Организация процесса ремонта компрессора ЭК–4В в условиях троллейбусного депо

Организация процесса ремонта компрессора ЭК–4В в условиях троллейбусного депо

Содержание

Введение

І. Проектирование технологического процесса и оборудования для ремонта

. Проектирование технологического процесса ремонта компрессора

.1 Основные неисправности компрессора

.2 Составление технологической схемы ремонта компрессора

.3 Разработка технологических документов по ремонту

. Проектирование специального оборудования

.1 Описание работы разработанного специального оборудования

.2 Расчет и разработка чертежей специального оборудования

.2.1 Расчет баллонов стенда

.2.2 Расчет стенок медных трубок

.2.3 Расчет на прочность стола испытательного по опасному сечению

ІІ. Проектирование ремонтного производства агрегатного участка

1. Организация ремонта и проектирование агрегатного участка

1.1 Назначение участка

1.2 Режим работы агрегатного участка и расчет фондов рабочего времени

.3 Выбор формы организации производства для агрегатного участка и расчет такта выпуска из ремонта

1.4 Разработка графика процесса ремонта на ритмичной основе основной продукции

1.5 Определение оборотного задела сборочных единиц, потребного количества ремонтных позиций, а также мест для сборочных единиц, ожидающих ремонта или постановки после ремонта

.6 Расчет трудоемкости производственной программы

.7 Определение потребного оборудования. Составление ведомости оборудования

.8 Расчет работников агрегатного участка

.9 Определение размеров и площади агрегатного участка

.10 Расчет расхода энергетических ресурсов

.10.1 Электроэнергия

.10.2 Тепловая энергия

.10.3 Вода и канализация

.11 Выбор подъемно-транспортного оборудования

.12 Разработка плана и поперечного разреза агрегатного участка

. Технико-экономические показатели агрегатного участка

.1 Расчет себестоимости ремонта компрессора

.1.1 Фонд оплаты труда

.1.2 Отчисления на социальную защиту

.1.3 Амортизация основных средств

.1.4 Материалы

.1.5 Расчет себестоимости ремонта компрессора

.2 Общая оценка экономической эффективности решений, принятых при проектировании

Охрана труда и окружающей среды

.1 Установление опасных и вредных производственных факторов в технологическом процессе агрегатного участка и мероприятия по их устранению

.2 Расчет виброизоляции испытательного стенда при испытании компрессора

.3 Техника безопасности

.3.1 Общие требования безопасности

.3.2 Требования безопасности перед началом работы

.3.3 Требования безопасности во время работы

.3.4 Требования безопасности в аварийных ситуациях

.3.5 Требования безопасности по окончанию работ

. Сравнение поршневых и винтовых компрессоров

Заключение

Список использованных источников

Введение

Основными задачами современного городского электрического транспорта являются эксплуатация подвижного состава, обеспечивающая эффективное транспортное обслуживание городского населения, максимальное снижение затрат времени на передвижение, максимальный выпуск подвижного состава на линию, высокая регулярность движения и комфорт пассажироперевозок.

Эксплуатация подвижного состава включает в себя организацию его движения и техническое обслуживание. Качество технического обслуживания и ремонта определяет технико-экономические показатели работы подвижного состава на линии, надежность его работы, безопасность движения, связано с техническим уровнем и системой организации эксплуатационно-ремонтной базы, соответствием ее мощности имеющемуся количеству троллейбусов, организацией снабжения запасными частями и материалами, обеспеченностью квалифицированными рабочими кадрами, действующей системой технического обслуживания и ремонтов подвижного состава.

Возможности повышения эффективности эксплуатационно-ремонтного производства заключаются в расширении разработок и применении современных средств технической диагностики.

В данном курсовом проекте будет спроектирован агрегатный участок троллейбусного депо с инвентарным парком 150 троллейбусов. Также, будет разобрана схема ремонта поршневого компрессора ЭК - 4В, применяемого в троллейбусах АКСМ - 201.

І. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ РЕМОНТА

. Проектирование технологического процесса ремонта компрессора

.1 Основные неисправности компрессора

Наиболее часто встречаются такие неисправности компрессора, как снижение его производительности, перегрев при работе, пропуск масла в систему, стуки и нарушения в системе смазки. Относительно быстрое падение производительности может произойти в результате износа деталей, замерзания воздухопровода, снижения уровня смазки в компрессоре или несоответствия качества масла установленным требованиям. Как следствие всего этого - перегрев компрессора.

Перегрев компрессора наблюдается также при чрезмерном расходе воздуха в системе. В этом случае неисправность устраняется путём подтяжки и уплотнения соединений, а также переборки или замены отдельных элементов или аппаратов пневматического оборудования.

Если замёрзла система, её отогревают и очищают от загрязнений и скопившихся влаги и масла. Когда же перегрев происходит в результате недостаточного уровня масла или его низкого качества, масло доливают или заменяют.

Недостаточная производительность компрессора может быть следствием ослабления или поломки пружин клапанов, пропуска воздуха клапанами вследствие их неплотного прилегания к сёдлам, поломки клапанов, пропуска воздуха в местах посадки сёдел в гнёздах. Эти неисправности устраняют, заменяя изношенные или повреждённые детали, тщательно промывая их, а в случае необходимости - притирая клапаны к их сёдлам. Стуки в компрессоре чаще всего возникают вследствие разработки или выплавления шатунных подшипников, износа поршневых пальцев, бобышек поршней и втулок в верхних головках шатунов, а также в случае поломки клапанных пружин и клапанов. Для устранения этих дефектов производится перезаливка баббитом шатунных подшипников, шлифовка шеек коленчатого вала, замена поршневых пальцев и втулок в верхних головках шатунов, а также, при необходимости, замена деталей клапанного механизма. Работа компрессора “вхолостую” возможна при сильном износе поршневых колец и гильз цилиндров, при неисправности деталей клапанного механизма и повреждении прокладки между головкой компрессора и блоком цилиндров. Чтобы устранить эти дефекты растачивают и шлифуют цилиндры, заменяют поршневые кольца, заменяют или ремонтируют детали клапанного механизма, а также заменяют уплотняющую прокладку между головкой и блоком цилиндров. Из деталей компрессора наибольшему износу подвергаются поршневые кольца, поршни и гильзы цилиндров. Гильзы заменяют новыми, если они износятся до предела. Перед запрессовкой новых гильз, которые должны иметь несколько больший наружный диаметр, цилиндры блока растачивают, так как от предшествующей выпрессовки изношенных гильз посадочные размеры в блоке обычно нарушаются.

Расточку гильз цилиндров в блоках производят периодически в соответствии с заранее установленными ремонтными размерами. После расточки поверхность гильз и цилиндров подвергается шлифовке и хонингованию для обеспечения необходимой чистоты. В таблице 1 приведены возможные неисправности компрессора, причины их появления и способы устранения.

Таблица 1 - Возможные неисправности, их причины и способы устранения

В таблице 2 приведены основные дефекты и способы их устранения.

проектирование троллейбус компрессор ремонт

Таблица 2 - Основные дефекты и способы их устранения

1.2 Составление технологической схемы ремонта компрессора

Ремонт компрессора начинается с очистки. Очистку могут проводить вручную с помощью щеток, тряпок или в специальных моечных ваннах. Затем происходит разборка компрессора на узлы. Её проводят на столах для разборки. После разборки требуется провести дефектовку компрессора. При дефектовке выявляются детали, которые необходимо заменить, и детали, которые можно восстановить. Далее происходит непосредственно процесс восстановления либо замены деталей. Затем происходит сборка узлов и сборка компрессора в целом.

После того, как компрессор будет собран, необходимо провести его испытание. Испытание проводится на специальном испытательном стенде на холостом ходу и под нагрузкой. При испытании компрессора на холостом ходу на слух определяются удары, заедания, посторонние шумы, осуществляется приработка деталей и сборочных единиц. Также проверяется выброс масла через клапанную коробку. После обкатки на холостом ходу и устранения неисправностей производится испытание под нагрузкой при противодавлении в пневматической системе 0,9 МПа в течение 5 минут. Затем происходит проверка подачи компрессора. Подача компрессора проверяется путем наполнения резервуара стенда объемом 0,075 м³ от 0 до 0,8 МПа при номинальной частоте вращения двигателя. Время наполнения не должно превышать 4 минуты.

После прохождения компрессором испытаний производят устранение неисправностей, выявленных при испытаниях.

Схема ремонта компрессора представлена в графической части.

Разборка компрессора на узлы происходит следующим образом:

а) обдуть сжатым воздухом, протереть;

б) отвернуть спускную пробку, слить масло;

в) отсоединить компрессор от электродвигателя и снять;

г) вывернуть воздухоочиститель, угольник воздухоочистителя, клапан

предохранительный, клапан обратный, открепить воздушный шланг;

д) открепить и снять крышку картера с прокладкой;

е) открепить и снять сапун в сборе с крышкой;

ж) открепить и снять клапанную коробку с прокладкой;

з) открепить и снять поршень с шатуном;

и) открепить и вынуть коленчатый вал.

