2. Технологический расчет ПТО
2.1. Исходные данные
–площадь ПТО – 138м2
2.2. Расчёт числа постов.
Исходя из общей площади помещения, определяем количество постов ТО и ТР
где FA – общая площадь ПТО;
fA – площадь подвижного состава по габаритным размерам в плане, принимаем fA = 8м2
КП – коэффициент плотности расстановки постов. Принимаем КП = 5
Принимаем количество постов равное 3: 1 универсальный тупиковый пост Д и ТО, и 2 тупиковых поста ТР.
2.3. Определение годовых объёмов работ по ТО и ТР.
Годовой объём работ находим исходя из количества постов:
где Х – количество постов;
Фп – годовой фонд рабочего времени поста, определяем по формуле:
где ДРАБ.Г – число дней работы ПТО в году; ДРАБ.Г = 305дней;
ТСМ – продолжительность смены; ТСМ = 8ч;
с – число смен; с = 2;
η – коэффициент использования рабочего времени поста; η = 0,9.
РСР – среднее число рабочих одновременно работающих на посту; РСР =2 чел.;
φ – коэффициент неравномерности поступления автомобилей в ПТО; φ = 1,15.
Таблица 2.1 – Годовой объём работ.
Наименование поста Х,
ед. Фп,
ч. РСР,
чел φ ТП,
чел-ч.
Д и ТО 1 4392 2 1,15 7638,2
ТР 2 4392 2 1,15 15276,2
2.4. Расчёт численности производственных рабочих.
Технологически необходимое (явочное) число рабочих РТ и штатное РШ определяем по формулам:
где Тiг– годовой объём работ по зоне ТО или ТР, чел.ч.;
ФТ– годовой фонд времени технологически необходимого рабочего при односменной работе, ч.;
ФШ– годовой фонд времени штатного рабочего, ч.
Годовой фонд времени технологически необходимого рабочего при односменной работе определяется следующим образом:
ФТ=8(ДК.Г – ДВ – ДП), (2.6)
где 8 – продолжительность смены, ч.;
ДК.Г, ДВ, ДП –соответственно количество календарных дней в году, количество выходных дней в году, количество праздничных дней в году.
Годовой фонд времени штатного рабочего определяется следующим образом:
ФШ=ФТ – 8(ДОТ + ДУП), (2.7)
где ДОТ, ДУП –соответственно количество дней отпуска, число дней невыхода на работу по уважительным причинам.
Для наших условий годовой фонд времени одного технологически необходимого рабочего составляет 2070 часов. Согласно ОНТП [ ] годовой (эффективный) фонд времени “штатного” рабочего составляет 1820 часов. Результаты расчета численности производственных рабочих представляем в таблице 2.2.
Таблица 2.2. Численность производственных рабочих
Виды технологического воздействия и работ Годовой объём работ ,ТiГ РТ РШ
расчетное принятое в т.ч. по сменам расчетное принятое
1-я 2-я
Диагностика и ТО 7638,2 3,5 4 2 2 4,2 5
ТР 15276,4 7,13 8 4 4 8,39 9
ИТОГО 12 6 6
2.5. Расчет объема вспомогательных работ и численности вспомогательных рабочих
К вспомогательным работам относятся работы по ремонту и обслуживанию технологического оборудования, оснастки и инструмента различных зон и участков, содержание инженерного оборудования, сетей и коммуникаций, обслуживание компрессорного оборудования. Объем вспомогательных работ обычно составляет 20-30 % от общего объема работ по ТО и ТР подвижного состава.
Твсп = 4582,9 чел.ч.
В таблице 2.3. представлено примерное распределение вспомогательных работ.
Таблица 2.3. – Объем вспомогательных работ
Вид работ % Объем работ
Ремонт и обслуживание технологического оборудования 25 1145,7
Ремонт и обслуживание инженерного оборудования, сетей и коммуникаций 20 916,6
Перегон автомобилей 10 458,3
Приемка, хранение и выдача материальных ценностей 20 916,6
Уборка производственных помещений и территории 15 687,4
обслуживание компрессорного оборудования 10 458,3
Всего 100 4582,9
Численность вспомогательных рабочих определяется аналогично числу штатных или технологически необходимых. Количество вспомогательных рабочих получаем 3 человека. Так как объём вспомогательных работ мал, то вспомогательные рабочие выполняют различные виды работ по необходимости.
