Введение 6
1 Состояние вопроса 9
1.1 История создания шин 9
1.2 Эволюция шин 11
1.3 Развитие шинной индустрии 13
2 Конструкторская часть 15
2.1 Техническое задание на разработку тележки для замены и
транспортировки колес автобусов особо большого, большого и среднего классов 15
2.2 Техническое предложение на разработку тележки для замены и
транспортировки колес автобусов особо большого, большого и среднего
классов 19
2.3 Расчет конструкции тележки для замены и транспортировки колес
автобусов особо большого, большого и среднего классов 26
2.4 Руководство по эксплуатации тележки для замены и транспортировки
колес автобусов особо большого, большого и среднего классов 30
3 Технологический процесс 34
3.1 Срок годности шины 34
3.2 Срок хранения шины 35
3.3 Срок эксплуатации шин 36
3.4 Продление срока эксплуатации шин 37
3.5 Технологический процесс демонтажа колеса с автобуса МАЗ-103 38
4 Безопасность и экологичность технического объекта 39
4.1 Конструктивно-технологическая и организационно-техническая
характеристика технологического процесса снятия колеса автобуса МАЗ - 103 с помощью тележки 42
4.2 Идентификация профессиональных рисков 42
4.3 Методы и средства снижения профессиональных рисков 44
4.4 Обеспечение пожарной безопасности технического объекта 50
4.5 Обеспечение экологической безопасности рассматриваемого
технологического процесса снятия колеса автобуса МАЗ-103 с помощью
тележки 52
5 Экономическая эффективность технического объекта 55
Заключение 60
Список используемой литературы и используемых источников 61
Приложение А. Спецификации
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.
В процессе эксплуатации автомобиля появляются отказы и неисправности, устраняемые при его текущем ремонте.
«Если автомобиль соответствует всем требованиям нормативно-технической документации, он считается исправным. В отличие от исправного работоспособный автомобиль должен удовлетворять только тем требованиям, которые позволяют его эксплуатировать по назначению без угрозы безопасности движения. Он может быть исправным, имея ухудшенный внешний вид, пониженное давление в системе смазки двигателя и прочее» [2].
«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.
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» [3].
«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» [9].
Надо понимать, что автомобиль является объектом повышенной опасности и соответственно к его техническому состоянию предъявляются повышенное требование. Проверка технического состояния и ремонт должен производиться по стандартам завода-производителя. Соответственно, между производителями автомобилей и ремонтными организациями должны быть выстроены тесные взаимоотношения.
«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» [10].
«По статистике значительное количество отказов деталей автомобилей обусловлено износом рабочих поверхностей (до 50%), различного рода повреждениями (в том числе и в результате аварии) - 17,1%, трещинами - 7,8%. Большинство отказов автомобилей (до 43%) приходится на долю двигателя» [1].
«Опыт показывает, что при незначительном износе (не более 0,3 мм) примерно 85% деталей может быть восстановлено нанесением покрытия незначительной толщины. Многократное использование детали возможно при нанесении металла на ее несущие поверхности с дальнейшей механической обработкой» [2].
Эффективность работ по восстановлению деталей автомобилей зависит от правильного выбора технологии, оборудования, технологической оснастки и организации контроля качества.
Целью ВКР является разработка конструкции тележки для замены и транспортировки колес автобусов особо большого, большого и среднего классов.
В данной выпускной квалификационной работе бакалавра была разработана конструкция тележки для замены и транспортировки колес автобусов особо большого, большого и среднего классов.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы было сделано следующее:
- рассмотрена история создания шин их эволюция и развитие шинной индустрии;
- проведена конструкторская разработка тележки для замены и транспортировки колес автобусов особо большого, большого и среднего классов, приведены техническое задание и предложение, выполнен расчет конструкции и составлено руководство по эксплуатации тележки. Разработанная тележка может найти широкое применение на АТП и БЦТО, как недорогая и эффективная конструкция, повышающая эффективность проведения работ по снятию, установке, транспортировке колес автобусов;
- рассмотрены особенности хранения шин, срок их эксплуатации, меры по продлению ресурса шин, составлен технологический процесс демонтажа колеса с автобуса МАЗ-103;
- рассмотрены вопросы, касающиеся обеспечения безопасности, экологичности технического объекта;
- определена эффективность разработки тележки для замены и транспортировки колес автобусов особо большого, большого и среднего классов. Стоимость изготовления составляет 82488,48 р. рублей, что значительно дешевле вариантов тележек для замены и транспортировки колес, представленных на отечественном и зарубежном рынках.