Разборка узлов происходит в следующей последовательности:

1) корпус:

а) открепить и снять крышку и прокладку блока шестерён;

б) вынуть маслоуказатель, вывернуть шпильки, отвернуть пробку, винт

стопорный, выпрессовать экцентриковую ось, вынуть блок шестерён;

в) открепить и снять блок цилиндров.

) клапанная коробка:

а) отвернуть крышки, вывернуть стаканы, вынуть клапаны;

б) разобрать клапан нагнетательный или всасывающий.

) шатунно-поршневая группа:

а) снять поршневые кольца, вынуть два стопорных кольца, выпрессовать палец, снять поршень.

4) сапун в сборе:

а) открепить и снять шайбу пружинную, верхнюю часть, сетку, нижнюю часть, прокладку.

5) коленчатый вал:

а) вынуть стопорное кольцо, спрессовать крышку, шестерню, подшипник.

6) клапан предохранительный:

а) отвернуть контргайку и винт, вынуть толкатель и пружину, снять обойму, вынуть шарик, вывернуть седло.

) клапан обратный:

а) вывернуть пробку, снять прокладку, вынуть пружину и клапан, снять кольцо.

) воздухоочиститель:

а) открепить и отделить от штуцера два воздухоочистителя;

б) вынуть замковую пружину, дно, крышку, верхнюю часть, сетку, набивку, пружину.

Сборка узлов происходит в следующей последовательности:  

) скомплектовать детали по комплектовочной ведомости;

) обдуть, сжатым воздухом, протереть.

) сборка корпуса:

а) вставить блок шестерён, запрессовать эксцентриковую ось, завернуть винт стопорный, пробку, шпильки, вставить маслоуказатель;

б) установить и закрепить крышку и прокладку блока шестерён;

в) установить и закрепить блок цилиндров.

) сборка клапанной коробки:

а) собрать клапан всасывающий или нагнетательный, испытать;

б) вставить клапаны, завернуть стакан, навернуть крышки.

) сборка шатунно-поршневой группы:

а) соединить поршень с шатуном, запрессовать палец, вставить два стопорных кольца, припилить, подогнать и одеть поршневые кольца.

) сборка сапуна в сборе:

а) установить и закрепить прокладку, нижнюю часть, сетку, верхнюю часть, шайбу.

) сборка коленчатого вала:

а) напрессовать подшипник, шестерню, крышку, вставить стопорное кольцо.

) сборка клапана предохранительного:

а) установить кольцо, клапан, пружину, поставить прокладку, завернуть пробку.

) сборка воздухоочистителя:

а) установить дно, верхнюю часть, сетку, пружину, набивку, вставить замковую пружину;

б) соединить и закрепить два воздухоочистителя соединительным штуцером.

При сборке компрессора соблюдают такую последовательность:

а) запрессовать и закрепить коленчатый вал;

б) установить и закрепить поршень с шатуном;

в) установить и закрепить прокладку и клапанную коробку;

г) установить и закрепить прокладку и крышку картера;

д) установить и закрепить прокладку и крышку с сапуном;

е) завернуть угольник, воздухоочиститель, клапан предохранительный,

клапан обратный, надеть и закрепить воздушный шланг;

ж) соединить компрессор с электродвигателем.

.3 Разработка технологических документов по ремонту

Важную роль в технологической подготовке производства играет ЕСТД - комплекс государственных стандартов и рекомендаций, устанавливающих взаимосвязанные правила и положения по порядку разработки, комплектации, оформления и обращения технологической документации, применяемой при изготовлении и ремонте изделия (включая контроль, испытания и перемещения).

Назначение комплекса документов ЕСТД:

установление единых унифицированных машинно-ориентированных форм документов, обеспечивающих совместимость информации, независимо от применяемых методов проектирования;

установление единых требований и правил по оформлению документов в зависимости от степени детализации описания технологических процессов;

обеспечение оптимальных условий при передаче технологической документации на другое предприятие (другие предприятия) с минимальным переоформлением;

создание предпосылок по снижению трудоемкости инженерно-технических работ, выполняемы в сфере технологической подготовки производства и в управлении производством;

обеспечение взаимосвязи с системами общетехнических и организационно-методических стандартов.

В приложении А рассмотрен технологический процесс обработки блока цилиндров компрессора.

2. Проектирование специального оборудования

.1 Описание работы разработанного специального оборудования

Чертеж испытательного стенда представлен в графической части. Данная установка предназначена для проведения испытаний компрессора после проведения ремонта.

Испытательный стенд состоит из установочного стола, который установлен на отдельно стоящем фундаменте. Для уменьшения вибрации во время проведения испытаний компрессора между фундаментом и столом устанавливаются резиновые амортизаторы в количестве 6 штук, размером

70  40 мм, по три штуки с двух сторон. Назначение амортизаторов - уменьшить вибрацию, при работе компрессора и предотвратить вредное влияние на рабочего. При помощи резинового шланга испытываемый компрессор подсоединяется к системе резервуаров в количестве 3 штук, которые соединены последовательно при помощи медных трубок 16 × 1 мм, накидных гаек и резинового уплотнителя.

Установочного стол рамочной формы. Изготовлен из 4 швеллеров, одного уголка 45 × 45 мм и двух уголков 40 × 45 мм , одного упора с резиновым амортизатором.

На одном баллоне (рессивере), последнем в цепи баллонов, установлен монометр для контроля давления и реле давления.

После ремонта электрокомпрессор устанавливается на стол. При помощи резинового шланга и хомутов компрессор подключается к системе баллонов. При включении в работу компрессора в системе баллонов повышается давление до 0,8 МПа срабатывает реле давления и выключает питание компрессора.

2.2 Расчет и разработка чертежей специального оборудования

.2.1 Расчет баллонов стенда

Толщина стенок баллона, м (сталь 10)

δ_р = ,

где р - номинальное давление, МПа; р = 0,8 МПа. Принимаю запас прочности 1,25, тогда р = 1,25 · 0,8 = 1 МПа;

[σ_р] - допускаемое напряжение, МПа; [σ_р] = 21 · 10⁷ МПа; [1]

D_вн - внутренний диаметр баллона, м; D_вн = 0,19 м.

δ_р = м.

δ_р < δ,

Принимаю δ = 0,5 см.

Расчет на прочность

σ_р = ,

σ_р =  МПа < [σ_р] = 21 · 10⁷ МПа_.

Так как напряжение на стенки баллона меньше допустимого напряжения, то толщина стенок баллона выбрана верно.

2.2.2  Расчет стенок медных трубок

Толщина стенок медных трубок (ГОСТ 617-72):

наружный диаметр D_нар = 16 мм;

толщина стенки S = 1 мм.

Трубы должны выдерживать испытание давлением, которое определяется по формуле

р =  ,

где D_в - внутренний диаметр трубки, м

_в = D_нар - S,

D_в = 16 - 2 = 14 мм.

р =  МПа.

Трубки испытывают меньшее давление, следовательно, подобраны верно.

2.2.3  Расчет на прочность стола испытательного по опасному сечению

Компрессор опирается на 4 уголка № 4 ГОСТ 8509- 93. По сортаменту [1] справочные величины уголка:

ширина полки b = 40 · 10^-3 м;

толщина полки d = 5 · 10^-3 м;

радиус внутреннего закругления R = 5 · 10^-3 м;

радиус закругления полки r = 1,7 · 10^-3 м;

главный момент инерции относительно оси х I_x = 8,75 · 10^-8 м⁴;

главный момент инерции относительно оси у I_y = 2,3 · 10^-8 м⁴.

Уголок работает как балка, шарнирно-опертая по концам (рисунок 2.1). Он нагружен равномерно-распределенной нагрузкой q.

Рисунок 2.1 - Распределение сил, действующих на уголок

Принимаем массу компрессора 300 кг. Пусть вес компрессора Q равномерно распределен по опорам, тогда

,

где l - длина уголка, м.

 Н/м.

Наибольший изгибающий момент, Н · м

,

 Н · м.

Вследствие симметрии сечения балки главные оси составляют углы 45° с направлением полок (рис. 2.2), следовательно

М_х = M_y = M_max cos 45°,

M_x = M_y = 93,75 · 0,707 = 66,28 Н · м.

Угол α определяется формулой

,

где φ = 45°.

, α = 75,5 °.

Рисунок 2.2 - Расположение главных осей уголка

Опасными точками, наиболее удаленными от нейтральной оси, являются точки А и С.

Координаты точек А и С равны:

_А = АСcos45°,

Y_А = 0,04 · 0,707 = 0,02828 м,

Y_С = 0,

X_А = Y_A - ,

где Z₀ - расстояние от центра тяжести уголка до наружных кромок, м; Z₀ = 0,0489 м.

Х_А =  м,

X_C = ,

Х_С =  м.

Напряжения определяются формулой

.

