Помощь студентам в учебе
Разработка конструкции стенда для испытаний и обкатки коробок передач автомобилей LADA
|
Введение 6
1 Состояние вопроса 9
1.1 Испытание агрегатов, узлов и деталей автомобилей 13
1.2 Классификации современных механических коробок 16
1.3 Современные разработки К1П1 18
2 Патентный анализ аналогов 20
2.1 Описание объекта исследования 20
2.2 Формирование программы исследования 21
2.3 Определение стран проверки 21
2.4 Определение категории объекта 21
2.5 Выбор технических решений, подлежащих исследованию 21
2.6 Установление глубины патентного поиска 21
2.7 Анализ результатов патентно-информационного поиска 28
3 Конструкторская часть 30
3.1 Техническое задание на разработку конструкции стенда для испытаний
и обкатки коробок передач автомобилей LADA 30
3.2 Техническое предложение на разработку конструкции стенда для
испытаний и обкатки коробок передач автомобилей LADA 33
3.3 Расчет конструкции стенда для испытаний и обкатки коробок передач
автомобилей LADA 44
4 Технологический раздел 48
4.1 Обоснование выбора технологического процесса 48
4.2 Определение трудоемкости сборки 50
4.3 Составление технологического процесса сборки стенда для испытаний
и обкатки коробок передач автомобилей LADA 51
5 Безопасность и экологичность технического объекта 55
5.1 Конструктивно-технологическая и организационно-техническая характеристика технологического процесса обкатки и испытания коробок передач автомобилей LADA 58
5.2 Идентификация профессиональных рисков 58
5.3 Методы и средства снижения профессиональных рисков 60
5.4 Обеспечение пожарной безопасности технического объекта 66
5.5 Обеспечение экологической безопасности рассматриваемого
технологического процесса обкатки и испытания коробок передач
автомобилей LADA 68
6 Экономическая эффективность проекта 70
Заключение 78
Список используемой литературы и используемых источников 79
Приложение А. Спецификация
1 Состояние вопроса 9
1.1 Испытание агрегатов, узлов и деталей автомобилей 13
1.2 Классификации современных механических коробок 16
1.3 Современные разработки К1П1 18
2 Патентный анализ аналогов 20
2.1 Описание объекта исследования 20
2.2 Формирование программы исследования 21
2.3 Определение стран проверки 21
2.4 Определение категории объекта 21
2.5 Выбор технических решений, подлежащих исследованию 21
2.6 Установление глубины патентного поиска 21
2.7 Анализ результатов патентно-информационного поиска 28
3 Конструкторская часть 30
3.1 Техническое задание на разработку конструкции стенда для испытаний
и обкатки коробок передач автомобилей LADA 30
3.2 Техническое предложение на разработку конструкции стенда для
испытаний и обкатки коробок передач автомобилей LADA 33
3.3 Расчет конструкции стенда для испытаний и обкатки коробок передач
автомобилей LADA 44
4 Технологический раздел 48
4.1 Обоснование выбора технологического процесса 48
4.2 Определение трудоемкости сборки 50
4.3 Составление технологического процесса сборки стенда для испытаний
и обкатки коробок передач автомобилей LADA 51
5 Безопасность и экологичность технического объекта 55
5.1 Конструктивно-технологическая и организационно-техническая характеристика технологического процесса обкатки и испытания коробок передач автомобилей LADA 58
5.2 Идентификация профессиональных рисков 58
5.3 Методы и средства снижения профессиональных рисков 60
5.4 Обеспечение пожарной безопасности технического объекта 66
5.5 Обеспечение экологической безопасности рассматриваемого
технологического процесса обкатки и испытания коробок передач
автомобилей LADA 68
6 Экономическая эффективность проекта 70
Заключение 78
Список используемой литературы и используемых источников 79
Приложение А. Спецификация
Автомобиль в процессе его изготовления на заводе-изготовителе является изделием основного производства, так как предназначен для реализации. Как продукт автомобильной промышленности он является также изделием требуемого функционального назначения, современного конструктивного исполнения и определенного уровня технологичности.
