1. Общая часть
1.1 Введение
Конструкция автомобилей непрерывно совершенствуется. Тенденция развития конструкций автомобилей обусловлены как экономическими, так и социальными причинами. Экономические причины определяют тенденцию повышения топливной экономичности как легковых, так и грузовых автомобилей, что в настоящее время стало одним из ведущих направлений современного автостроения. Социальными причинами обусловлена тенденция повышения безопасности автомобилей. Автомобиль – объект повышенной опасности. Поэтому необходимо совершенствование активной и пассивной безопасности автомобиля. Автомобиль является источником загрязнения окружающей среды отработавшими газами. Это определяет непрерывное повышение требований экологической безопасности автомобиля. Следует также отметить тенденцию автоматизации управления автомобилем, которая обеспечивается современными средствами электронной, микропроцессорной техники и направлена на повышение топливной экономичности и динамики автомобиля, активной безопасности, комфортабельности.
Двигатель. В первую очередь надо отметить расширение применения дизелей, позволяющих снизить расход топлива на 25¼30 % (и больше при дальнейшем совершенствовании рабочего процесса дизеля, в частности при использовании турбонаддува).
Работа по совершенствованию рабочего процесса бензиновых двигателей проводится в следующих направлениях: организация послойного распределения заряда в камере сгорания, позволяющего использовать обедненные смеси; впрыскивание топлива во всасывающий тракт; использование электронного управления дозированием подачи топлива и зажиганием; применение турбонаддува. Комплексное использование перечисленных мероприятий может обеспечить снижение расхода топлива до 20 %.
Значительное внимание уделяется применению новых видов топлива - заменителей нефтяных топлив. В нашей стране перспективно широкое применение природных газов. Более дальней перспективой является использование в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания водорода, запасы которого практически неограниченны. При работе на водородном топливе может быть решена проблема токсичности отработавших газов, так как в результате сгорания водорода образуется вода.
Некоторое развитие получат электромобили, главным образом для городских условий эксплуатации. Они бесшумны и не загрязняют окружающую среду. Препятствием к их широкому применению является малая энергоемкость аккумуляторных батарей, их громоздкость, что снижает грузоподъемность автомобиля и запас хода. Широкое использование электромобилей станет возможным, когда энергоемкость аккумуляторных батарей будет повышена в 5¼10 раз.
По-видимому, в недалеком будущем получат развитие двигатели новых типов. В первую очередь следует отметить работы по созданию адиабатного керамического двигателя, обеспечивающего высокий термический КПД благодаря высокой температуре рабочего процесса из-за малого излучения теплоты в окружающую среду. В таких двигателях система охлаждения отсутствует.
Газотурбинные двигатели (ГТД) в настоящее время не используют на автомобилях, так как их топливная экономичность ниже, чем у дизелей, однако в перспективе при применение керамических материалов может быть налажено производство автомобильных ГТД (при повышение температуры сгорания расход топлива уменьшается).
1.2 Характеристика объекта проектирования
В слесарных мастерских и на участках располагается оборудование индивидуального общего пользования. К оборудованию индивидуального пользования относятся: верстаки с тесками. К оборудованию общего пользования относятся: сверлильные и простые заточные станки (точильно-шлифовальные); опиловочно-зачистные станки; поверочные и разметочные плиты; винтовой пресс; ножовочный станок; рычажные ножницы; плиты для правки и др. Для размещения материалов имеются групповые инструментальные шкафы, стеллажи, столы тара для заготовок (деталей) и стружки.
Слесарные работы – это обработка металлов в холодном состоянии, выполняемая слесарем ручным способом при помощи различных инструментов. Слесарная обработка дополняет станочную механическую или является завершающей операцией при изготовлении металлических изделий соединением деталей, при сборке машин и механизмов, а также их регулировке. Слесарные работы состоят из ряда технологических операций – разметки, рубки, правки и гибки металлов, резки металлов ножовкой и ножницами, опиливания металла, сверления, зенкования и развертывания, нарезания резьбы, клепки, шабрения, притирки и доводки, паяния, лужения. Некоторые из перечисленных операций могут производиться и при горячем состоянии металлов (рубка, клепка, гибка). Многие слесарные операций выполняются не только ручным способом, но и механическим.
Заготовки для деталей машин поступают на обработку в механические и слесарные цехи в виде поковок сортового металла. В зависимости от назначения деталей одни заготовки остаются необработанными, другие обрабатываются частично или полностью. При обработке с поверхности заготовки удаляется слой металла, следовательно, уменьшается размер.
1.3 Механическая обработка металла
Обработка металлов резанием – это процесс срезания режущим инструментом с поверхностей заготовки слоя металла в виде стружки для получения детали необходимой геометрической формы, точности размеров, взаиморасположения и шероховатости поверхностей.
Заготовками для механических цехов служат прокат (квадратный, круглый, полосовой, трубы и т.д.), поковки, штамповки и отливки. Заготовки, поступающие в механические цехи, имеют припуск на обработку резанием. Припуск зависит от ряда факторов: размеров, формы и конструктивных особенностей изготовляемой детали, вида заготовки, масштабов производства (количества изготовляемых деталей) и др.