2.6. Обоснование мощности ПТО
Расчетную мощность ПТО определяем из выражения:
где NПТО – число автомобилей обслуживаемых ПТО;
LГ – среднегодовой пробег автомобиля, км.;
t–удельная трудоемкость работ по ТО и ТР, чел. ч./1000 км.;
Так как число постов ТО и ТР равно 3 , то удельную трудоемкость необходимо скорректировать, уменьшив ее на коэффициент 1,05.
Подставив данные в выражение (2.8), получим:
2.7 Планировка генерального плана ПТО
На территории ОАО «Автокомбинат № 35» расположены производственные корпуса автоколонн, стоянки для автомобилей, склады, производственные посты и участки.
ПТО расположен на в помещении бывшего баллонного цеха, производственного корпуса 6-й автоколонны (площадь S = 60х80 = 4800 м2).
Автомобиле места ожидания расположены напротив помещения ПТО в производственном корпусе 6-й автоколонны и занимают площадь 162 м2 (6 12 + 6 15).
Территория ОАО «Автокомбинат № 35» ограждена бетонным забором, въезды на территорию проходят через контрольно-пропускные пункты (КПП). Так же имеется съезд и выезд на Болотниковскую улицу.
2.7.1 Планировка производственного корпуса
Так как производственный корпус состоит из одного помещения, на планировке будет представлено помещение ПТО с габаритными размерами и экспликация технологического оборудования и оргоснастки.
2.8 Оборудование для ПТО
Для качественного обслуживания автомобильного транспорта необходимо приобрести следующее оборудование:
Таблица 2.4–технологическое оборудование и оргоснастка
Наименование оборудования марка количество Цена, руб.
Для поста диагностирования и ТО
1. Прибор контроля суммарного люфта рулевого управления автомобиля ИСЛ–401 1 18600 р.
2. Прибор для проверки и регулировки света фар ОП 1 13500
3. Газоанализатор 4-компонентный (CO, CH, CO2, O2, λ, об/мин) ИНФРАКАР
М-1.02 1 31980
4. Дымомер для дизельных двигателей МД-01 1 5670
5. Комплекс компьютерной диагностики бензиновых (в т.ч. впрыск) и дизельных двигателей КАД-300-03 1 136380
6. Комплект приборов для очистки и проверки свечей зажигания Э–203 1 4500
7. Стенд развал/схождение оптический на 2 колеса 12-16″ СКО–1 1 19860
Для постов ТР
8. Подъемник 2-стоечный, 3 т, для л/а П-97М 2 49980х2=99960
9. Переносное пуско-зарядное устройство Т-1004П 1 2700
10. Передвижной маслосборник отработанного масла С 508 1 8280
11. Полуавтомат для сварки BIMAX 152 1 270у.е.=8100
12. Набор профессионального инструмента CS-TK77PMQ 6 99у.е.х3=17820
13. Тележка инструментальная 02.006-5015 3 5670х3=17010
14. Верстак 1-тумбовый 1-5-G5015 3 7770х3=23310
15. Стеллаж 05.20.55-5015/G 3 2580х3=7740
16. Устройство для удаления выхлопных газов УВВГ 1 15960
Общие затраты на приобретение оборудования составят 499560 руб.. Кроме этого необходимо учитывать затраты на покупку земли, на которой находится помещение, около 2000м2 (6000руб. за 100м2 =120 тыс. руб.), стоимость самого помещения (около 500 тыс. руб.) а также затраты на ремонт здания (10000руб./м2 х 138м2 = 1380000 руб.) и установку оборудования (примерно 150 тыс. руб.)
Исходя из всего этого капитальные вложения (единовременные затраты) составят около 2650 тыс. руб.
2.9 Схема технологического процесса
Рис.2.9.1 Схема технологического процесса
Автомобили, прибывающие на станцию для проведения ТО и ремонта, принимаются чистыми. Мастер определяет техническое состояние, необходимый объем работ и их стоимость.
После приемки автомобиль направляется на соответствующий пост ТО или ТР. В случае занятости рабочих постов, на которых должны выполняться работы, автомобиль поступает на автомобиле места ожидания, находящиеся перед помещением ПТО, а оттуда, по мере освобождения постов, направляется на тот или иной производственный участок. После завершения работ и контроля мастера автомобиль выдается клиенту.