Функциональная завершенность изделия по назначению заключается в том, что каждая его составляющая должна представлять собой функционально завершенное изделие, для которого характерно выполнение заданных функции и способность выполнять эти функции отдельно от изделия в целом.
Рабочие свойства автомобиля в течение его эксплуатации постепенно ухудшаются, по причине изнашивания деталей, узлов и агрегатов, входящих в конструкцию автомобиля, от постоянных вибраций различных амплитуд и частот, усталости материала, а также негативного воздействия окружающей среды (влажности воздуха, перепадов температуры, воздействия соляных растворов и так далее) [21].
«Под ремонтом подразумевается комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности изделий, а также ресурсов изделий и их составных частей. Необходимость и целесообразность ремонта автомобилей вызвана, прежде всего, неравнопрочностью их составных частей (сборочных единиц и деталей). Известно, что создать равнопрочный автомобиль, все детали которого изнашивались бы равномерно и имели бы одинаковый срок службы, невозможно. Поэтому в процессе эксплуатации автомобили проходят периодическое техническое обслуживание и при необходимости - текущий ремонт (далее - ТР), который путем замены отдельных деталей и агрегатов позволяет поддерживать транспортные средства в технически исправном состоянии. Основная задача текущего ремонта - привести технику в работоспособное состояние, чтобы обеспечить гарантированную ее работоспособность на пробеге до очередного планового ремонта, причем этот пробег должен быть не менее пробега до очередного планового технического обслуживания ТО-2» [21].
«Капитальный ремонт (далее - КР) обеспечивает исправность и полный ресурс автомобиля или агрегата путем восстановления и замены необходимых сборочных единиц и деталей, включая базовые. Основным источником эффективности КР транспортных средств является использование остаточного ресурса их деталей.
Основная задача, к достижению которой стремятся авторемонтные предприятия (далее - АРП) - это уменьшение стоимости ремонта автомобилей и агрегатов при гарантии послеремонтного ресурса. Поэтому главные предпосылки, главные стимулы использования новейших технических достижений в сервисе автомобилей - интересы и требования заказчика» [21].
«Принимая во внимание то обстоятельство, что автомобиль это объект повышенной опасности, главное требование к ремонтным предприятиям - обеспечение гарантированного качества ремонта на уровне завода- изготовителя этого автомобиля. Поэтому между производителями автомобилей и ремонтными организациями имеет место тесный повседневный контакт, а задачи изготовителя и ремонтного предприятия тесно взаимосвязаны между собой и могут быть успешно решены только совместными усилиями» [1].
«Анализ результатов исследований ремонтного фонда автомобилей и агрегатов, поступающих в ремонт на авторемонтные предприятия, показывает, что детали, полностью исчерпавшие свой ресурс и подлежащие замене, составляют в среднем около 20%. К ним относятся поршни, поршневые кольца, подшипники качения, резинотехнические изделия и др. Количество деталей, износ рабочих поверхностей которых находится в допустимых пределах, что позволяет использовать их без ремонта, достигает 30-35%. Остальные детали автомобиля (40-45%) могут быть использованы повторно только после их восстановления. Это большинство наиболее сложных, металлоемких и дорогостоящих деталей автомобиля, в частности блок цилиндров, коленчатый и распределительный валы, головка цилиндров, картеры коробки передач и заднего моста и другие. Стоимость восстановления этих деталей не превышает 10-50% стоимости их изготовления» [21].
Автомобильный рынок России уже долгое время переживает большие трудности. В 2021 году обозначилась серьезная проблема с поставками новых автомобилей из-за пандемии коронавируса. В магазинах наблюдался сильный дефицит нового транспорта. Преимущественно это происходило из - за недостатка электронных компонентов, разрывом цепочек поставок и ростом цен на сырье (в первую очередь на сталь) необходимых для производства машин.
