Tо = 25 + 0.5 * 16 / 500 * 0.058 = 1.14 мин

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Заданием данного курсового проекта является проектирование кузнечно-термического участка на ремонтном предприятии.

В первом разделе курсового проекта я дал необходимую общую характеристику объекта проектирования. Конкретно в первом разделе курсового проекта указал: тип предприятия, по производственному назначению. Тип, модель и техническая характеристика подвижного состава.

Во втором разделе курсового проекта расчетно-технической части указывается технический расчет производственных подразделений по техническому обслуживанию, диагностике и техническому ремонту подвижного состава на АТП. Целью технического расчета является определение объема работ по объекту проектирования и расчет необходимого количества исполнителей на нем.

В третьем разделе разработка вопросов организаций работы на объекте проектирования участка по ремонту электрооборудования, который является поточным. Подбор технологического оборудования является целью данного проекта технологической и организационной оснастки для объекта проектирования.

В следующих разделах курсового проекта производится расчет производственной площади объекта проектирования разработка технологического процесса капитальных ремонтов автомобилей и составление технологической карты, технологической безопасности и производственная санитария.

Список литературы

1. И.С. Гурвич “Эксплуатация и ремонт дорожных машин и оборудования”. М., Транспорт, 1989 г., 126 с.

2. С.И. Румянцев “Ремонт автомобилей” 1989 г.

3. Смелов А.П. “Курсовое и дипломное проектирование по ремонту машин” М., Колос, 1977, 192 с.

4. Н.Е.Дроздов “Строительные машины и оборудование. Курсовое и дипломное проектирование” М., Стройиздат, 1988 г.

5. Б.Н. Суханов “Технологическое обслуживание и ремонт автомобилей. Пособие по курсовому и дипломному проекту”. М. транспорт, 1985.

6. Ю.Ф. Чарнецкий «Учебное пособие по курсовому и дипломному проектированию». М.: Лесная промышленность, 1983 г., 136 с.

7. А.P. Райт База механизации для технического обслуживания и ремонтов машин», Хабаровск, ХГТУ, 1994 г., 31 с.

8. А.В. Раннев «Устройство и эксплуатация дорожно-строительных машин». М.: Академия, 2000 г., 448 с.

9. Г.И. Зеленков «Технология ремонта дорожных машин и основы проектирования ремонтных предприятий» М.: Высшая школа, 1971 г., 496 с.