1.Анализ разработки проекта пункта технического обслуживания автомобилей
1.1 Место расположения ПТО
Проектируемый ПТО будет располагаться на территории ОАО «Автокомбинат №35» в Севастопольском районе города Москвы, в вблизи метро «Каховская».
На территории ОАО «Автокомбинат №35» под ПТО выделено производственное помещение площадью 138 м2. На данной производственной площади размещаем 3 поста ТО и ТР автомобилей.
Природные условия:
–климат умеренно континентальный
–средняя зимняя температура –14 0с
–средняя летняя температура +17 0с
–толщина снежного покрова 20–25 см
–глубина промерзания грунта 15–20 см
–количество осадков в среднем за год 550 мм
–преобладающий ветер северо-западный
1.2 Причины разработки ПТО
1.2.1 Описание состояния структуры технического обслуживания и ремонта автомобильной техники личного пользования.
В городе Москве находится большое количество автосервисов и станций технического обслуживания. Непосредственно в данном районе 2 автосервиса и 1 тех центр, но даже в такой ситуации имеет место постой автомобилей в ожидании обслуживания или ремонта. Это происходит из-за непосредственной близости полегания Варшавского, Каширского шоссе и МКАД плюс к этому ПТО будет располагаться в довольно густо населенном районе, а в Москве личные гаражи, где можно произвести ремонт или обслуживание своего автомобиля, имеют единицы граждан, поэтому ремонт и обслуживание производится прямо во дворах жилых домов. Технические жидкости, масло и топливо попадают в почву, воду и воздух, что пагубно влияет на экологию как отдельных районов такт и всего города.
Проанализировав данную ситуацию, насыщенность этого района автомобилями, особенно в часы «ПИК» и отсутствие условий для ремонта личных автомобилей граждан, видна целесообразность разработки ПТО, что и является задачей данного дипломного проекта.
Аннотация
В данном дипломном проекте разработан пункт технического обслуживания автомобилей для ОАО «Автокомбинат № 35» Севастопольского района города Москвы.
В технологической части произведено обоснование мощности ПТО автомобилей, проведен расчет годового объема работ, численности производственных рабочих.
В конструкторской части представлено приспособление, которое позволит обслуживать автомобили ГАЗель на подъемнике П-97М, предназначенном для обслуживания легковых отечественных автомобилей.
В разделе охрана природы рассматривается проблема загрязнения окружающей среды в процессе работы ПТО и приведены способы, обеспечивающие экологически чистую работу предприятия.
В разделе охрана труда представлены расчеты искусственного освещения, пожарной безопасности, молниезащиты и вентиляции помещения ПТО автомобилей.
В экономической части проведен расчет экономического эффекта данного проекта, а так же рассчитан срок окупаемости капитальных вложений.
Объем графической части листов.
Объем пояснительной записки листа.
Введение
Автомобильный транспорт является одним из важнейших и основных элементов любого производства. Более 50 % всего объема перевозок частично или полностью производится автомобильным транспортом.
В условиях сложившейся в настоящее время экономической ситуации остро встает проблема реорганизации и реструктуризации существующих автотранспортных предприятий. В последнее время резко снизилась потребность перевозок грузов грузовыми автомобилями, поэтому крупные автотранспортные предприятия вынуждены искать дополнительные источники прибыли, осваивать ремонт современной техники, внедрять новые виды услуг. Необходимо четко сформулировать поставленные цели, стараться максимизировать прибыль и предельно, на сколько это возможно минимизировать затраты на производство. Для этого необходимо решить следующий ряд задач:
–искать новые, более перспективные рынки сбыта транспортных услуг;
–по возможности, эффективно задействовать все имеющиеся производственные площади;
–внедрять новые, перспективные виды производства.
Эти вопросы и отражает данный дипломный проект.
Перед проектируемым ПТО стоит множество задач, эффективное решение которых могло бы увеличить прибыль на ОАО «Автокомбинат № 35».