Теперь же к этому прибавилась еще одна проблема - санкционные ограничения, наложенные США и Европой на российские организации.
В условиях санкционных ограничений в отношении Российской Федерации и как следствие дефицита иностранных запчастей и деталей, повышения цен на автомобили, запчасти, поднятие расценок на техническое обслуживание, представляется интересным проведение качественной диагностики автомобиля, для своевременного выявления и предотвращения возможного дорогостоящего ремонта [3].
Эффективность работ по восстановлению деталей автомобилей зависит от правильного выбора технологии, оборудования, технологической оснастки и организации контроля качества.
Целью ВКР является разработка конструкции стенда для испытаний и обкатки коробок передач автомобилей LADA.
Функциональная завершенность изделия по назначению заключается в том, что каждая его составляющая должна представлять собой функционально завершенное изделие, для которого характерно выполнение заданных функции и способность выполнять эти функции отдельно от изделия в целом.
Рабочие свойства автомобиля в течение его эксплуатации постепенно ухудшаются, по причине изнашивания деталей, узлов и агрегатов, входящих в конструкцию автомобиля, от постоянных вибраций различных амплитуд и частот, усталости материала, а также негативного воздействия окружающей среды (влажности воздуха, перепадов температуры, воздействия соляных растворов и так далее) [21].
«Под ремонтом подразумевается комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности изделий, а также ресурсов изделий и их составных частей. Необходимость и целесообразность ремонта автомобилей вызвана, прежде всего, неравнопрочностью их составных частей (сборочных единиц и деталей). Известно, что создать равнопрочный автомобиль, все детали которого изнашивались бы равномерно и имели бы одинаковый срок службы, невозможно. Поэтому в процессе эксплуатации автомобили проходят периодическое техническое обслуживание и при необходимости - текущий ремонт (далее - ТР), который путем замены отдельных деталей и агрегатов позволяет поддерживать транспортные средства в технически исправном состоянии. Основная задача текущего ремонта - привести технику в работоспособное состояние, чтобы обеспечить гарантированную ее работоспособность на пробеге до очередного планового ремонта, причем этот пробег должен быть не менее пробега до очередного планового технического обслуживания ТО-2» [21].
«Капитальный ремонт (далее - КР) обеспечивает исправность и полный ресурс автомобиля или агрегата путем восстановления и замены необходимых сборочных единиц и деталей, включая базовые. Основным источником эффективности КР транспортных средств является использование остаточного ресурса их деталей.
Основная задача, к достижению которой стремятся авторемонтные предприятия (далее - АРП) - это уменьшение стоимости ремонта автомобилей и агрегатов при гарантии послеремонтного ресурса. Поэтому главные предпосылки, главные стимулы использования новейших технических достижений в сервисе автомобилей - интересы и требования заказчика» [21].
«Принимая во внимание то обстоятельство, что автомобиль это объект повышенной опасности, главное требование к ремонтным предприятиям - обеспечение гарантированного качества ремонта на уровне завода- изготовителя этого автомобиля. Поэтому между производителями автомобилей и ремонтными организациями имеет место тесный повседневный контакт, а задачи изготовителя и ремонтного предприятия тесно взаимосвязаны между собой и могут быть успешно решены только совместными усилиями» [1].
«Анализ результатов исследований ремонтного фонда автомобилей и агрегатов, поступающих в ремонт на авторемонтные предприятия, показывает, что детали, полностью исчерпавшие свой ресурс и подлежащие замене, составляют в среднем около 20%. К ним относятся поршни, поршневые кольца, подшипники качения, резинотехнические изделия и др. Количество деталей, износ рабочих поверхностей которых находится в допустимых пределах, что позволяет использовать их без ремонта, достигает 30-35%. Остальные детали автомобиля (40-45%) могут быть использованы повторно только после их восстановления. Это большинство наиболее сложных, металлоемких и дорогостоящих деталей автомобиля, в частности блок цилиндров, коленчатый и распределительный валы, головка цилиндров, картеры коробки передач и заднего моста и другие. Стоимость восстановления этих деталей не превышает 10-50% стоимости их изготовления» [21].
