Помощь студентам в учебе
Повышение эффективности тормозной системы грузового автомобиля КамАЗ путем разработки тормоза-замедлителя
|
Введение 5
1 Состояние вопроса 8
1.1 Факторы, влияющие на тормозные свойства автомобиля 8
1.2 Служебное торможение автопоезда 11
1.3 Направление дальнейших исследований при разработке вторичного
ретардера 14
2 Разработка конструкции вторичного ретардера 18
2.1 Обзор конструкций ретардеров 18
2.2 Тягово-динамический расчет автомобиля 19
2.3 Выбор автомобиля для модернизации 35
2.4 Определение места установки ретардера 36
2.5 Разработка конструкции вторичного ретардера 37
2.6 Конструкторский расчёт вторичного ретардера 38
3 Разработка технологии технического обслуживания и ремонта тормоза-
замедлителя 50
3.1 Операционно-технологическая карта 50
3.2 Технологическая карта сборки акваретардера 51
4 Производственная и экологическая безопасность проекта 52
4.1 Конструктивно-технологическая и организационно техническая
характеристики сборки акваретардера 52
4.2 Определение профессиональных рисков 54
4.3 Мероприятия по снижению профессиональных рисков 55
4.4 Пожарная безопасность 60
4.5 Экологическая безопасность технологического процесса сборки
акваретардера 63
5 Экономическая эффективность проекта 66
Заключение 75
Список используемой литературы и используемых источников 76
Приложение А Спецификации 7
1 Состояние вопроса 8
1.1 Факторы, влияющие на тормозные свойства автомобиля 8
1.2 Служебное торможение автопоезда 11
1.3 Направление дальнейших исследований при разработке вторичного
ретардера 14
2 Разработка конструкции вторичного ретардера 18
2.1 Обзор конструкций ретардеров 18
2.2 Тягово-динамический расчет автомобиля 19
2.3 Выбор автомобиля для модернизации 35
2.4 Определение места установки ретардера 36
2.5 Разработка конструкции вторичного ретардера 37
2.6 Конструкторский расчёт вторичного ретардера 38
3 Разработка технологии технического обслуживания и ремонта тормоза-
замедлителя 50
3.1 Операционно-технологическая карта 50
3.2 Технологическая карта сборки акваретардера 51
4 Производственная и экологическая безопасность проекта 52
4.1 Конструктивно-технологическая и организационно техническая
характеристики сборки акваретардера 52
4.2 Определение профессиональных рисков 54
4.3 Мероприятия по снижению профессиональных рисков 55
4.4 Пожарная безопасность 60
4.5 Экологическая безопасность технологического процесса сборки
акваретардера 63
5 Экономическая эффективность проекта 66
Заключение 75
Список используемой литературы и используемых источников 76
Приложение А Спецификации 7
Автомобильный транспорт - одна из важнейших отраслей хозяйства, выполняющая функцию своеобразной кровеносной системы в сложном организме страны. Он не только обеспечивает потребности хозяйства и населения в перевозках, но вместе с городами образует «каркас» территории, является крупнейшей составной частью инфраструктуры, служит материально-технической базой формирования и развития территориального разделения труда, оказывает существенное влияние на динамичность и эффективность социально-экономического развития отдельных регионов и страны в целом.
«Автомобильный транспорт России представляет собой наиболее гибкий и массовый вид транспорта. У него ряд важных отличий от других транспортных отраслей. Начнём с того, что основная часть автомобильного парка страны эксплуатируется в нетранспортных организациях. При этом сеть автомобильных дорог наряду с парком коммерческих автомобилей используется также автомобилями, находящимися в личном пользовании граждан» [2].
«Грузовые перевозки - это один из наиболее «рыночных» секторов экономики. Российский опыт подтверждает известную закономерность, согласно которой рост рыночной экономики сопровождается, а в определенной мере и обуславливается опережающим развитием автотранспорта. И понятно почему. Грузопотоки, генерируемые развивающимися рынками товаров и услуг, в первую очередь осваиваются наиболее отзывчивым быстрым и гибким видом транспорта: автомобильным.
В отличие от других видов транспорта автотранспорт во все возрастающих объемах перевозит международные грузы. Это обусловлено его высокой маневренностью, большой скоростью, обеспечением перевозок непосредственно от отправителя до получателя в прямых бесперегрузочных сообщениях. Мобильность автомобильного транспорта позволяет оперативно реагировать на изменение пассажиро- и грузопотоков» [3].
