Станция технического обслуживания легковых автомобилей с разработкой участка окраски (стр. 4 из 12)

Fз=1760 + 250= 2016 кв.м.

Площадь открытой стоянки равна:

Fст = Хотк · fa

Fст= 50 · 10= 500

.

1.2 Разработка оборудования

В конструкторской части рассмотрено устройство окрасочно-сушильной камеры.

В качестве базового варианта была выбрана комбинированная окрасочно-сушильная камера для легковых автомобилей.

Усовершенствования и изменения, предложенные в проекте, заключаются в следующем:

Окрасочно-сушильная камера предназначена для установки в помещениях станции технического обслуживания и МТБ АТП , но при этом требует сооружения фундамента т.к. воздуховод отбора исходящего воздуха расположен ниже нулевой отметки (уровня пола).

В связи с этим обстоятельством, необходимо произвести расчет металлического настила, потребного воздухообмена для уточнения мощности двигателей и производительности вентиляторов окрасочной камеры.

1.2.1 Определение размеров окрасочно-сушильной камеры

Легковой автомобиль имеет средние габаритные размеры:

- длина до 4200 мм;

- ширина 1700 мм;

- высота 1500 мм.

Внутренние размеры камеры принимаем:

- длина 7400 мм;

- ширина 4100 мм;

- высота 3200 мм.

Размеры проектируемой решетки принимаем:

- длина 4700 мм;

- ширина 2200 мм;

Принятые размеры необходимы для обеспечения свободного доступа оператора к окрашиваемым поверхностям и исключение возможных контактов одежды и воздухоподводящего шланга с окрашиваемой поверхностью кузова.

Снаряженная масса автомобиля малого и среднего класса может достигать 1500 кг. с максимальной нагрузкой на одном колесе 650 кг., поэтому возникает необходимость в разработки несущей конструкции полового настила исходя из означенной нагрузки.

1.2.2 Определение параметров каркаса полового настила

Исходные данные:

масса автомобиля - 1500 кг

число колес - 4

база - 2500 мм

колея - 1400 мм

оптимальная высота настила (H) - 250¸300 мм.

Рис.1. Положение автомобиля на половом настиле окрасочно-сушильной камеры

Данную схему нельзя принимать за расчетную т.к. она не определяет максимальных нагрузок на расчетную балку - 1., рис.1.

Максимальное изгибающее нагружение балки наблюдается в момент заезда автомобиля на настил, когда колесо находится на одинаковом расстоянии от опор А и Б (рис.1.).

1.2.3 Расчет размеров несущей балки и полового настила

Расчетная схема для определения размера двутавровой балки и количества опор представлена на рис.2.

Рис.2. Эпюра изгибающего момента.

В первом приближении примем количество опор, равное двум.

Тогда величина АВ составит:

АВ = L

где:L - длина проектируемой решетки, равная – 4700 мм

Определим величину нагружающей силы Р.

Р = Робщ / 4 = 1500 / 4 = 375 кг;

Выберем в качестве расчетной балки уголок:

Сталь 30; sтр.= 3300 кг / кв.см.

Коэффициент запаса по пределу текучести должен быть не менее чем двухкратный;

PxABs тр

---------- £ -------------- , откуда

2 х Wх n

P x AB x n 375 x 4700 x 2

Wx = ------------------ = ------------------------ = 534,1 см3

s тр х 23300 x 2

где:Р- нагружающая сила (кг);

AB- расстояние между опорами

Wx- момент сопротивления сечения при изгибе;

s тр- предел текучести материала;

n- коэффициент запаса.

Wx = 534,1 см3 - необходимый момент сопротивления сечения уголка.

В соответствие с ГОСТ 8239-72 (3,c.555), выбираем уголок с размерами: h = 100 мм; b = 60 мм.

Данная схема вообще позволяет отказаться от дополнительных опор А и В, что позволит значительно повысить допустимую нагрузку на одно колесо.

Ее величина будет определяться прочностью решетчатого настила.

Далее, две балки из уголка, размещенные на ширине колеи автомобиля, образуют две стороны воздуховода, что упрощает и удешевляет его изготовление и уменьшается трудоемкость сборки окрасочно-сушильной камеры.

Напольное покрытие выдерживает нагрузку равную 650 кг на колесо, при ширине пролета равной 0,80 м.

Максимальный изгибающий момент при этом равен:

Mmax = (0.8 / 2) х 650 = 260 кг/м;

Максимальная величина отклонения траектории въезжающего автомобиля от колеи, обозначенной уголками составит:

А - В

F = ----------------;

2

где:F - величина отклонения траектории;

А - ширина настила – 2200 мм;

В - габаритная ширина автомобиля – 1700 мм.

2200 - 1700

F = ------------------------- = 250 мм;

2

Это вызовет возникновение изгибающего момента М'изг:

М'изг = 0,25 х 1500 = 375 кг/м, что незначительно превышает допустимое значение (320 кг/м;).