28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 №
Маслохранилище Площадка для списанных автомобилей КПП и помещение для охраны Продуктовый магазин Трансформаторная Стоянка 6 автоколонны Кузнечно-рессорный участок Моечный пост Стоянка 1 автоколонны Стоянка 1 автоколонны Административный корпус Столовая Склад лакокрасочных материалов Здание 1 автоколонны Деревообрабатывающий участок Моечный пост Здание 6 автоколонны Линия технического осмотра Жестяницкий пост Помещение ПТО Окрасочный пост Шиномонтажный участок Склад автомобильных шин Склад узлов и агрегатов Склад запасных частей Сварочный участок Стоянка 6 автоколонны Склад металла НАИМЕНОВАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Раздел 4
ОХРАНА ТРУДА
Раздел 3
КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ
Раздел 2
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Раздел 1
АНАЛИЗ РАЗРАБОТКИ ПРОЕКТА ПТО
АННОТАЦИЯ
Раздел 5
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПОСНОСТЬ
Раздел 6
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
ПРИЛОЖЕНИЯ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Заключение
В данном дипломном проекте был разработан пункт технического обслуживания автомобилей для ОАО «Автокомбинат № 35» Севастопольского района города Москвы.
В технологической части произведено обоснование мощности ПТО автомобилей, проведен расчет годового объема работ, численности производственных рабочих.
В конструкторской части представлено приспособление, которое позволит обслуживать автомобили ГАЗель на подъемнике П-97М, предназначенном для обслуживания легковых отечественных автомобилей, что позволит существенно расширить возможности ПТО.
В разделе охрана природы рассматривается проблема загрязнения окружающей среды в процессе работы ПТО и приведены способы, обеспечивающие экологически чистую работу предприятия.
В разделе охрана труда представлены расчеты искусственного освещения, пожарной безопасности, молниезащиты и вентиляции помещения ПТО автомобилей.
В экономической части проведен расчет экономического эффекта от работы ПТО, а так же рассчитан срок окупаемости капитальных вложений.
Все капитальные вложения окупятся через 13 месяцев, а за 6 лет расчетного периода ПТО принесет более 10 млн. руб. чистой прибыли, следовательно, предприятие рентабельно.
3 Конструкторская часть
Для расширения производственных возможностей ПТО и в целях экономии времени на техническое обслуживание и текущий ремонт, в конструкторской части мы предлагаем приспособление, которое позволит обслуживать автомобили ГАЗель на подъемнике П-97М, предназначенном для обслуживания легковых отечественных автомобилей.
В целях экономии времени на техническое обслуживание и текущий ремонт автомобилей ГАЗель, целесообразно использовать подъемник. Автомобиль ГАЗель невозможно поднимать для обслуживания под пороги как легковые автомобили, поэтому предлагаем поднимать автомобили такого типа за раму, для чего представляем следующее приспособление.
Приспособление для поднятия автомобиля ГАЗель за раму представляет собой составной металлический цилиндр переменного сечения с фрезерованным пазом с одного торца и резьбой с другого, и представлено на рисунке (1). Приспособление выполнено из Ст. 3 σт = 200 Н/мм2 ; [σсж] = 157Н/мм2; ГОСТ 380–60.
Приспособление ввинчивается в подъемный рычаг подъемника. Нагрузка распределяется по оси цилиндра, поэтому поверять надежность приспособления будем следующими методами:
1) Проверка цилиндра приспособления на сжатие;
2) Проверка резьбы приспособления на смятие.
3.1.1 Проверка цилиндра приспособления на сжатие
Определим наибольшую величину груза Q, который может быть поднят подъемником при помощи предложенного приспособления, не учитывая прочности самого подъемника.
Определим значение допустимых усилий в цилиндре приспособления:
N = S*[σсж] , (1)
где S – площадь поперечного сечения цилиндра приспособления, S = 7088,2мм2;
[σсж] – допустимое напряжение при сжатии, для Ст 3 [σсж] = 157 Н/мм2;
N = 7088,2*157 = 1,1 МН = 110 т.
Из результата видно, что приспособление не только выдержит массу автомобиля ГАЗель (2,6 т.), но и имеет огромный ресурс работы.
3.1.2 Проверку резьбы приспособления на смятие
Характеристика резьбы:
–Резьба общего назначения, треугольная, однозаходная ГОСТ 9150–59
– шаг резьбы Р = 3,5 мм
– наружный диаметр резьбы винта d = 30 мм;
– внутренний диаметр резьбы винта d1 = 26,211 мм;
– средний диаметр резьбы винта и гайки d2 = 27,73 мм;
– высота гайки Н = 100 мм;
– высота резьбы h = 1,89 мм;
– материал – Ст 3
Из условия износостойкости резьбы по напряжениям смятия:
где F – сила, действующая на резьбу винта и гайки.