Для точки А напряжения от обоих изгибов представляют собой сжатие

 Н/м².

В точке С будет растяжение

 Н/м².

Материал уголка - сталь 3 пс, у которой предел текучести

σ _т = 24 · 10⁷ Н/м². [1]

Запас прочности равен

n = ,

n = .

Уголок является упором для электрокомпрессора, поэтому уменьшать размер профиля для уголка, а, следовательно, и запас прочности не рекомендуется.

2.3    Требования, предъявляемые к испытательному стенду компрессора

Баллоны должны соответствовать Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (МАПМГПАМ - 5.01.98).

Правила устанавливают требования к деятельности нанимателей, связанной с проектированием, изготовлением, реконструкцией, наладкой, монтажом, ремонтом, техническим диагностированием и эксплуатацией сосудов, цистерн, бочек, баллонов, барокамер, работающих под избыточным давлением, а также к их конструкции и материалам.

Данные правила распространяются на сосуды, работающие под давлением пара или газа свыше 0,07 МПа.

Для каждого сосуда должен быть установлен и указан в паспорте расчетный срок службы с учетом условий эксплуатации.        

Заземление и электротехническое оборудование сосудов должны соответствовать “ПУЭ” и “Правилам техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей”.

При сварке обечаек и труб, приварке днищ к обечайкам должна применяться стыковые швы с полным проплавлением.

Материалы, применяемые для изготовления сосудов, должны обеспечивать их надежную работу в течение расчетного срока службы с учетом заданных условий эксплуатации.

При изготовлении (доизготовлении), реконструкции, монтаже, наладке и ремонте должна применяться система контроля качества (входной, операционный и приемочный контроль), обеспечивающая выполнение работ в соответствии с требованиями настоящих правил и ТНПА.

Сварочные материалы, применяемые для сварки сосудов, должны соответствовать требованиям стандартов и технических условий, что должно подтверждаться сертификатом предприятия-изготовителя.

Технология сварки при изготовлении (доизготовлении), монтаже, реконструкции и ремонте сосудов допускается к применению после подтверждения ее технологичности на реальных изделиях, проверки всего комплекта требуемых свойств сварных соединений и освоения эффективных методов контроля их качества. Применяемая технология сварки должна быть аттестована в соответствии с настоящими правилами.

Контроль качества сварных соединений должен производиться по ТНПА, согласованной с органом технадзора.

Порядок проведения испытаний должен быть оговорен в техническом проекте и указан в инструкции предприятия-изготовителя по монтажу и эксплуатации сосудов.

Для гидравлического испытания сосудов должна применяться вода с температурой не ниже 5°С и не выше 40°С, если в технических условиях не указано конкретное значение температуры, допускаемо по условию предотвращения хрупкого разрушения.

Разность температур стенки сосуда и окружающего воздуха во время испытания не должна вызывать конденсацию влаги на поверхности стенок сосуда.

Сосуды, на которые распространяются Правила, до пуска их в работу должны быть зарегистрированы в органе технадзора, должны подвергаться техническому освидетельствованию после монтажа до пуска в работу, периодически в процессе эксплуатации и в необходимых случаях - внеочередному освидетельствованию.

Периодичность технических освидетельствований баллонов со средой, вызывающей разрушения и физико-химические превращения материалов (коррозия и т.п.) со скоростью не более 0,1 мм/год составляет:

ответственным по надзору : наружный осмотр - 2 года;

экспертом органа технадзора или специалистом предприятия , имеющего

разрешение органа технадзора : наружный осмотр - 4 года;

гидравлическое испытание пробным давлением - 8 лет.

ІІ. ПРОЕКТИРОВАНИЕ РЕМОНТНОГО ПРОИЗВОДСТВА АГРЕГАТНОГО УЧАСТКА

. Организация ремонта и проектирование агрегатного участка

.1 Назначение участка

Агрегатный участок предназначен для выполнения ревизии и ремонтов механического и пневматического          оборудования троллейбусов. На участке производится ремонт агрегатов и аппаратов в объемах текущего, регламентированного и непланового ремонтов.

В зависимости от номенклатуры и объема работ агрегатный участок состоит из следующих отделений:

дефектовки;

ремонта компрессоров;

ремонта вспомогательного оборудования;

ремонта карданных валов;

ремонта тормозного оборудования;

ремонта заднего моста;

ремонта переднего моста.

При проектировании участка была предусмотрена предварительная очистка агрегатов в сборе, а также дефектовка агрегатов на отдельных отделениях, расположенных в начале участка.

В отделениях ремонта карданных валов производится их разборка, восстановление и сборка, а также проверка с регулировкой и центровкой крестовин.

В отделении ремонта тормозного оборудования производятся работы по ремонту деталей тормозного оборудования, включая приработку накладок, а также проверка тормозных агрегатов и узлов.

В отделении ремонта заднего моста производятся работы по ремонту балок задних мостов, планетарных редукторов, дифференциальных механизмов. Предусмотрена проверка и обкатка заднего моста на отдельном огражденном стенде.

В отделении ремонта переднего моста производятся работы по ремонту балок передней оси, поворотного кулака, ступиц и других деталей переднего моста.

В отделении по ремонту компрессоров производятся работы по ремонту компрессора. Он входит в напорную систему пневмооборудования троллейбуса и предназначен для питания сжатым воздухом тормозных систем и пневматических приборов троллейбуса. От исправного состояния компрессора зависит безопасное движение троллейбуса.

Агрегатный участок для повышения производительности кооперирует с другими отделениями и участками. Таблица кооперирования представлена в графической части.

.2 Режим работы агрегатного участка и расчет фондов рабочего времени

Принимаю модель, при которой троллейбусы всего парка депо прошли 300000 км к рассматриваемому году, инвентарный парк составляет 150 подвижных единиц, коэффициент выпуска равен 0,75, среднегодовой пробег каждого троллейбуса 60000 км. В соответствии с этими данными составляю программу ремонта и обслуживания одного подвижного состава на 1 год в табличном виде (таблица 1).

Таблица 1 - Программа обслуживания и ремонта

В рассматриваемый период выпадает по одному РР на каждый троллейбус. В следующий год на каждый троллейбус выпадет по одному ТР. РР проводится 15 суток, а ТР - 8 суток. Дальнейший расчет соответствует “сжатым” условиям, т.е. для ТР.

Календарный фонд рабочего времени, ч

Ф_к = Д_рt_р + Д_пt_п ,

где Д_р - количество полных рабочих дней в году, в 2009 году Д_п = 247 дней;

Д_п - количество предпраздничных рабочих дней в году, в 2009 году Д_п = 8 дней;

t_р - продолжительность полного рабочего дня, ч; t_р = 8 ч.;

t_п - продолжительность предпраздничного рабочего дня, ч; t_п = 7 ч.

Ф_к = 247 · 8 + 8 · 7 = 2032 ч.

Эффективный фонд рабочего времени, ч

Ф_э = (Ф_к - Д_отt_р) · α_{н ,}

где Д_от - продолжительность отпуска, Д_от = 24 дня; α_н - коэффициент, учитывающий невыходы на работу по уважительной причине, α_н = 0,96.

Ф_э = (2032 - 24 · 8) · 0,96 = 1766 ч.

Годовой фонд времени работы оборудования, ч

Ф_о = Ф_кSα_п ,

где S - число смен работы оборудования; компрессор ремонтируют в одну смену, т.е. S =1; α_п - коэффициент, учитывающий простой оборудования в плановом ремонте, α_п = 0,97.

Ф_о = 2032 · 1 · 0,97 = 1971 ч.

1.3 Выбор формы организации производства для агрегатного участка и расчет такта выпуска из ремонта

Для ремонта компрессора ЭК-4В принимаю следующую форму организации производства: компрессор, поступая в отделение, очищается и разбирается на детали, и перемещается в несколько потоков по рабочим местам, где производится восстановление отдельного вида деталей. Перемещение деталей не имеет строгого такта, т. к. на одном оборудовании может одновременно производится ремонт по различным объемам и на восстановление различных деталей затрачиваются неодинаковые промежутки времени. Для некоторого выравнивания такта восстановления отдельных агрегатов предусмотрены места ожидания готовых и поступающих в ремонт агрегатов.

Такт выпуска - интервал времени, через который периодически производится выпуск изделий или заготовок определенного наименования, типоразмера и исполнения.

,

где П - годовой объем выпуска изделий из ремонта, ед.;П = 150 ед.;

n - число однотипных сборочных единиц в изделии; .

 ч/ед.

Такт выпуска является организационной характеристикой производства. Полученное значение такта выпуска округлено.

Ритм выпуска - это количество изделий или заготовок определенных наименований, типоразмеров и исполнений, выпускаемых в единицу времени.

R = ,

R =  ед./ч.

1.4 Разработка графика процесса ремонта на ритмичной основе основной продукции

Из источника [6] выбираю нормы времени работ. Нормы времени работ, производимых для ремонта компрессора, представлены в таблице 2.