Для обеспечения максимально допустимого значения М'изг<[Мизг], необходимо сократить величину отклонения траектории F до значения:

[Мизг] 320

F= ---------- = ---------- = 0,21 м.

Pmax 1500

Для этого необходимо над поверхностью решетчатого пола окрасочно-сушильной камеры расположить ограничительные брусья, которые обеспечат прямолинейный проезд автомобиля с минимальными отклонениями.

1.2.4 Расчет системы циркуляции воздуха в окрасочно-сушильной

камере

Исходные данные для расчета

Принимаем следующие данные базового варианта окрасочно-сушильной камера:

Внутренние размеры камеры базового варианта:

- длина 6000 мм;

- ширина 4000 мм;

- высота 2600 мм.

Расход воздуха: L=28000 м3/ч.

Скорость воздушного потока в камере окраски не менее 0,28 м/сек.

Воздухообмен 357 раз.

Внутренние размеры проектируемой камеры принимаем:

- длина 7400 мм;

- ширина 4100 мм;

- высота 3200 мм.

Расход воздуха пропорционален количеству выделяемых вредных паров и, косвенно, площади окрасочной камеры.

Площадь окрасочно-сушильной камеры увеличилась по сравнению с базовым вариантом, следовательно, необходимо увеличить и расход воздуха.

Lбаз Sбаз

----------- = ------- ;

Lпотреб Sрасч.

Lбаз х Sрасч.

Lпотреб = -------------------------;

Sбаз

где: L- необходимый расход воздуха;

Lбаз - расход воздуха базового варианта;

S- площадь камер;

1.2.5 Расчет потребного воздуха в окрасочно-сушильной камере

Определение потребного воздухообмена в окрасочно-сушильной камере:

28000 х 30,34

Lпотреб = ------------------- = 35396 м3/час;

2

Определение скорости воздушного потока в камере окраски составит при S = 30,34 м2.

V=L / S = (35396 м3/час) / 30,34 м2 = 1166,66 м/час = 0.324 м/сек

Определение сопротивления воздушной сети:

Vi2 xp

På = åRixli + åzix ------------

2

где:DPå - суммарное падение давления в сети воздуховодов;

Ri- i-ое падение давления из-за трения на участке l; Па/м

li - длина участка, м;

z- коэффициент местных сопротивлений;

Vi - скорость воздушного потока на i-ом участке

p - плотность воздуха кг/м3

На рисунке 4. приведена схема рассчитываемой вентиляционной сети;

Рис. 4.

В расчетной схеме, по сравнению с базовой изменились величины Vi;вследствие этого изменятся и потери давления при прохождении воздушного потока через участки, содержащие местные сопротивления zi; следовательно в формуле (1.4.4) изменится лишь 2-я составляющая

zixV2ixp

DP = å ------------------;

2

Определим, насколько возрастет сопротивление воздуховодов при увеличении скорости воздушного потока:

zi x V2i x p P i x p

DP i = --------------- DP i = ---------- x V2i

2 2

p = 1,27 кг/м3

V2i - переменная величина;

Vi=L/ Si;

где Si сечение i-ого воздуховода.

Результаты расчетов показаны в таблице:

Определение изменения падения давления на участках воздуховодов системы

Таблица

Номер воздуховода	A (м)	B (м)	S (м)	Vi (м/c)		DVi (м/c)	zi	DPi (Па)
				базовая	расчетная
1	0,8	0,7	0,56	13,9	17,8	3,9	0,3	2,71
2	0,9	0,9	0,81	9,6	12,3	2,7	0,75	3,19
3	0,6	1,2	0,72	10,8	14,3	3,5	0,15	1,1
4	2	0,3	0,6	13	16,6	3,6	0,3	2,31
5	1,6	6,7	10,72	0,7	0,9	0,2	0,5	0,01
6	0,8	0,7	0,56	13,9	17,8	3,9	0,15	0,34
Итого:	9,66

В вентиляционной системе базового варианта используются два электродвигателя мощностью 9,2 кВт каждый.

Зная расход воздуха Lбаз = 28000 м3/ч определим по каталогу значение давления создаваемое базовыми вентиляторами - Pбаз » 2,7 кПа

Изменение давления, вызванное изменением скорости воздушного потока, незначительно, по отношению к сопротивлению всей сети оно составляет менее 0,5 %.

Применение более производительного вентилятора и более мощных электродвигателей не целесообразно.

2. Технологическая часть

2.1 Перекраска кузова синтетическими эмалями

Вымыть кузов водой и шпателем или щеткой снять старое отслоившееся покрытие с дефектных участков.

Провести мокрое шлифование окрашиваемых поверхностей шлифовальными шкурками. При небольшой толщине покрытия, не имеющего механических повреждений, отшлифовать поверхность до эпоксидного грунта заводской окраски. При значительной коррозии, а также поверхности, ранее окрашенные нитроэмалью, зачистить до металла.

Вымыть кузов водой, обдуть сжатым воздухом и высушить.