Так как используем четыре приспособления к подъемнику П-97М то силу, действующую на резьбу винта и гайки, найдем следующим образом:
где G – нагрузка, действующая на подъемник, G = m*g =2600*9.8= 25480 Н.
d2 – средний диаметр резьбы винта и гайки d2 = 27,73 мм;
h – высота резьбы, h = 1,89 мм;
z – число рабочих витков.
Число рабочих витков находится следующим образом:
где Н – высота гайки, или глубина ввинчивания винта в деталь, Н = 100 мм;
P – шаг резьбы, для резьбы М30х3,5 р = 3,5 мм.
[σсм] – допускаемое напряжение при смятии, допускаемое напряжение при смятии находится по формуле:
где [σт] – предел прочности материала, для Ст 3 [σт] = 200 Н/мм2;
n – коэффициент запаса, n = 1,5
Подставив данные в формулу (2) получим напряжениям смятия:
1,41 ≤ [σсм] = 133
Напряжение смятия полностью удовлетворяет условию износостойкости резьбы по напряжениям смятия и имеет достаточный ресурс работы.
3.2 Проверочный расчет подъемника
Так как масса автомобиля ГАЗель примерно в полтора раза больше массы среднестатистического легкового отечественного автомобиля, необходимо произвести проверочный расчет подъемного рычага и винта подъемного механизма подъемника П-97М, а так же анкерных болтов.
Так же планируется использование подъемника для снятия двигателей с автомобилей. Использование подъемника для снятия двигателей в нашем случае весьма целесообразно, так как в данном помещении отсутствует подъемно-транспортное оборудование, а приобретение и установка его обойдется очень дорого. Но так как вес самого тяжелого силового агрегата автомобиля, планируемого для обслуживания и ремонта (а/м ГАЗель GДВ = 4700 H) меньше максимальной нагрузки на один подъемный рычаг подъемника, то дополнительный проверочный расчет проводить не будем.
3.2.1 Проверочный расчет подъемного рычага подъемника на изгиб
Проверочный расчет подъемного рычага подъемника на изгиб ведем по расчету балки.
Из условия прочности балки:
где Ми.мах – наибольший изгибающий момент;
Ми.мах = Ми*n ,
где Ми – изгибающий момент;
n – коэффициент запаса, n = 1,5;
Из определения изгибающий момент находим по формуле:
Ми = G*l ,
где G – сила, прикладываемая к балке;
сила, действующая на подъемник равна произведению массы автомобиля на ускорение свободного падения
G =m*g ,
m = 2600 кг
g = 9.8 м/с2
G = 2600*9,8 = 25400 Н
Так как у подъемника 4 подъемных рычага то сила действующая на 1 подъемный рычаг будет равна:
G1 =G/4 = 25400/4 = 6370 Н;
l – плечо, равное длине подъемного рычага подъемника, l = 1,5 м.
Подставив данные в формулу (3) получим:
Ми = 6370*1,5 = 9555 Н*м = 9555000 Н*мм
Подставив данные в формулу (2) получим наибольший изгибающий момент:
Ми.мах = 9555000*1,5 = 143322500 Н*мм
Wx – момент сопротивления; так как сечение балки – полый прямоугольный брус, то расчет момента сопротивления ведем по формуле:
где b – ширина наружной стенки бруса, = 150 м;
h – высота наружной стенки бруса, = 100 м;
b0 – ширина внутренней стенки бруса, b0 = 140 м;
h0 – высота внутренней стенки бруса, h0 = 90 м.
Подставив данные в формулу (5) получим момент сопротивления:
Подставив данные в формулу (6) получим напряжение при изгибе:
[σu] – допускаемое напряжение при изгибе;
Допускаемое напряжение при изгибе находим по формуле:
где σол – предельное (опасное) напряжение, т.к. балка выполнена из металла Сталь 45 (σт = 360 Н/мм2, σв = 610 Н/мм2) и испытывает деформацию – изгиб то предельное напряжение будет равно:
[σ] = 1,2 σт ,
де σт – предел текучести материала из которого выполнена балка, σт = 360 Н/мм2;
[σ] = 1,2*360 = 432 Н/мм2;
n – коэффициент запаса, n = 1,5;
Подставив данные в формулу (11) получим допускаемое напряжение при изгибе:
Допускаемое напряжение удовлетворяет условию и даже имеет небольшой запас:
234,96 Н/мм2 ≤ 288 Н/мм2
Следовательно, подъемник выдержит массу автомобиля ГАЗель, и будет обладать достаточным ресурсом работы.