Таблица 2 - Трудоемкости операций по ремонту компрессора

Сетевой график процесса ремонта компрессора представлен в графической части.

.5 Определение оборотного задела сборочных единиц, потребного количества ремонтных позиций, а также мест для сборочных единиц, ожидающих ремонта или постановки после ремонта

Оборотный задел - запас заготовок или составных частей изделий, необходимый для обеспечения бесперебойного выполнения технологического процесса.

Оборотный задел создается в условиях обезличенного ремонта при запаздывании готовности ремонтируемой сборочной единицы на сборку объекта, с которого она была снята в ремонт.

Так как ремонтом компрессора одновременно занимается 1 рабочий и такт выпуска компрессора из ремонта составляет большее значение, чем время ремонта компрессора, то оборотного задела не будет.

1.6 Расчет трудоемкости производственной программы

Для уменьшения трудоемкости производственной программы следует наиболее сделать производственный процесс наименее трудоемким (с минимальными затратами времени и человеческих усилий). Этот фактор влияет на заработную плату работников предприятия, на потребление энергоресурсов, следовательно, и на себестоимость изделия.

Трудоемкость ремонта компрессора равна сумме трудоемкостей выполнения операций по ремонту компрессора. В трудоемкость ремонта компрессора входят: демонтаж с троллейбуса, очистка компрессора, разборка компрессора на узлы, разборка узлов, мойка и дефектовка деталей, восстановление деталей, сборка узлов, сборка компрессора, испытание, окраска, монтаж на троллейбус.

Трудоемкость операций приведена в таблице 2. Из таблицы 2 видно, что трудоемкость производственной программы равна 11,34 чел·ч.

.7 Определение потребного оборудования. Составление ведомости оборудования

Потребное оборудование для агрегатного участка выбираю по наименованию работ, производимых на этом участке.

Для перемещения компрессора в отделении ремонта компрессора предусмотрена транспортная тележка, для разборки и сборки компрессора - стол для разборки и стол для сборки. В процессе восстановления необходимы будут расточка и хонингование некоторых деталей компрессора. Для этого предусмотрен алмазно-расточной станок и станок вертикально-хонинговальный. Не целесообразно мыть детали компрессора в моечной машине, которая расположена в начале агрегатного участка, поэтому в отделении находится небольшая ванна, достаточная для мытья деталей компрессора. Для размещения необходимого инструмента предусмотрен стеллаж. После восстановления компрессора его необходимо испытать. Для этого предусмотрен испытательный стенд. Ведомость оборудования агрегатного участка представлена в таблице 3.

Таблица 3 - Ведомость оборудования агрегатного участка

1.8 Расчет работников агрегатного участка

Трудоемкость программы ремонта - сумма трудоемкостей ремонтов, производящихся на данном участке (ремонтов компрессоров, вспомогательного оборудования, карданных валов, тормозного оборудования, переднего и заднего мостов), а также подготовительной очистки агрегатов и дефектовки. Трудоемкости отделений агрегатного участка приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Трудоемкости отделений агрегатного участка

Общая трудоемкость ремонта одного комплекта оборудования троллейбуса (работы, выполняемые на агрегатном участке), чел · ч

₁ = ΣQ_i ,

где Q_i - трудоемкости отделений агрегатного участка, чел·ч.

₁ = 1,28 + 1,75 + 11,34 + 9,28 + 2,8 + 2,95 + 13,43 + 12,49 = 55,32 чел·ч.

Трудоемкость программы ремонта, чел · ч

 = Q₁n^и ,

где n^и - инвентарный парк депо.

 = 55,32 · 150 = 8262 чел · ч.

Списочная численность рабочих, чел.

n_c =

где Н - надбавки к трудоемкости основных технологических процессов, связанные с подготовительно-заключительными работами, обслуживанием рабочего места и временем на отдых и личные надобности рабочих (на ТР Н = 1,298).

_c =  чел.

Принимаю 6 человек.

Явочная численность рабочих

_я =

n_я =  чел.

Принимаю 5 человек.

Количество работников, необходимое для ремонта компрессора

 =  

где N - количество компрессоров, ед.; N = 150 ед.;

Q_k - трудоемкость при ремонте компрессора, чел · ч.

 =  чел.

Принимаю 1 человека.

1.9 Определение размеров и площади агрегатного участка

Разработанный агрегатный участок состоит из следующих отделений:

подготовительной очистки агрегатов;

дефектовки;

ремонта компрессоров;

ремонта вспомогательного оборудования;

ремонта карданных валов;

ремонта тормозного оборудования;     

ремонта заднего моста;

ремонта переднего моста.

Согласно листу графической части, линейные размеры агрегатного участка составляют:

 =24 м;

b =12 м,

где а - длина агрегатного участка;

b - ширина агрегатного участка.

Так как агрегатный участок имеет прямоугольную форму, то его площадь рассчитывается по формуле:

= a · b,

S = 24 · 12 = 288 м².

1.10 Расчет расхода энергетических ресурсов

.10.1 Электроэнергия

Расход электроэнергии, кВт · ч

W = Σ Р_ik_ck_зt_см ,

где P_i - мощность, потребляемая электроприемником при номинальном режиме, кВт;

k_с - коэффициент спроса, принимаю k_с = 0,35;

k_з - коэффициент загрузки по мощности, k_з = 0,75; [10]

t_см - продолжительность смены, ч; t_см = 8 ч.

Мощность, потребляемая электроприемником при номинальном режиме, кВт

Р_i = Р_нη ,

где Р_н - номинальная мощность электроприемника, кВт; суммарная мощность электроприемников равна 15 кВт;

η - КПД электроприемника, средний КПД электроприемников равен 0,75.

Р_i = 15 · 0,75 = 11,25 кВт.

W = 15 · 0,35 · 0,75 · 6 = 23,63 кВт · ч/смена.

Затраты на электроэнергию, р/кВт · ч

Р_э = W · Т · Ц_э,

где Ц_э - тариф на электроэнергию, р/кВт · ч; Ц_т = 255,2 р/кВт · ч;

Т - количество суток в расчетном периоде, Т = 255 суток.

Р_э = 23,63 · 255 · 255,2 = 1537746 р.

1.10.2 Тепловая энергия

1.10.2.1 Отопление и вентиляция зданий

Расход теплоэнергии, Гкал 

Q = qTV(t^вн - t^н) · 10^-6 ,

где q - удельная тепловая характеристика здания, ккал/(м³ · час · ^°С); для агрегатного участка q = 0,51 ккал/(м³ · час · ^оС) ;

Т - продолжительность отопительного периода, ч;

V - отопительный объем здания, м³; V= 1728 м³;

t^вн - внутренняя температура отапливаемого помещения, ^оС; t^вн = 16 ^оС;

t^н - средняя наружная температура за отопительный период, ^оС;

^н = -1,6 ^оС.

Т =24τ,

где τ - количество суток в отопительном периоде, τ = 194 суток.

Т = 24 · 194 = 4656 часов.

Q = 0,51 · 4556 · 1728 · (16 - ( - 1,6)) · 10^-6 = 70,67 Гкал.

1.10.2.2 Горячее водоснабжение для санитарно-бытовых нужд

Расход теплоэнергии, Гкал

^гв = Нm(t^гв - t^хв)Т · 10^-6,

где Н - расход горячей воды в умывальнике одним человеком, л/(чел · смена); Н = 11 л/(чел·смена);

m - количество человек, работающих на участке в смену, m = 5 чел.;

t^гв - температура горячей воды, ^оС; t^гв = 55 ^оС;

t^хв - температура холодной воды, ^оС; t^гв = 10 ^оС.

^гв = 11 · 5 · (55 - 10) · 255 · 10^-6 = 0,63 Гкал.

1.10.2.3 Расход теплоэнергии на технологические процессы

На агрегатном участке находится моечная машина СМ-4610 и ванна вместимостью 200 л. Исходя из этого, определяем расход теплоэнергии, Гкал

_тех = (Н_мt₁ + 200)T(t^гв - t^хв) · 10^-6,

где Н_м - производительность моечной машины, л/ч; Н_м = 300 л/ч;

 t₁ - время работы моечной машины в смену, ч/смена; t₁ = 0,5 ч/смена.

_тех = (300 · 0,5 + 200) · 255 · (55 - 10) · 10^-6 = 4,02 Гкал.

Затраты на тепловую энергию, р

Р_тэ = (Q + Q^гв + Q_тех)Ц_т,

где Ц_т -тариф на тепловую энергию, р/Гкал; Ц_т = 92337,25 р/Гкал.

Р_тэ = (70,67 + 0,63 + 4,02) · 92337,25 = 6954841 р.

1.10.3 Вода и канализация

Расход воды на умывальники, м³

_у^пр = ,

где q_у^пр - норма расхода холодной воды, л/ч; q_у^пр = 14 л/ч;

Т - время пользования умывальником, ч; Т = 1766 ч.

_у^пр = =123,62 м³.