1 Андросенко М. В. Проектирование технологического оборудования с применением САПР : учебное пособие / М. В. Андросенко, О. А. Филатова ; Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова». - Магнитогорск : МГТУ им. Г. И. Носова, 2020. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM); 12 см.
2 Анурьев В. И. Справочник конструктора-машиностроителя : В 3-х т. / В. И. Анурьев. - 6-е изд., перераб. и доп. - М. : Машиностроение, 1982-. - 22 см. Т. 2. - М. : Машиностроение, 1982. - 584 с.
3 Беляев В. П. Стендовые испытания автомобилей и тракторов : учебное пособие для студентов, обучающихся по специальности «Автомобиле- и тракторостроение» / В. П. Беляев; М-во образования и науки Российской Федерации, Федеральное агентство по образованию, Южно¬Уральский гос. ун-т, Каф. «Автомобили». - Челябинск : Изд-во ЮУрГУ, 2018. - 55, [1] с.
4 Бондаренко Е. В. Основы проектирования и эксплуатации технологического оборудования [Текст] : учебник для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подготовки бакалавров «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» (профиль подготовки «Автомобили и автомобильное хозяйство») / Е. В. Бондаренко, Р. С. Фаскиев. - Москва : Академия, 2015. - 302, [1] с. : ил.
5 Васильев В. И. Основы проектирования технологического
оборудования автотранспортных предприятий : учебное пособие / В. И. Васильев, А. В. Савельев, Р. А. Зиганшин ; Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Курганский государственный университет». - Курган : Курганский государственный
университет, 2020. - 92 с.
6 Власов Ю. А Проектирование технологического оборудования автотранспортных предприятий : учебное пособие / Ю. А. Власов, Н. Т. Тищенко ; Федеральное агентство по образованию, Гос. образовательное учреждение высш. проф. образования, Томский гос. архитектурно¬строительный ун-т. - Томск : Изд-во Томского гос. архитектурно¬строительного ун-та, 2017. - 345 с
7 Горина Л. Н., Фесина М. И. Раздел бакалаврской работы «Безопасность и экологичность технического объекта». Уч.-методическое пособие (2-е изд. Доп.). - Тольятти: изд-во ТГУ, 2021. -22 с.
8 ГОСТ 5513-97. Шины пневматические для грузовых автомобилей, прицепов к ним, автобусов и троллейбусов. Технические условия = Pneumatic tyres for trucks, trailers for them, buses and trolleybuses. Specifications : межгосударственный стандарт / Разработан международ. техн. ком. по стандартизации МТК 97 "Шины пневматич. для автомобилей и авиац. техники". - Введен 1999-01-01 : Взамен ГОСТ 5513-86. - Москва : Изд-во стандартов, 1998. - III, 21 с.
9 Демура Н. А. Экономика предприятия [Текст] : учебное пособие для студентов специальности 23.05.01 - Наземные транспортно-технологические средства и направления подготовки 15.03.02 - Технологические машины и оборудование / Н. А. Демура, Л. И. Ярмоленко ; Министерство образования и науки Российской Федерации, Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова. - Белгород : Белгородский гос. технологический ун-т им. В. Г. Шухова, 2018. - 124 с.