К основным методам обработки металлов резанием относятся точение, сверление и шлифование. Из перечисленных методов наиболее распространен и изучен в теории резания металлов метод точения, который имеет много общего со всеми другими методами механической обработки металлов, поэтому правильное понимание этого процесса облегчает изучение всех других методов обработки резанием.
2. Расчетно-технологическая часть
2.1 Корректирование периодичности ТО и межремонтного пробега
Корректирование периодичности ТО-1
Lто-1=Lнто-1*К1*К3, км ; [6, с. 28] (1)
где Lнто-1 – нормативный пробег до ТО-1,км; [5, с. 17]
К1 – коэффициент корректирования нормативов в зависимости от условий эксплуатации; [6, с. 26]
К3 – коэффициент корректирования нормативов в зависимости от природно–климатических условий; [6, с. 27]
Урал 4320-01: Lто-1=4000*0.7*0.9=2520 км
ГАЗСАЗ 3502: Lто-1=2500*0,7*0,9=1575 км
Корректирование периодичности ТО-2
Lто-2=Lнто-2*К1*К3, км ; [6, с. 28] (2)
где Lнто-2 – нормативный пробег до ТО-2,км; [5, с.17]
Урал 4320-01: Lто-2=12000*0,7*0,9=7590 км
ГАЗСАЗ 3502: Lто-2=12000*0,7*0,9=7875 км
Корректирование межремонтного пробега
Lкр=Lнкр*К1*К2*К3,км ; [6, с. 28] (3)
где Lнкр – нормативный пробег до КР,км; [5, с. 17]
К2 – коэффициент корректирования нормативов в зависимости от модификации подвижного состава и организации его работы; [6, с.27]
Урал 4320-01: Lкр=300000*0,7*1,0*0,9=189000 км
ГАЗСАЗ 3502: Lкр=250000*0,7*1,15*0,9=181125 км
Определим кратность ТО-1
n1=Lто-1/ lсс, (4)
где lсс – среднесуточный пробег,км.
Урал 4320-01: n1=2520/195=13
ГАЗСАЗ 3502: n1=1575/195=8
Уточним пробег до ТО-1
Lто-1=Lсс*n1, км; [3, с. 280] (5)
Урал 4320-01: Lто-1=195*13=2500 км
ГАЗСАЗ 3502: Lто-1=195*8=1600 км
Определим кратность ТО-2
n2=Lто-2/Lто-1 (6)
Урал 4320-01: n2=7590/2520=3
ГАЗСАЗ 3502: n2=7875/1575=5
Уточним пробег до ТО-2
Lто-2=n2*Lто-1, км; [3, с. 280] (7)
Урал 4320-01: Lто-2=2520*3=7500км
ГАЗСАЗ 3502: Lто-2=1575*5=7800 км
Определим кратность КР
n3=Lкр/Lто-2 (8)
Урал 4320-01: n3=189000/7500=25
ГАЗСАЗ 3502: n3=181125/7800=23
Уточним пробег до КР
Lкр=n3*Lто-2 , км; [3, с. 280] (9)
Урал 4320-01: Lкр=25*7500=187000 км
ГАЗСАЗ 3502: Lкр=23*7800=179000 км
2.2 Расчет производственной программы в трудовом и номенклатурном выражении
Определим количество КР в цикле
Nкр=Lкр/Lкр , [3, с. 206] (10)
Урал 4320-01: Nкр=187000/187000=1
ГАЗСАЗ 3502: Nкр=179000/179000=1
Определим количество ТО-2 за цикл
Nто-2=Lкр/Lто-2-1 , [3, с. 206] (11)
Урал 4320-01: Nто-2=187000/7500 -1=25
ГАЗСАЗ 3502: Nто-2=179000/7800 -1=23
Определим количество ТО-1 за цикл
Nто-1=Lкр/Lто-1-Nкр-Nто-2 , [3, с. 206] (12)
Урал 4320-01: Nто-1=187000/2500-1-25=76
ГАЗСАЗ 3502: Nто-1=179000/1600-1-23=114
Определим количество ЕО за цикл
Nео=Lкр/Lео=Lкр/Lсс , [3, с. 206] (13)
Урал 4320-01: Nео=187000/195=959
ГАЗСАЗ 3502: Nео=179000/195=918
Определим коэффициент технической готовности
aт=Дэ/(Дэ+Дто-тр) , [3, с. 206] (14)
Урал 4320-01 :aт=959/(959+136)=0,87
ГАЗСАЗ 3502 :aт=918/(918+132)=0,87
где Дэ – количество дней нахождения автомобиля в технически исправном состоянии.
Определим количество дней простоя в ТО и ремонте
Дто-тр=Дкр+Дтрт+(dто-тр*Lкр*k4’)/1000, дней [3, с. 207] (15)
где Дкр – количество дней простоя в КР; [6, с. 24]
Дтрт – количество дней транспортировки автомобиля с АРЗ
dто-тр – простой в ТО-ТР, дней/1000 км
k4’ –коэффициент корректирования нормативности в зависимости от пробега с начала эксплуатации. [6, с. 28]
Урал 4320-01: Дто-тр=22+2,2+(0,5*187000*1,2)/1000=136,дней