Расход холодной воды на технологические нужды депо, м³

_агр = n_Σq_агр,

где n_Σ - количество ремонтов компрессора за год, n_Σ = 150 ед.;

q_агр - расход воды на 1 компрессор, м³/ед.; q_агр = 0,2 м³/ед.

_агр = 150 · 0,2 = 30 м³.

Затраты на воду, р

Р_в = (Q_у^пр + Q_агр)Ц_в,

где Ц_в - тариф на воду, р/м³; Ц_в = 2034 р/м³.

Р_в = (123,62 + 30) · 2034 = 312463 р.

Затраты на канализационные стоки

Р_к = (Q_у^пр + k_об · Q_агр) · Ц_к ,

где k_об - коэффициент оборота, k_об = 0,1;

Ц_к - тариф на отвод канализационных стоков, р/м³; Ц_к = 3337 р/м³.

Р_к = (123,62 + 0,1 · 30) · 3337 = 422530 р.

.11 Выбор подъемно-транспортного оборудования

Определение количества подъемно-транспортного оборудования проектируемого отделения производим с учетом следующих факторов:

а) полной механизации всех подъемных, транспортных и складских работ;

б) обслуживания отдельных рабочих мест индивидуальными подъемными устройствами;

в) создания удобной транспортной связи между отделениями и рабочими позициями.

Грузоподъемность оборудования определяется в зависимости от максимальной массы транспортируемых узлов. По роду выполняемых работ агрегатный участок нуждается в подъемно-транспортном оборудовании.

С учетом вышеуказанных требований на участке устанавливаем кран-балку электрическую грузоподъемностью 3 т.

1.12 Разработка плана и поперечного разреза агрегатного участка

Проектирование агрегатного участка должно происходить с учетом наименьшего грузооборота, движения материалов узлов комплектующих агрегатов не должны пересекаться и образовывать встречные потоки, оборудование должно размещаться в последовательности с технологическим процессом.

В спроектированном агрегатном участке будут проводиться следующие виды работ:

ремонт и испытание компрессора;

ремонт переднего моста;

ремонт заднего моста;

ремонт и проверка тормозного оборудования;

ремонт и регулировка карданных валов;

очистка и дефектовка агрегатов;

ремонт вспомогательного оборудования.

В соответствии с выполняемыми работами агрегатный участок состоит из отделений с определенным набором оборудования.

План агрегатного участка с расстановкой оборудования представлен в графической части.

2. Технико-экономические показатели агрегатного участка

.1 Расчет себестоимости ремонта компрессора

.1.1 Фонд оплаты труда

Основой для расчета заработной платы является тарифная ставка первого разряда. Значение часовой тарифной ставки рассчитывается по формуле:

,

где Т₁ - месячная тарифная ставка первого разряда, р; Т₁ = 133400 р.;_м - среднее количество рабочих часов в месяц:

,

 р.

 р

Часовая расчетная тарифная ставка i-o разряда, р

,

где k_i - тарифный коэффициент i-го разряда (таблица 5);

k_т - коэффициент повышения тарифных ставок работников по технологическим видам работ, экономической деятельности и отраслям. Для городского электрического транспорта k_т = 1,1.

Таблица 5 - Тарифные коэффициенты разрядной сетки

Т₁ = 788 · 1 · 1,1 = 866 р.,

Т₂ = 788 · 1,16 · 1,1 = 1005 р.,

Т₃ = 788 · 1,35 · 1,1 = 1170 р.,

Т₄ = 788 · 1,57 · 1,1 = 1360 р.,

Т₅ = 788 · 1,73 · 1,1 = 1499 р.

Часовая тарифная ставка i-го разряда, р

Т_i = k_кТ_{рi ,}

где k_к - коэффициент доплаты по контракту, k_к =1,4.

Т₁ = 1,4 · 866 = 1213 р.,

Т₂ = 1,4 · 1005 = 1407 р.,

Т₃ = 1,4 · 1170 = 1638 р.,

Т₄ = 1,4 · 1360 = 1904 р.,

Т₅ = 1,4 · 1499 = 2099 р.

Месячная заработная плата работника i-го разряда

Т_мi = T_it_м(1 + k_пр + k_ст + k_пм) + Т_1чt_м ,

где k_пр - коэффициент, учитывающий премию; принимается не более 0,3 по всему предприятию (k_пр = 0,3);

k_ст - коэффициент, учитывающий непрерывный стаж работы; принимаю средний непрерывный стаж работы 11 лет (k_ст = 0,15);

k_пм - коэффициент за проф. мастерство; для 3-го разряда k_пм = 12%, для 4-го - 16%, для 5-го - 20%;

k_ву - коэффициент, учитывающий работу во вредных условиях труда;

принимаю k_ву = 0,14%.

Т_м1 = 1213 · 169,3 · (1 + 0,3 + 0,15) + 788 · (0,14/100) · 169,3 = 298082 р.;

Т_м2 = 1407 · 169,3 · (1 + 0,3 + 0,15) + 788 · (0,14/100) · 169,3 = 345756 р.;

Т_м3 = 1638 · 169,3 · (1 + 0,3 + 0,15 + 0,12) + 788 · (0,14/100) · 169,3 =

= 435648 р.;

Т_м4 = 1904 · 169,3 · (1 + 0,3 + 0,15 + 0,16) + 788 · (0,14/100) · 169,3 =

= 519193 р.;

Т_м5 = 2099 · 169,3 · (1 + 0,3 + 0,15 + 0,2) + 788 · (0,14/100) · 169,3 =

 = 586643 р.

Годовой фонд заработной платы, р

_г = k_o · Σ(12 · Ч_i · Т_мi) ,

где Ч_i - число рабочих i-го разряда. Принимаю из пяти рабочих 1 - 1-го разряда, 1 - 2-го разряда, 2 - 3-го разряда, 1 - 4-го разряда.

k₀ - коэффициент дополнительной зарплаты по депо, обусловленный отпусками и др. k₀ = 1,1.

Т_г = 1,1 · 12 ·(1 · 298082,8 + 1 · 345756 + 2 · 435648,6 + 1 · 519193) =

= 26853142,8 р.

2.1.2 Отчисления на социальную защиту

Отчисления на социальную защиту составляют 35 % от годового фонда зарплаты труда

С = 0,35 · Т_г,

С = 0,35 · 26853142,8 = 9398560 р.

2.1.3 Амортизация основных средств

Амортизация основных средств

А = Σ (В_i · N_i · (1/T_i^пи)),

где B_i - амортизационная стоимость единицы оборудования, р ;

N_i - количество единиц идентичного оборудования; Т_i^пи - срок полезного использования, г; берется из временного республиканского классификатора основных средств и нормативных сроков их службы; Т_i^пи оборудования, применяемого на агрегатном участке, приведен в таблице (6) .

Таблица 6 - Срок полезного использования оборудования

Амортизационная стоимость оборудования приведена в таблице 7.

Таблица 7 - Амортизационная стоимость оборудования 

Тогда

А = 110600 · 8 ·(1/20) + 893000 · 5 · (1/20) + 2280000 · 1 · (1/22,7) +

+ 80000000 · 1 · (1/17,9) + 67200000 · 1 · (1/17,9) + 102700 · 1 · (1/10) +

+ 6630000 · 2 · (1/8,1) + 4740000 · 1 · (1/7,1) + 339700 · 6 · (1/20) +

+ 410800 · 6 · (1/20) + 9600000 · 1 · (1/7,1) · 6188000 · 2 · (1/5,1) +

+ 4500000 · 1 · (1/9,1) + 38710000 · 1 · (1/20) + 5064000 · 1 · (1/5,1) +

+ 500000 · 1 · (1/7) = 17959557р.

Эту сумму предприятие должно постепенно вносить в себестоимость продукции за определенный промежуток времени.

2.1.4 Материалы

В эти затраты входят материалы, необходимые для ремонта компрессора; для покупки деталей, не подлежащих восстановлению.

Затраты на материалы и покупные изделия агрегатного участка принимаю равными 1700000 рублей.

.1.5 Расчет себестоимости ремонта компрессора

Себестоимость ремонта компрессора равна сумме затрат материальных средств, затрачиваемых при ремонте.

С_к =(Т_г + С + АТ_к / Т_об+ (Р_э + Р_тэ + Р_к + Р_в + М) · 1,18) / П ;

где М - затраты на материалы и покупные изделия, р; М = 1700000 р;

,18 - коэффициент, учитывающий налог на добавленную стоимость;

Т_к - трудоемкость ремонта компрессора, чел · ч; Т_к = 11,34 чел · ч;

Т_об - трудоемкость ремонта всего оборудования, проводимого на агрегатном участке, чел · ч; Т_об = 53,98 чел · ч.

С_к = ((26853142,8 + 9398560 + 17959557) · 11,34 / 53,98 + (1537746 +

+ 6954841,67 + 422530,9 + 312463,1 + 1700000) · 1,18) / 150 = 161888 р.