«Динамика роста российского автомобильного парка одна из самых высоких в мире. Тем не менее, этот процесс происходит в условиях существенного отставания потребительских и экологических показателей отечественных автотранспортных средств и используемых моторных топлив от достигнутого мирового уровня. Не ликвидировано уже существующее многие годы отставание в развитии и техническом состоянии улично-дорожной сети. В парке грузового автотранспорта сохраняется значительная доля (свыше 50%) автомобилей устаревших моделей, у которых срок эксплуатации превысил 10 лет. Все также невысок удельный вес (от 14 до 15%) новых автомобилей, выпущенных не позже 1996 г. Ежегодное обновление парка грузовых автомобилей не превышает 5% [1].
«Постоянный процесс усложнения конструкции автомобиля не мог не отразиться и на тормозной системе. В настоящее время подавляющее большинство грузовых автотранспортных средств выпускается с пневмоприводами второго поколения. Это так называемые многоконтурные тормозные системы удовлетворяющие Правилам № 13 ЕЭК ООН, а также отечественным требованиям по безопасности дорожного движения. Необходимость выполнения многочисленных и жестких требований привела к тому, что привод осложнился многочисленными аппаратами, магистралями и органами управления» [34].
У дизельных грузовых автомобилей КамАЗ, воздушная магистраль делится двойным и тройным защитными клапанами, на пять самостоятельных контуров.
Первый контур работает с тормозными камерами передних колес; второй контур работает с тормозными камерами заднего моста; третий контур работает с механизмами стояночной и запасной системы, для задействования тормозов прицепных конструкций; четвертый контур работает с вспомогательными механизмами: контроль подачи топлива, сигнал, работа дворников и так далее; пятый контур работает с аварийным растормаживанием стояночного тормоза.
«При имеющихся положительных качествах многоконтурных тормозных приводов автомобилей семейства КамАЗ наиболее частыми неисправностями являются утечки воздуха из-за нарушения герметичности уплотнительных колец, манжет, поломки пневмоприводов, замерзание влаги в приводе при отрицательных температурах. Следует обратить внимание на неисправности стояночного тормозного контура, так как от его работы зависят технико-экономические показатели автомобиля и безопасность движения» [3].
Основным назначением дипломного проекта, является получение сбалансированной, надежной конструкции ретардера, обеспечивающий длительный срок гарантированной безотказной работы тормозной системы и автомобиля в целом. Улучшая и расширяя функционал ретардера, вносим существенные изменения в действующую конструкцию, добавлены дополнительные элементы, расширяющие функционал ретардера.
«Автомобильный транспорт России представляет собой наиболее гибкий и массовый вид транспорта. У него ряд важных отличий от других транспортных отраслей. Начнём с того, что основная часть автомобильного парка страны эксплуатируется в нетранспортных организациях. При этом сеть автомобильных дорог наряду с парком коммерческих автомобилей используется также автомобилями, находящимися в личном пользовании граждан» [2].
«Грузовые перевозки - это один из наиболее «рыночных» секторов экономики. Российский опыт подтверждает известную закономерность, согласно которой рост рыночной экономики сопровождается, а в определенной мере и обуславливается опережающим развитием автотранспорта. И понятно почему. Грузопотоки, генерируемые развивающимися рынками товаров и услуг, в первую очередь осваиваются наиболее отзывчивым быстрым и гибким видом транспорта: автомобильным.
В отличие от других видов транспорта автотранспорт во все возрастающих объемах перевозит международные грузы. Это обусловлено его высокой маневренностью, большой скоростью, обеспечением перевозок непосредственно от отправителя до получателя в прямых бесперегрузочных сообщениях. Мобильность автомобильного транспорта позволяет оперативно реагировать на изменение пассажиро- и грузопотоков» [3].
«Динамика роста российского автомобильного парка одна из самых высоких в мире. Тем не менее, этот процесс происходит в условиях существенного отставания потребительских и экологических показателей отечественных автотранспортных средств и используемых моторных топлив от достигнутого мирового уровня. Не ликвидировано уже существующее многие годы отставание в развитии и техническом состоянии улично-дорожной сети. В парке грузового автотранспорта сохраняется значительная доля (свыше 50%) автомобилей устаревших моделей, у которых срок эксплуатации превысил 10 лет. Все также невысок удельный вес (от 14 до 15%) новых автомобилей, выпущенных не позже 1996 г. Ежегодное обновление парка грузовых автомобилей не превышает 5% [1].