3.2.2 Проверочный расчет винта подъемного механизма
При увеличении нагрузки на подъемный рычаг подъемника, увеличивается нагрузка и на винт подъемного механизма. Поэтому необходимо произвести проверочный расчет резьбы винта подъемного механизма.
3.2.2.1 Проверочный расчет резьбового соединения подъемного механизма на смятие
Характеристика резьбового соединения подъемного механизма подъемника П-97М:
– Резьба винта прямоугольная, однозаходная
– шаг резьбы Р = 8 мм
– наружный диаметр резьбы винта d = 52 мм;
– внутренний диаметр резьбы винта d1 = 43 мм;
– средний диаметр резьбы винта и гайки d2 = 48 мм;
– наружный диаметр резьбы гайки d’= 53 мм;
– внутренний диаметр резьбы гайки d’1 = 44 мм;
– высота гайки Н = 64 мм;
– высота резьбы h = 4 мм;
– площадь сечения стержня винта S = 14,52 см2;
– материал – Сталь 40Х
Гайка изготовлена из литейной латуни марки ЛАЖМц66-6-3-2, σв = 700 Н/мм2; δ = 7 %; НВ = 160 кг/мм2. Прямоугольная резьба не стандартизирована. Так же как и трапецеидальная, она предназначена для передачи движения. Диаметры и шаг прямоугольной резьбы рекомендуется принимать по ряду диаметров и шагов трапецеидальных резьб.
Проведем проверочный расчет резьбы на смятие.
Из условия износостойкости ходовой резьбы по напряжениям смятия:
где F – сила, действующая на резьбу винта и гайки.
Так как подъемник П-97М имеет два винта то силу, действующую на резьбу винта и гайки, найдем следующим образом:
где G – нагрузка, действующая на подъемник, G = 25480 Н.
d2 – средний диаметр резьбы винта и гайки d2 = 48 мм;
h – высота резьбы, h = 4 мм;
z – число рабочих витков.
Число рабочих витков находится следующим образом:
где Н – высота гайки, Н = 64 мм;
P – шаг резьбы, P = 8 мм.
[σсм] – допускаемое напряжение при смятии, в сопряжении сталь–латунь допускаемое напряжение при смятии принимается равным допускаемому напряжению латуни [σсм] = σв /n =700/3.5=200 Н/мм2.
Подставив данные в формулу (12) получим
Напряжение смятия полностью удовлетворяет условию износостойкости ходовой резьбы по напряжениям смятия, более того имеет запас более 100%.
3.2.2.2 Проверочный расчет резьбового соединения подъемного механизма на растяжение
Расчет на прочность резьбовых соединений выполняют следующим образом. Площадь поперечного сечения стержня болта по заданному внешнему усилию определяют по формуле:
где d1 – внутренний диаметр резьбы винта, d1 = 43 мм;
Р – растягивающее усилие, действующее на винт подъемного механизма;
Так как подъемник П-97М имеет два винта, то растягивающее усилие, действующее на один винт подъемного механизма, найдем следующим образом:
где G – нагрузка, действующая на подъемник, G = 25480 Н.
Подставив данные в формулу, получим:
[σв]р – допускаемое напряжение на растяжение; допускаемое напряжение при растяжении находится по формуле:
[σв]р= σв/n ,
где σв – предел прочности материала винта, σв = 980 Н/мм2;
n – коэффициент запаса, для статически нагруженного хрупкого материала n = 3,2.
[σв]р= 980/3,2 = 300 Н/мм2
Подставим данные в формулу (15) и получим:
Из результатов расчета видно, что площадь поперечного сечения стержня болта гораздо больше площади, необходимой для сохранения целостности винта при нагрузке Р = 12740 Н. Это означает, что прочность при растяжении анкерного болта удовлетворяет условию прочности при данных условиях эксплуатации.