При проектировании был разработан испытательный стенд компрессора. Оценку экономической эффективности провожу, сравнивая материальные затраты при испытании компрессора на стенде и при испытании при обкатке на троллейбусе.

Программа испытаний компрессора при помощи стенда включает: испытание на холостом ходу, испытание под нагрузкой, испытание в рабочем режиме.

Испытание на холостом ходу проводят в три ступени в течение 2 часов:

) 25% номинальной частоты вращения вала электрокомпрессора, включение 10 минут;

) 75% номинальной частоты вращения вала электрокомпрессора, включение 10 минут;

) 125% номинальной частоты вращения вала электрокомпрессора, включение на остальное время.

При испытаниях на холостом ходу потребление энергии составляет 10% от номинальной потребляемой мощности. Также учитываются потери электроэнергии при тиристорно-импульсной системе - 5%.

Расход электроэнергии при испытании на холостом ходу, кВт · ч

Р_хх = (Р_н · 0,15 + Р_н · 0,15 · 0,05) · 2,

где Р_н - номинальная потребляемая мощность электрокомпрессора, кВт;

Р_н = 2 ,7 кВт.

Р_хх = (2,7 · 0,15 + 2,7 · 0,1 · 0,05) · 2 = 0,85 кВт · ч.

Испытание под нагрузкой проводится в течение 5 минут. Расход электроэнергии при испытании под нагрузкой, кВт · ч

Р_наг = ,

где k_из - эксплуатационный коэффициент, учитывающий и износ компрессора, k_из = 1,1;

η_пер - КПД передачи, η_пер = 0,9;

η_дв - КПД электродвигателя 0,68.

Р_наг = кВт · ч.

Для проверки электрокомпрессора в рабочем режиме необходимо включить двигатель на номинальную частоту вращения вала. Испытания в рабочем режиме проводятся в течение одного часа при работе компрессора в повторно-кратковременном режиме с ПВ 50%.

Расход электроэнергии при проверке компрессора в рабочем режиме,

кВт · ч

Р_р = Р_н · 0,5 · 1,

Р_р = 2,7 · 0,5 · 1 = 1,35 кВт · ч.

Расход электроэнергии при испытании компрессора на стенде, кВт · ч

Р_ст = Р_хх + Р_наг + Р_р,

Р_ст = 0,85 + 0,44 + 1,35 = 2,64 кВт · ч.

Затраты на электроэнергию при испытании компрессора на стенде, р

З_ст = Р_стЦ_э,

где Ц_э - тариф электроэнергии,

Ц_э = 255,2 р/кВт · ч;

З_ст = 2,64 · 255,2 = 673 р.

При вычислении затрат на испытание компрессора на троллейбусе учитываю:

демонтаж компрессора с троллейбуса;

монтаж компрессора на троллейбус;

расход электроэнергии на испытание компрессора на троллейбусе в течение 25 минут.

Также следует учесть, что на тариф на электроэнергию на тягу троллейбуса отличается от тарифа на электроэнергию на депо и что монтаж и демонтаж производит работник 3-го разряда.

Затраты на демонтаж компрессора с троллейбуса и на монтаж компрессора на троллейбус

З_дм = (Q_м + Q_д)Т_р3(k₀ + 0,35),

где Q_м - трудоемкость монтажа компрессора на троллейбус, чел · ч;

Q_м = 1,24 чел · ч,

Q_д - трудоемкость демонтажа компрессора с троллейбуса, чел · ч;

Q_д = 1,03 чел · ч,

Т_р3 - часовая тарифная ставка работника 3-го разряда, р; Т_р3 = 1170 р.;

,35 - коэффициент, учитывающий отчисление на социальную защиту.

З_дм = (1,24 + 1,03) · 1170 · (1,1 + 1,35) = 6508 р.

Испытание компрессора на троллейбусе проводится в повторно-кратковременном режиме с ПВ 50%.

Затраты на испытание компрессора на троллейбусе, р

З_тр = З_дм + Ц_этР_н · 0,5 · 25/60,

где Ц_эт - тариф электроэнергии на тягу троллейбуса, р/кВт · ч;

Ц_эт = 208,9 р/кВт · ч.

З_тр = 6508 + 208,9 · 2,7 · 0,5 · 25/60 = 6625 р.

Экономическая эффективность, р

Э = З_тр - З_ст,

Э = 6625,5 - 673,7 = 5951 р.

Экономическая эффективность относительно всей программы ремонта,

Э_пр = Э · П,

Э_пр = 5951 · 150 = 892770 р.

Срок окупаемости, г

Т = ,

где К - стоимость испытательного стенда, р; К = 6700000 р. [9]

Т =  г.

3. Охрана труда и окружающей среды

.1 Установление опасных и вредных производственных факторов в технологическом процессе агрегатного участка и мероприятия по их устранению

При ремонте компрессора наибольшее значение имеют следующие вредные и опасные факторы: движущиеся машины и механизмы, подвижные части оборудования и передвигающиеся предметы труда; повышенный уровень шума и вибраций; повышенное значение электрического тока; физические перегрузки.

Основными требованиями безопасности труда в агрегатном участке являются:

замена операций, связанных с возникновением опасных и вредных производственных факторов, операциями, при которых этих факторов нет или они обладают меньшей интенсивностью;

повышение уровня механизации труда путем широкого применения механизированного инструмента сборочных и испытательных стендов, приспособлений с механизированными зажимами;

применение средств коллективной и индивидуальной защиты рабочих;

рациональная организация труда и отдыха с целью профилактики монотонности, а также ограничение тяжести труда;

своевременное получение информации о возникновении опасных и вредных производственных факторов на отдельных технологических операциях;

внедрение системы и управления технологическим процессом, обеспечивающих защиту работающих и аварийное отключение производственного оборудования;

своевременное удаление и обезвреживание отходов производства, являющихся источником опасных и вредных факторов.    

В промышленности и на транспорте широкое распространение получили машины и оборудование, создающие вибрацию, воздействующую на человека. Это воздействие не только ухудшает самочувствие рабочего и снижает продуктивность труда, но и часто приводит к тяжелому профессиональному заболеванию - виброболезни широко распространенной во всех развитых индустриальных странах.

Причиной возникновения вибрации являются возникающие при работе машин и агрегатов неуравновешенные силовые воздействия. Их источниками являются возвратно-поступательно движущиеся детали, неуравновешенные вращающиеся массы. Иногда вибрация создается ударами детали.

Наличие дисбаланса приводит к появлению неуравновешенных центробежных сил, вызывающих вибрацию. Причиной дисбаланса может явиться неоднородность материала вращающегося тела, несовпадение центра массы тела и оси вращения, деформация детали от неравномерного нагрева при горячей и холодной посадках.

Различают общую и локальную вибрации. Общая вибрация вызывает сотрясение всего организма, местная вовлекает в колебательное движение отдельные части тела. Общей вибрации подвергаются транспортные рабочие, операторы мощных штампов и некоторых других видов оборудования. Локальной вибрации подвергаются рабочие с ручным механизированным электрическим и пневматическим инструментом. В ряде случаев рабочие могут подвергаться одновременно воздействиям общей и локальной вибраций.

Различают санитарно-гигиеническое и техническое нормирование вибраций. В первом случае обеспечиваются оптимальные условия с точки зрения защиты от вибрации человека, во втором - машин и оборудования.

Снижение вибрации машин достигается либо воздействием на источник вибраций - переменные силы в конструкции, либо воздействием на колебательную систему, в которой эти силы действуют. Указанные общие методы основаны на анализе уравнений, описывающих колебания машин и агрегатов в условиях производства. Эти уравнения очень сложны, так как любой вид технологического оборудования является системой со многими степенями подвижности и обладает рядом резонансных частот. С точки зрения охраны труда наибольший интерес представляют вибрации вблизи резонансов. В этом случае задача упрощается, так как машины и агрегаты можно рассматривать как колебательные системы с одной степенью свободы.

Из анализа решения уравнения вынужденных колебаний системы с одной степенью следует, что основными направлениями борьбы с вибрацией машин и оборудования являются:

а) снижение вибрации в источнике возникновения посредством снижения или ликвидации действующих переменных сил;

б) отстройка от режима резонанса путем рационального выбора приведенной массы или жесткости системы;

в) вибродемпфирование - уменьшение уровня вибраций защищаемого объекта путем превращения энергии механических колебаний данной колеблющейся системы в другие виды энергии;

г) динамическое гашение колебаний.

.2 Расчет виброизоляции испытательного стенда при испытании компрессора

Частота вынужденных колебаний, Гц

f_в = ,

где n - частота вращения вала электродвигателя компрессора, об/мин;

n = 1080 об/мин.

f_в =  Гц .

Частота собственных колебаний установки на амортизаторах, Гц

₀ = ,

где X_ст - статическая осадка амортизаторов под воздействием веса установки, см.

