Проект СТО на 9 постов для Кировского района

Технический результат  достигается тем, что в процессах  нагружения колеса с испытываемой автомобильной шиной постоянно подводится крутящий момент ;нагружение шины вертикальной силой, также как и разгружение осуществляются изменением момента инерции рамы стенда относительно оси ее крепления путем продольного перемещения рамы, а нагружение колеса крутящим моментом производится с помощью электродвигателя через ременную передачу. Крутящий момент подводится ремнем непосредственно к шкиву, закреплено на гранате ступицы колеса с испытываемой шиной. Сущность изобретения поясняется чертежами. На чертежах изображена схема стенда для испытаний автомобильных шин

 

4.3. Расчет стенда

 

4.3.1. Подбор электродвигателя и передачи

 

Рис. 27. Схема установки.

 

В данном пункте подбирается электродвигатель для стенда по известным параметрам:

F – Сила сопротивления, 400 Н

R – Радиус колеса, 0.3 м.

n – необходимые обороты электродвигателя, 2800 мин^-1

Первым шагом расчета  электродвигателя, является определение  мощности на выходе. Мощность находится по формуле :

 ,                                                    (41)

Где:

v – скорость вращения колеса;

F – сила сопротивления движению колеса.

Чтобы рассчитать мощность необходимо найти скорость вращения колеса. Скорость находится по формуле:

         (42)

Найденную скорость подставляем в формулу (43) и находим мощность на выходе:

,

Следующим шагом в  расчете электродвигателя является нахождение КПД привода. КПД находится по формуле:

,                      (43)

 

Где:

- КПД цепной передачи, 1 [4];

- КПД зубчатой передачи, 1 [4];

- КПД муфты, 0.98 [4];

- КПД опор приводного вала, 0.99 [4];

- КПД ременной передачи, 0.94 [4].

Находим требуемую мощность электродвигателя

,                                 (44)

Далее следует расчет передачи. Передаточное число проектируемого  стенда подбирается при помощи шкивов, таким образом чтобы оно равнялось 3. Учитывая передаточное число ременной передачи обороты колеса находятся по формуле:

,                               (45)

Где,

- передаточное число ременной  передачи,

-обороты электродвигателя.

Зная обороты колеса, находится скорость вращения колеса во время испытания:

,                                (46)

 

4.3.2. Расчет промежуточных валов на изгиб

 

В этом пункте производится расчет промежуточных валов на изгиб. Расчет проводится для того чтобы узнать диаметр валов на которых держатся ролики и узнать выдержат ли они нагрузку в 1200 Н. Ролики на валах закреплены не жестко и допускается перемещение роликов на 3-4 мм по горизонтальной оси.

Рис. 28. Схема расчета.

 

При расчете вала должно выполняться условие :

,                                             (47)

Где:

Mmax- максимальный момент при изгибе;

Wx – осевой момент.

 

Рассмотрим первый случай:

Рис. 29. Схема расчета

1. 0 <  Z₁ < 0.05

Первым этапом находится сила действующая на этом участке:

,                          (48)

Далее находится момент согласно схеме:

,                               (49)

Рассмотрим вторую схему:

Рис. 30. Вторая схема расчета.

2. 1 < Z₂  < 0.147

Первым этапом находится  сила действующая на этом участке:

,                          (50)

Далее находится момент согласно схеме:

,  (51)

Суммарный момент находится  путем складывания изгибающего момента на второй схеме и изгибающего момента на третей схеме. Суммарный изгибающий момент равен 18 Нм.

Определяем диаметр  вала по формуле:

,                (51)

Где:

[G] – предельное допустимое напряжение изгиба для Стали 3 [4].

Производится  проверочный расчет на изгиб:

 условие изгиба выполняется,  ролики диаметром 11мм выдержат  предполагаемую нагрузку в 1200 Н.

 

 

 

5. БЕЗОПАСНОСТЬ  ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

 

5.1. Опасные  и вредные факторы на шиномонтажном  участке

 

Создание безопасности и здоровых условий труда на каждом рабочем месте является одной из главных задач руководства СТО. Администрация обязана соблюдать требования трудового законодательства, стандартов, регламентов, норм и правил по охране труда, осуществлять мероприятия по технике безопасности, производственной санитарии, экологичности технологических процессов при выполнении работ по ТО и ТР автомобилей.