«Постоянный процесс усложнения конструкции автомобиля не мог не отразиться и на тормозной системе. В настоящее время подавляющее большинство грузовых автотранспортных средств выпускается с пневмоприводами второго поколения. Это так называемые многоконтурные тормозные системы удовлетворяющие Правилам № 13 ЕЭК ООН, а также отечественным требованиям по безопасности дорожного движения. Необходимость выполнения многочисленных и жестких требований привела к тому, что привод осложнился многочисленными аппаратами, магистралями и органами управления» [34].
У дизельных грузовых автомобилей КамАЗ, воздушная магистраль делится двойным и тройным защитными клапанами, на пять самостоятельных контуров.
Первый контур работает с тормозными камерами передних колес; второй контур работает с тормозными камерами заднего моста; третий контур работает с механизмами стояночной и запасной системы, для задействования тормозов прицепных конструкций; четвертый контур работает с вспомогательными механизмами: контроль подачи топлива, сигнал, работа дворников и так далее; пятый контур работает с аварийным растормаживанием стояночного тормоза.
«При имеющихся положительных качествах многоконтурных тормозных приводов автомобилей семейства КамАЗ наиболее частыми неисправностями являются утечки воздуха из-за нарушения герметичности уплотнительных колец, манжет, поломки пневмоприводов, замерзание влаги в приводе при отрицательных температурах. Следует обратить внимание на неисправности стояночного тормозного контура, так как от его работы зависят технико-экономические показатели автомобиля и безопасность движения» [3].
Основным назначением дипломного проекта, является получение сбалансированной, надежной конструкции ретардера, обеспечивающий длительный срок гарантированной безотказной работы тормозной системы и автомобиля в целом. Улучшая и расширяя функционал ретардера, вносим существенные изменения в действующую конструкцию, добавлены дополнительные элементы, расширяющие функционал ретардера.
Дипломный проект выполнен на тему: «Повышение эффективности тормозной системы грузового автомобиля КамАЗ путем разработки тормоза- замедлителя». В начале исследований была поставлена цель - разработать тормоз-замедлитель (вторичный ретардер, который устанавливается после КПП) для автомобиля категории N3, технологию технического обслуживания и ремонта.
В результате выполнения работы было реализовано следующее:
- выполнен обзор существующих конструкций ретардеров и компоновочных схем их размещения на автомобиле, оценены достоинства и недостатки каждой из них;
- выбран автомобиль категории N3 для модернизации;
- проведен тягово-динамический расчет автомобиля с построением соответствующих графиков (внешняя скоростная характеристика, тяговых качеств, ускорения, пути и времени разгона).
- разработана структурная схема проектируемого ретардера;
- произведены основные расчёты проектируемой схемы;
- разработаны сборочный чертёж проектируемой конструкции;
- изготовлены рабочие чертежи основных деталей разработанной конструкции;
- разработаны мероприятия БЖД;
- рассчитаны технико-экономические показатели проекта;
- сделаны выводы и предложения.
Годовая экономия конструкторской разработки (вторичного ретардера) составляет 5126,18 р., экономия достигается за счёт снижения стоимости конструкции и за счёт снижения трудоёмкости с 2,0 чел.-ч. до 1,0 чел.-ч. Стоимость разработки составила 7977,34 р., стоимость аналога - 12456,0 р. Срок окупаемости капитальных вложений 1,56 года. Срок окупаемости относительно невелик.
В результате выполнения работы было реализовано следующее:
- выполнен обзор существующих конструкций ретардеров и компоновочных схем их размещения на автомобиле, оценены достоинства и недостатки каждой из них;
- выбран автомобиль категории N3 для модернизации;
- проведен тягово-динамический расчет автомобиля с построением соответствующих графиков (внешняя скоростная характеристика, тяговых качеств, ускорения, пути и времени разгона).
- разработана структурная схема проектируемого ретардера;
- произведены основные расчёты проектируемой схемы;
- разработаны сборочный чертёж проектируемой конструкции;
- изготовлены рабочие чертежи основных деталей разработанной конструкции;
- разработаны мероприятия БЖД;
- рассчитаны технико-экономические показатели проекта;
- сделаны выводы и предложения.
Годовая экономия конструкторской разработки (вторичного ретардера) составляет 5126,18 р., экономия достигается за счёт снижения стоимости конструкции и за счёт снижения трудоёмкости с 2,0 чел.-ч. до 1,0 чел.-ч. Стоимость разработки составила 7977,34 р., стоимость аналога - 12456,0 р. Срок окупаемости капитальных вложений 1,56 года. Срок окупаемости относительно невелик.