Х_ст = ,

где h - толщина прокладки, см; принимаю h = 8 см;

σ - допустимое напряжение в материале виброизолятора, МПа;

σ = 0,4 МПа; [11]

Е_D - динамический модуль упругости материала, МПа; Е_D = 18 МПа. [11]

Х_ст = см.

Частота собственных колебаний, Гц

₀ =Гц.

Принимаю f₀ = 12 Гц.

Необходимая эффективность работы амортизаторов по условию отсутствия резонанса достигается при отношении частоты вынужденных колебаний к частоте собственных в диапазоне от 2 до 5. Проверяю условие

Условие выполняется, поэтому толщину прокладки принимаю окончательно 8 см.

Суммарная площадь виброамортизаторов, м²

= P / σ,

где Р - вес установки, Н.

Р = (m_пл + m_уст)g · 10^-6,

где m_пл - масса железобетонной плиты, кг; принимаю m_пл = 300 кг;

m_уст - масса энергетической установки, кг; принимаю m_уст = 350 кг;

g - ускорение свободного падения, м/с²; g = 9,81 м/с².

 = (300 + 350) · 9,81 · 10^-6 / 0,6 = 0,016 м².

При числе амортизаторов, равном 6, площадь одного амортизатора будет равна

S₁ = 0,01 / 6 = 0,0027 м².

Учитывая, что размеры сторон виброамортизатора не должны превышать его толщину (высоту) в 2-3 раза, принимаю размеры прокладки марки ТМКЩ 0,07×0,04 м при высоте 0,08 м.

Определяю коэффициент виброизоляции, %

К = ,

К = %.

Согласно расчетам, принята резиновая прокладка со следующими параметрами: длина - 0,07 м, ширина - 0,04 м, высота - 0,08 м, при этом коэффициент виброизоляции составил 32,2 %.

Чертеж стенда представлен в графической части.

3.3 Техника безопасности

.3.1 Общие требования безопасности

1) К самостоятельной работе слесарем по ремонту и обслуживанию компрессорного оборудования допускаются лица не моложе 18 лет, имеющие удостоверение на право работы по ремонту компрессорного оборудования, прошедшие вводный инструктаж, первичный инструктаж на рабочем месте, прошедшие производственное обучение и обучение безопасным приемам труда (стажировку) в течение 14 смен.

2) Один раз в год слесарь проходит повторный инструктаж, а также ежегодное обучение по технике безопасности по утвержденной главным инженером программе с проверкой знаний.

Лица, не прошедшие проверку знаний, к самостоятельной работе не допускаются.

При нарушении требований, изложенных в инструкции по охране труда, проводится внеплановый инструктаж.

) Соблюдать правила внутреннего распорядка: не допускать распитие спиртных напитков; курить только в отведенных для этой цели местах. Лица в нетрезвом состоянии, находящиеся на территории предприятия, как в рабочее, так и в нерабочее время, подлежат немедленному удалению с территории предприятия с составлением акта об отстранении от производства. Не допускается пребывание на территории предприятия лиц, находящихся в нездоровом (физически или психически) состоянии или под влиянием наркотических средств, что может явиться причиной опасности для жизни этого же лица или других работников.

) Выполнять только ту, входящую в круг профессиональных обязанностей, работу, которая поручается руководителем подразделения.

) Не допускать на рабочее место лиц, не имеющих отношения к выполняемой работе.

) Знать место расположения ближайшей аптечки и уметь оказывать первую доврачебную помощь.

) Знать место расположения средств пожаротушения (пожарного крана, огнетушителя, ящиков с песком) и уметь ими пользоваться.

) Для предотвращения взрыва или пожара не зажигать спички и не применять открытый огонь, использованные обтирочные материалы и промасленную ветошь необходимо убирать в металлические ящики с плотно закрывающимися крышками, не допускать скопления пыли на оборудовании и рабочих местах, не сушить одежду и обувь на нагревательных приборах, обеспечивать свободный доступ к средствам пожаротушения.

) В случае получения травмы немедленно поставить в известность мастера и обратиться в медпункт.

) Знать и соблюдать правила личной гигиены. Не хранить пищу на рабочем месте. Принимать пищу в специально отведенных местах.

) Слесарю по ремонту и обслуживанию компрессорного оборудования выдаются средства индивидуальной защиты: костюм х/б, рукавицы комбинированные, очки защитные.

) На территории предприятия в цехе быть внимательным к движущемуся транспорту, грузоподъемным машинам.

) Об обнаруженных неисправностях оборудования, приспособлений, инструментов, нарушениях технологического процесса немедленно сообщить администрации цеха.

) Лица, нарушающие требования настоящей инструкции, в зависимости от последствий нарушений, несут дисциплинарную, материальную или уголовную ответственность.

.3.2 Требования безопасности перед началом работы

1) Привести рабочую одежду в порядок.

) Убрать все посторонние предметы в месте проведения ремонтных работ.

) Осмотреть рабочее место и убедиться:

а) в достаточном освещении рабочего места;

б) в свободном доступе к местам работы (местам ремонта);

в) в наличии свободных проходов и проездов;

г) в исправности полов;

д) в свободном доступе к средствам пожаротушения;

е) в исправности инструментов и приспособлений.

) Приступить к ремонту оборудования после отключения от сети электропитания и вывешивания плаката « Не включать - работают люди». Отключение разрешается выполнять только электроперсоналу.

3.3.3 Требования безопасности во время работы

1) Выполнение работ производить в соответствии с технологической документацией.

) Во время работы быть внимательным, не отвлекаться на посторонние дела и разговоры, не отвлекать других.

) Работая на заточном станке, пользоваться защитными очками.

) Следить, чтобы зазор между кругом и подручником был меньше половины толщины шлифуемого изделия, но не более 3 мм. Круг должен быть испытан.

) При обработке деталей пневматической шлифовальной машинкой следить за надежностью крепления защитного кожуха.

) Не останавливать вращающийся инструмент руками.

) Работая на верстаке, следить за креплением тисков и за износом губок.

) Удобно раскладывать инструмент, детали, заготовки на верстаке, закрепляя их после скатывания.

) При работе с ударным инструментом пользоваться защитными очками с небьющимися стеклами, защитными экранами, сетками для предохранения рабочих, находящихся по близости.

) Применять гаечные ключи согласно размеров гаек, на применять прокладок в зазор между плоскостями губок, головок, болтов (гаек), не удлинять гаечные ключи трубами, ключами и т. п.

) При работе электрическими, пневматическими дрелями и ли на сверлильном станке детали, подлежащие сверлению, надежно закреплять.

Стружку удалять специальными крючками и щеткой-сметкой после остановки станка.

) Не вставлять и не вынимать рабочий инструмент до полного прекращения вращения патрона.

) Пользоваться стандартными переносными электросветильниками напряжением не больше 12 В, с исправным шнуром, изолированной резиновой трубкой и защитной сеткой плафона.

) Выполняя работу паяльной лампой следить за тем, чтобы во избежание взрыва, давление воздуха в резервуаре лампы было минимально необходимым для устойчивого горения факела.

) Правильно регулировать пламя.

) Наливать, сливать горючее, разбирать лампу вблизи огня не разрешается.

) Не разжигать паяльную лампу путем подачи горючего через горелку.

) Не снимать горелку с резервуара лампы до снятия давления.

) Выпускать воздух из резервуара лампы через наливную пробку после потушения и остывания лампы.

) Не использовать бензин в качестве горючего для керосиновой лампы.

) Пользоваться стандартными (инвентарными) испытанными лестницами, в зависимости от места установки снабженными резиновыми башмаками или заостренными наконечниками, обеспечивая ее устойчивость во избежание падения.

) Не оставлять предметы на ступеньках и площадках.

) Для выполнения работ на высоте (выше 1,3 м) направляются слесари, имеющее медицинское заключение об их пригодности к выполнению работ на высоте. При выполнении работ на высоте пользоваться испытанным предохранительным поясом и сумкой для переноса инструмента.

) При установке крупногабаритных тяжелых деталей пользоваться грузоподъемными механизмами. К эксплуатации грузоподъемных машин допускаются лица, прошедшие специальное обучение и имеющие соответствующее удостоверение.

) Пуск оборудования при испытании после ремонта производится только с разрешения ответственного руководителя работ и под его руководством.

) При испытании оборудования после ремонта на х. х. руководствоваться инструкцией по испытанию.

) Устранение дефектов и осмотр испытуемого оборудования производить после полного его обесточивания.

3.3.4 Требования безопасности в аварийных ситуациях

1) Слесарь по ремонту и обслуживанию компрессорного оборудования не должен покидать рабочее место во время ликвидации аварии в компрессорной станции без разрешения мастера или начальника цеха.

) При пожаре на каком-либо участке немедленно отключить загоревшееся оборудование, сообщить в пожарную охрану по телефону или с помощью ручного пожарного извещателя, сообщить мастеру смены где горит и приступить к ликвидации пожара имеющимися средствами пожаротушения.

) Загорание электрооборудования тушить кислотными огнетушителями или песком.