 

Таблица 10 – Анализ опасных и вредных факторов

Элементы технологического процесса	Опасности, создаваемые элементами ТП
1. Моечная операция
Для данной операции оснасткой является гранулат, который является чистящим средством в мойке KART WULKAN 200. Гранулат засыпается в саму мойку непосредственно переде операцией и удаляется вместе с водой и со смытой грязью	В данной операции опасным фактором является моечная установка KART WULKAN 200. Опасность заключается в том,  что при попадании на источники питания воды может возникнуть замыкание, которое может вызвать пожар. Так же серьезной опасностью в данной операции является  химический гранулат, который при неаккуратном обращении может попасть в дыхательные пути и вызвать отравление.
2. Дефектовка
Для данной операции оснасткой является штангенциркуль, мел и фен строительный. Штангенциркуль используется для замера остаточной величины протектора и выбирается согласно ГОСТ 166-89. Мел используется для разметки на поверхности шины места повреждения. Фен строительный используется для высушивания поверхности повреждения после дефектовки шины в ванне.	В данной операции  как таковых опасностей нет. Опасность представляет только при неаккуратном отношении строительный фен. Его неаккуратное использование на высоких температурах может повлечь за собой ожоги.
3. Ремонтная
Для данной операции оснасткой является абразивная насадка на дрель, сырая резина, армированная заплатка, шило напильник и жгутики. Абразивная насадка используется для очищения внутренней поверхности шины в местах повреждения. Далее в зависимости от вида и места повреждения оснасткой является либо резиновые жгутики, либо сырая резина и армированная заплатка. Резиновые жгутики используются при повреждении поверхности колеса на протекторе. А сырая резина и армированные заплатки при боковых порезах, проколах. Так же опасность представляет вулканизатор.	Неаккуратное использование или  несоблюдение техники безопасности при использовании дрели с абразивной насадкой может возникнуть вибрации, которые повлекут за собой повреждения кожаного покрова. При использовании вулканизатора, возникает испарение резины и реагентов, что при вдыхании может вызвать отравление. Также при разборке колеса специализированным стендом, и при несоблюдении правил использования оборудования возникает вероятность появления вибраций.
4.Балансировачная
Элементами ТП для данной операции является балансировочный стенд и грузики.	Неправильное использование прижимных устройств и не соблюдения правил установки колеса на стенде может вызвать вибрации, что может повлечь за собой как незначительные повреждения человека, так и очень серьезные последствия вплоть до переломов конечностей. Также присутствует опасность поражения  электрическим током
5.Диагностическая
Элементами ТП для данной операции является стенд для определения износостойкости шин.	На практике при использовании  стенда и при проведении операции, было замечено, что при  недостаточной натяжке опорной рамы при проведении операции от колеса на раму передается вибрация и на раме возникают колебания в горизонтальной плоскости, которые могут нанести повреждению работникам СТО. Так же опасность представляет трех фазный асинхронный электродвигатель. При неправильном подсоединении  он может нанести удары электрическим током.

 

Спроектированный участок  имеет недостаточное  естественное освещение. Что может повлиять на работоспособность персонала. Недостаточное освещение влечет за собой быструю утомляемость и снижение зрения. На  территории участка имеется всего одно окно. Следовательно, необходимо для обеспечения комфорта рабочих спроектировать и рассчитать искусственное освещение. Недостаточное освещение влечет за собой быструю утомляемость и снижение зрения. При выполнении точных зрительных работ в местах, где оборудование создает глубокие тени  наряду с общим освещением, применяют местное. Применение одного местного освещения внутри производственных помещений не допускается, поскольку образуются резкие тени, зрение быстро утомляется и создается опасность производственного травматизма.

Так как проектируемая  СТО находится  на открытой  ровной  площадке, то возникает вероятность  попадания в главный производственный корпус грозовых разрядов, что может повлечь очень серьезные последствия. Грозовые каналы представляют значительную опасность для промышленных зданий, поскольку могут стать причиной пожаров, механических повреждений оборудования, нарушений на линиях связи и энергоснабжения и взрывов технологического оборудования.

На проектированном  участке серьезную необходимость  в вентиляции создает стенд для определения износостойкости шин. Ведь при проведении испытании шины на износ происходит сжигания поверхности протектора, что выражается в задымлении помещения и неприятном запахе. По этому при проектировке вентиляции будет установлена  одна местная вытяжка, непосредственно над стендом. Воздействие вредных факторов приводит к заболеванию работающего или снижению его работоспособности. Производственная пыль, в зависимости от токсичности, может быть как причиной общего заболевания, так и причиной отравления или травмы роговицы глаз.

Анализируя вредные  факторы, приведенные в таблице (8), и необходимые условия освещения и вентиляции выделяют три наиболее опасных фактора для жизни человека:

1. Молниезащита зданий,
2. Освещение,
3. Вентиляция.

 

5.1.1. Рекомендации по снижению опасных и вредных факторов

 

Для защиты от поражения  электрическим током:

Считаю целесообразным, что в нормальном режиме должны быть применены по отдельности или в сочетании следующие меры зашиты от прямого прикосновения (прикосновения к токоведущим частям): изоляция токоведущих частей; исключение доступа к ним с помощью ограждений и оболочек либо за счет установки барьеров; размещение токоведущих частей вне зоны досягаемости; применение сверхнизкого (малого) напряжения (в системах освещения, в ручном электрофицированном инструменте и в некоторых других случаях). Безопасность рабочих мест должна обеспечиваться защитным заземлением, применением автоматических отключателей электрических цепей.