3.3 Проверочный расчет анкерных болтов
Анкерные болты – это болты крепления стойки подъемника к полу производственного корпуса ПТО.
Характеристика резьбы:
– Резьба общего назначения, треугольная, однозаходная М14х2 ГОСТ 9150–59
– шаг резьбы P = 2 мм
– наружный диаметр резьбы болта d = 14 мм;
– внутренний диаметр резьбы болта d1 = 11,84 мм;
– средний диаметр резьбы болта и гайки d2 = 12,7 мм;
– высота гайки Н = 11 мм;
– высота резьбы h = 1,082 мм;
– площадь сечения стержня винта A = 110.05 мм2;
– материал – автоматная сталь А12 σв = 420 Мпа, δ = 22 %, НВ = 160
Каждая стойка подъемника крепится четырьмя болтами. При не нагруженном подъемнике будем считать болты ненагруженными. Рассмотрим одну стойку: при подъеме подъемником автомобиля ГАЗель нагруженными будут два внешних болта, поэтому необходимо произвести проверочный расчет анкерных болтов на прочность и смятие резьбы.
3.3.1 Проверочный расчет анкерного болта на прочность
Расчет на прочность резьбовых соединений выполняют следующим образом. Площадь поперечного сечения стержня болта по заданному внешнему усилию определяют по формуле:
где d1 – внутренний диаметр резьбы винта, d1 = 11,84 мм;
Р – растягивающее усилие, действующее на болт,
растягивающее усилие, действующее на один болт, найдем следующим образом:
где G – нагрузка, действующая на подъемник, G = 25480 Н.
Подставив данные в формулу, получим:
[σв]р – допускаемое напряжение на растяжение, допускаемое напряжение при растяжении находится по формуле:
[σв]р= σв/n ,
где σв – предел прочности материала болта, σв = 420 Н/мм2;
n – коэффициент запаса, для статически нагруженного пластичного материала n = 2,5.
[σв]р= 420/2,5 = 168 Н/мм2
Подставим данные в формулу (18) и получим:
Из результатов расчета видно, что площадь поперечного сечения стержня болта гораздо больше площади, необходимой для сохранения целостности болта при нагрузке Р = 6370 Н. Это означает, что прочность при растяжении анкерного болта удовлетворяет условию прочности при данных условиях эксплуатации.
3.3.2 Проверочный расчет анкерного болта на смятие
Из условия износостойкости резьбы по напряжениям смятия:
где F – сила, действующая на резьбу винта и гайки.
Так как подъемник П-97М имеет четыре нагруженных анкерных болта то силу, действующую на резьбу болта и гайки, найдем следующим образом:
где G – нагрузка, действующая на подъемник, G = 25480 Н.
d2 – средний диаметр резьбы винта и гайки d2 = 48 мм;
h – высота резьбы, h = 4 мм;
z – число рабочих витков.
Число рабочих витков находится следующим образом:
где Н – высота гайки, Н = 11 мм;
Р – шаг резьбы, Р = 2 мм.
[σсм] – допускаемое напряжение при смятии, допускаемое напряжение при смятии находится по формуле:
[σсм] = σв/n ,
где σв – предел прочности материала болта, σв = 420 Н/мм2;
n – коэффициент запаса, для статически нагруженного пластичного материала n = 2,5.
[σсм] = 420/2,5 = 168 Н/мм2
Подставив данные в формулу (21) получим
Напряжение смятия полностью удовлетворяет условию износостойкости ходовой резьбы по напряжениям смятия, более того имеет запас более 100%.
Вывод
Предложенное приспособление просто в использовании, функционально и имеет огромный ресурс работы. Оно позволит расширить производственные возможности ПТО и сократить время на ТО и ТР автомобилей ГАЗель.
16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 №№
Устройство для удаления выхлопных газов Стеллаж Верстак Тележка инструментальная Набор профессионального инструмента Полуавтомат для сварки Маслосборник отработанного масла Пуско-зарядное устройство Подъемник Стенд сход/развал Комплект приборов для очистки и проверки свечей зажигания Компьютерная диагностика ДВС Дымомер для дизельных двигателей Газоанализатор Прибор для проверки и регулировки света фар Прибор для контроля суммарного
люфта рулевого управления НАИМЕНОВАНИЕ
S,
М2
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