) При несчастных случаях, отравлении или внезапном заболевании немедленно известить мастера, начальника цеха, которые неотложно организуют первую помощь и направят пострадавшего в медпункт. Сохранить, по возможности, обстановку, при которой получена травма (если это не создает угрозу окружающим).

3.3.5 Требования безопасности по окончанию работ

1)  Не оставлять рабочее место до сдачи смены.

2)      Убрать на место детали, материалы и инструменты.

)        Привести в порядок рабочее место.

) Использованные во время работы и уборки тряпки, ветошь выбросить в специально отведенное место.

) О всех замеченных в процессе работы недостатках и мерах, принятых по их устранению, сообщить мастеру.

) Вымыть лицо и руки теплой водой с мылом или принять душ.

4. Сравнение поршневых и винтовых компрессоров

Сжатый воздух как вид энергии по применению занимает второе место после электрической. Поэтому такое широкое применение получили компрессоры в разных сферах производства, строительстве, сельском хозяйстве, транспорте и т.д. В типовых условиях производства (при постоянной непрерывной работе) наиболее выгодным становится использование винтовых компрессоров. В Беларуси, как и в других, промышленно развитых странах, на привод компрессоров и вентиляторов тратится около 20% всей вырабатываемой электроэнергии. В условиях постоянного роста цен на энергоносители, оптимизация системы воздухо-снабжения производства стоит в ряду вопросов первостепенной важности, поскольку затраты на производство и подачу сжатого воздуха достаточно велики и очень часто напрямую влияют на себестоимость продукции.

Достижения в области технологии металлообработки позволили создать альтернативу поршневым компрессорам - винтовой компрессор. Во многом он является антиподом поршневого компрессора.

Винтовые компрессоры - компрессоры, в которых сжатие среды достигается с помощью двух сцепленных между собой роторов с винтовыми зубьями. Винтовые компрессоры относятся к классу ротационных машин объемного принципа действия. Они содержат два ротора с сопрягающимися профилями (охватываемый и охватывающий роторы), изготовленных в форме спиралей (червяков). Роторы вращаются внутри картера. Вращение этих подвижных узлов перемещает воздух в газовой фазе со стороны всасывания к стороне нагнетания, при этом впадины охватывающего ротора выполняют роль цилиндра, объем которого по мере постепенного приближения к выходу (стороне нагнетания) сокращается, а зубья охватываемого ротора являются поршнями, обеспечивающими сжатие потока. По мере того как сжатый воздух нагнетается в контур, с верхней стороны винта вновь происходит всасывание, что обеспечивает непрерывность перекачки и сжатия паров.

Все винтовые компрессоры имеют совершенно определенную степень сжатия, зависящую от конфигурации окна нагнетания. Компрессоры, как правило, разработаны таким образом, что обеспечивают несколько фиксированных значений степени сжатия, но чаще всего степень сжатия, необходимая для данной установки, не соответствует степени сжатия компрессора. В этом случае следует выбирать компрессор со степенью сжатия, наиболее близкой к требуемой.

В целях снижения потерь в зазорах между зубьями и впадинами в полость винтовых компрессоров впрыскивают масло, которое повышает герметичность этих зазоров за счет образования масляной пленки и, кроме того, способствует охлаждению сжимаемых паров хладагента. Но также бывают и безмасляные винтовые компрессоры.

В связи с этим винтовые компрессоры очень хороши для достижения высокого перепада давления и высокой степени сжатия, так как охлаждение впрыском масла позволяет поддерживать температуру в конце сжатия в допустимых пределах, не считая того, что в них можно обеспечивать очень небольшую разность температур в картере.

Винтовые компрессоры наиболее рационально использовать в области больших и средних мощностей. Производительность небольших винтовых компрессоров значительно ниже производительности поршневых компрессоров при больших частотах вращения, в то время как крупные модели не уступают по производительности турбокомпрессорам.

Рассмотрим отличительные особенности винтового компрессорного оборудования по сравнению с обычными поршневыми компрессорами.

Винтовой компрессор позволяет экономить электроэнергию. Экономия достигается за счет использования винтового блока последнего поколения и автоматической регулировки подачи воздуха в соответствии с потреблением. Это позволяет сократить расход электроэнергии до 30%.   Использование винтового компрессора резко сокращает стоимость обслуживания компрессорного оборудования. Если стандартный поршневой компрессор нужно обслуживать каждые 500 часов, то для винтовых этот параметр колеблется от 4000 до 8000 часов. Это означает, что винтовой компрессор может годами работать без ремонта за счет отсутствия клапанов и наличия простой системы охлаждения и смазки при незначительном расходе масла.

Винтовые компрессоры требую гораздо меньших вложений в монтаж и наладку. Они имеют низкий уровень вибрации, поэтому для их установки не нужен фундамент и отдельное помещение (экономия на строительно-монтажных работах). Винтовой компрессор равной производительности компактнее, имеет на 10-12 дБ меньший уровень звукового давления. Срок службы винтовых компрессоров в 3-5 раз больше, чем у поршневых. На его винтовую пару производитель дает гарантию 2 года. По неофициальным данным, срок ее службы составляет 7-8 лет. За время работы одного винтового компрессора предприятие в среднем вынуждено будет заменить 4-5 поршневых компрессоров аналогичной производительности.

Качество сжатого воздуха по содержанию масла лучше более чем в 25 раз.

Но поршневые компрессоры гораздо дешевле, чем винтовые. Например, поршневые компрессоры марки fiac FX 150 стоит 11985 рос. руб., fiac AB 100/360 - 17604 рос. руб., fiac AB 300/670 - 47894 рос. руб. [8]. А винтовые компрессоры стоят: fiac silver D 10/300 - 145570 рос руб., fiac CRS 30 - 321 342 рос. руб.[10] Как мы видим, разница в стоимости существенная, а для таких небогатых предприятий, как троллейбусное депо этот факт является определяющим при приобретении компрессоров.

Заключение

В данном курсовом проекте спроектирован агрегатный участок троллейбусного депо с инвентарным парком 150 троллейбусов. Агрегатный участок состоит из отделений: подготовительной очистки агрегатов, дефектовки, ремонта компрессоров, ремонта вспомогательного оборудования, ремонта карданных валов, ремонта тормозного оборудования,

ремонта заднего моста, ремонта переднего моста. Площадь агрегатного участка составила 288 м². Для удобства при перемещении грузов применяется кран-балка грузоподъемностью 3т.

Также разобрана схема ремонта компрессора. Проектирование ремонта компрессора проводилась в условиях выполнения ТР. Определено, что ремонтом компрессора одновременно занимается один человек при пяти человеках, работающих в агрегатном участке. Применялся поршневой компрессор ЭК - 4В, который реально используется в троллейбусах АКСМ -201. Себестоимость его ремонта составила 125615 р.

Спроектировано специальное оборудование для испытания компрессора после ремонта - испытательный стенд. Экономическая эффективность внедрения испытательного стенда составила 2169,9 р. при ремонте одного компрессора и 325485 р. на всю программу ремонта. Для улучшения условий работы (уменьшения вибрации) применены резиновые прокладки в качестве виброамортизаторов.

Список использованных источников

1.      Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя в 3-х т / В.И. Анурьев. - М.: Машиностроение, 1980.

2.       Лазеев, В.М. Ремонт подвижного состава городского электрического транспорта : лабораторный практикум / В.М. Лазеев, И.С. Евдасев, Н.А. Олешкевич. - Гомель: УО «Бел ГУТ», 2006. - 32 с.

3.      Электрокомпрессор воздушный модели ЭК4В - М Паспорт. - ОАО «Транспневматика».

.        Чмыхов, Б.А. Организация, планирование и управление производством учеб.-метод. пособие / Б.А. Чмыхов, В.А, Халиманчик, О.А. Иванов: М-во образования Респ. Беларусь, БелГУТ. - 2-е изд., перераб. и доп. - Гомель: БелГУТ, 2007. - 53 с.

5.      Чмыхов, Б.А. Применение единой системы технологической документации в дипломном и курсовом проектировании. / Б.А. Чмыхов - Гомель: БелИИЖТ, 1991. - 121 с.

6.      Типовые нормы времени на работу по ремонту троллейбусов типа ЗиУ - 9 под ред. Ушановой С.Н. - М.: отдел научной информации НИИ труда полиграфическое объединение «Полиграфист»,1980. - 323 с.

7.       www. vogean. com, 30. 05. 2009 г.

8.      www. izstroy. ru, 30. 05. 2009 г.

.        www. barrens. ru, 30. 05. 2009 г.

.        www. nova. rambler, 30. 05. 2009 г.

. Дорошко, С.В. Охрана труда: учеб-метод. пособие для студентов электротехнических специальностей факультета безотрывного обучения / С.В. Доршко, С.Н. Шатило: М-во образования Респ. Беларусь, Белорус. гос. ун-т трансп. - Гомель: БелГУТ, 2007. - 92 с.