Для защиты от вибрации считаю целесообразным применять следующие методы:

Снижение виброактивности  машин достигается изменением технологического процесса, применением машин с такими кинематическими схемами, при которых динамические процессы, вызываемые ударами, ускорениями и т. п. были бы исключены или предельно снижены.

Отстройка от резонансных  частот заключается в изменении режимов работы машины и соответственно частоты возмущающей вибросилы; собственной частоты колебаний машины путем изменения жесткости системы с например установкой ребер жесткости или изменения массы системы (например путем закрепления на машине дополнительных масс).

Вибродемпфирование - это метод снижения вибрации путем усиления в конструкции процессов трения, рассеивающих колебательную энергию в результате необратимого преобразования ее в теплоту при деформациях, возникающих в материалах, из которых изготовлена конструкция.

Виброгашение (увеличение массы системы) осуществляют путем установки агрегатов на массивный фундамент. Виброгашение наиболее эффективно при средних и высоких частотах вибрации.

Виброизоляция заключается в уменьшении передачи колебаний от источника к защищаемому объекту при помощи устройств, помещаемых между ними. Для виброизоляции чаще всего применяют виброизолирующие опоры типа упругих прокладок, пружин или их сочетания.

Для защиты от шума считаю целесообразным принять следующие методы:

Борьба с шумом в  источнике возникновения. Причиной возникновения шумов могут быть механические, аэродинамические, гидродинамические и электромагнитные явления, обусловленные конструкцией и характером работы машин и механизмов, а также неточностями, допущенными в процессе изготовления и условиями испытания и эксплуатации.

Изменение направленности излучения шума. При проектировании установок с направленным излучением необходима соответствующая ориентация этих установок по отношению к рабочим местам, поскольку величина показателя направленности может достигать 10...15 дБ.

Рациональная планировка предприятий и цехов. Шум на рабочем месте может быть уменьшен за счет увеличения расстояния от источника шума до расчетной точки. Внутри здания такие помещения должны располагаться вдали от шумных помещений так, чтобы их разделяло несколько других помещений. На территории предприятия более шумные цехи необходимо концентрировать в одном-двух местах. Расстояние между тихими помещениями (конструкторское бюро, заводоуправление) и шумными цехами должно обеспечивать необходимое снижение шума.

Акустическая обработка  помещений. Интенсивность шума в помещениях зависит не только от прямого, но и от отраженного звука, поэтому для уменьшения последнего применяют звукопоглощающие облицовки поверхностей помещения и штучные поглотители различных конструкций, подвешиваемые к потолку помещений.

Инженерные задачи позволяют:

• Обеспечить комфортность труда;
• Снизить травматизм;
• Повысить экологичность.

Предприятие находится  на открытой, возвышенной местности, в зоне подверженной ударам молний. А поскольку некоторые здания относятся к I категории взрывоопасной зоны, поэтому возникает потребность в защите зданий от грозовой деятельности, а именно в установке молниеотводов.

5.2. Расчет опасных факторов.

 

5.2.1. Интенсивность грозовой деятельности

 

Интенсивность грозовой деятельности  характеризуется средним  числом грозовых часов в году . Для местности, где располагается предприятие средние число грозовых часов равно Среднее число ударов молний в год на 1км² .

Используя значение , определяю вероятное число ударов молний в год N в здание, не имеющее молниезащиты,

,                                    (53)

Где:

S – ширина защищаемого здания, м;

L – его длина, м;

– наибольшая высота здания, м.

Главный производственный корпус

S=24 м.

L=36 м.

=10 м.

,                        (54)

Административно бытовое:

S=4,5 м.

L=7 м.

=5 м.

,                            (55)

Магазин автозапчастей:

S=4,3 м.

L=7 м.

=5 м.

,                               (56)

Для деревьев ожидаемое  число ударов в год определяю по формуле

,                                                  (57)

Где:

  – высота дерева.

Тополь

,                                   (58)

Береза

,                               (59)

 

5.2.2.Устройство молниезащиты и зоны защиты молниеотводов.

 

Главный производственный корпус.

Ввиду того, что площадь  здания составляет 864 м², то для защиты здания от грозовой деятельности высота молниеотвода должна быть не более 60 м. Поскольку такая высота молниеотвода вызывает определенные трудности как в монтировании, и в фундаменте. Для упрощения задачи всё здание условно разделю на 4 части и рассчитаю одиночные молниеотводы для каждой из частей.