Автомобильный рынок России уже долгое время переживает большие трудности. В 2021 году обозначилась серьезная проблема с поставками новых автомобилей из-за пандемии коронавируса. В магазинах наблюдался сильный дефицит нового транспорта. Преимущественно это происходило из - за недостатка электронных компонентов, разрывом цепочек поставок и ростом цен на сырье (в первую очередь на сталь) необходимых для производства машин.
Теперь же к этому прибавилась еще одна проблема - санкционные ограничения, наложенные США и Европой на российские организации.
В условиях санкционных ограничений в отношении Российской Федерации и как следствие дефицита иностранных запчастей и деталей, повышения цен на автомобили, запчасти, поднятие расценок на техническое обслуживание, представляется интересным проведение качественной диагностики автомобиля, для своевременного выявления и предотвращения возможного дорогостоящего ремонта [3].
Эффективность работ по восстановлению деталей автомобилей зависит от правильного выбора технологии, оборудования, технологической оснастки и организации контроля качества.
Целью ВКР является разработка конструкции стенда для испытаний и обкатки коробок передач автомобилей LADA.
В данном дипломном проекте была разработана конструкция стенда для испытаний и обкатки коробок передач автомобилей LADA.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы было сделано следующее:
- рассмотрено назначение коробки передач, классификация современных механических коробок передач, а также современные разработки КПП;
- сопоставлены совокупности существенных признаков проектируемого объекта и аналогов, выбранных ранее из патентного поиска. Объект не обладает критериями патентоспособности: изобретательский уровень, новизна;
- составлены технические задание и предложение на разработку
конструкции стенда для испытаний и обкатки коробок передач автомобилей LADA, выполнен расчет приводного электродвигателя, подбор масляного насоса. Разработанный стенд прост по конструкции и обеспечивает испытание и обкатку коробок передач автомобилей LADA в соответствии с необходимыми требованиями;
- выполнено обоснование выбора технологического процесса, определена трудоемкость сборки, составлен технологический процесс сборки стенда для испытаний и обкатки коробок передач автомобилей LADA;
- рассмотрены вопросы, касающиеся обеспечения безопасности, экологичности проекта;
- определена эффективность разработки стенда для испытаний и
обкатки коробок передач автомобилей LADA с экономической стороны. Стоимость изготовления составляет 77954,92 р., что значительно дешевле вариантов стендов для испытаний и обкатки коробок передач автомобилей LADA представленных на рынке.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы было сделано следующее:
- рассмотрено назначение коробки передач, классификация современных механических коробок передач, а также современные разработки КПП;
- сопоставлены совокупности существенных признаков проектируемого объекта и аналогов, выбранных ранее из патентного поиска. Объект не обладает критериями патентоспособности: изобретательский уровень, новизна;
- составлены технические задание и предложение на разработку
конструкции стенда для испытаний и обкатки коробок передач автомобилей LADA, выполнен расчет приводного электродвигателя, подбор масляного насоса. Разработанный стенд прост по конструкции и обеспечивает испытание и обкатку коробок передач автомобилей LADA в соответствии с необходимыми требованиями;
- выполнено обоснование выбора технологического процесса, определена трудоемкость сборки, составлен технологический процесс сборки стенда для испытаний и обкатки коробок передач автомобилей LADA;
- рассмотрены вопросы, касающиеся обеспечения безопасности, экологичности проекта;
- определена эффективность разработки стенда для испытаний и
обкатки коробок передач автомобилей LADA с экономической стороны. Стоимость изготовления составляет 77954,92 р., что значительно дешевле вариантов стендов для испытаний и обкатки коробок передач автомобилей LADA представленных на рынке.