10 Дрючин Д. А. Проектирование производственно-технической базы автотранспортных предприятий на основе их кооперации с сервисными предприятиями [Текст] : учебное пособие для студентов, обучающихся по программам высшего образования по специальности 23.05.01 Наземные транспортно-технологические средства / Д. А. Дрючин, Г. А. Шахлевич, С. Н. Якунин ; Министерство образования и науки Российской Федерации, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования «Оренбургский государственный университет». -
Оренбург : ОГУ, 2016. - 124 с
11 Испытания машин : учебное пособие / В. В. Новиков, А. В. Поздеев, А. С. Дьяков, П. В. Потапов ; Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Волгоградский государственный технический университет. - Волгоград : ВолгГТУ, 2020. - 135, [1] с.
12 Кудрявцев Е. М. Компьютерное моделирование, проектирование и расчет элементов машин и механизмов [Текст] : учебное пособие по направлению 25.05.01 «Наземные транспортно-технологические средства», профиль «Подъемно-транспортные, строительные, дорожные машины и оборудование» / Е. М. Кудрявцев. - Москва : АСВ, 2018. - 327 с.
13 Малкин В. С. Основы проектирования технологического оборудования предприятий автомобильного транспорта : электронное учебно-методическое пособие / В. С. Малкин ; Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Тольяттинский государственный университет, Институт машиностроения, Кафедра «Проектирование и эксплуатация автомобилей». - Тольятти : Тольяттинский гос. ун-т, 2019. - 1 электрон. опт. диск (СП-ROM); 12 см.
14 Михайлов В. А. Экологичные системы защиты воздушной среды объектов автотранспортного комплекса : учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности «Наземные транспортно¬технологические средства» / В. А. Михайлов, Е. В. Сотникова, Н. Ю. Калпина. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва : ИНФРА-М, 2022. - 213 с.
15 Набоких В. А. Испытания автомобиля [Текст] : учебное пособие для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 550100 «Автомобиле- и тракторостроение» / В. А. Набоких. - Москва : ФОРУМ, 2015. - 223 с.
16 Основы расчета и проектирования технологического оборудования : учебное пособие / Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Кузбасский государственный технический университет имени Т. Ф. Горбачева» ; сост. Н. А. Андреева. - Кемерово : Кузбасский гос. технический ун-т им. Т. Ф. Горбачева, 2020. - 113 с.
17 Петров В. И. Технологическое оборудование предприятий автомобильного транспорта [Текст] : учебное пособие / В. И. Петров, Н. В. Григорьева ; Минобрнауки России, Федеральное гос. бюджетное образовательное учреждение высш. проф. образования «Тульский гос. ун-т». - Тула : Изд-во ТулГУ, 2012-. - 21 см. Ч. 2: Типаж, проектирование и эксплуатация технологического оборудования. - 2012. - 545 с.
18 Прейс В. В. Методологические основы проектирования технологических машин и оборудования [Текст] : учебное пособие / В. В. Прейс ; М-во образования и науки Российской Федерации, Федеральное гос. бюджетное образовательное учреждение высш. образования "Тульский гос. ун-т». - Тула : ТулГУ, 2015. - 103 с.
19 Проектирование подъемно-транспортных, строительных, дорожных средств и оборудования : учебное наглядное пособие по направлению подготовки 23.05.01 Наземные транспортно-технологические средства : учебное наглядное электронное издание / Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, Кафедра механизации строительства ; cоставители: Д. Ю. Густов, М. А. Степанов. - Москва : Изд-во МИСИ-МГСУ, 2020. - 1 электрон. опт. диск (CD-ROM) : ил.; 12 см.
20 Проектирование технологического оборудования : учебное пособие / И. Р. Кузеев, С. С. Хайрудинова, М. И. Баязитов [и др.] ; Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Уфимский государственный нефтяной технический университет». - Уфа : УГНТУ, 2018. - 140 с.
21 Севостьянова Н.С. Конструкция каркаса и боковин пневматических шин [Текст] : Обзор пат. - Москва : ЦНИИТЭнефтехим, 1978. - 109 с.
22 Соломатин Н. С. Испытания узлов, агрегатов и систем автомобиля
[Текст] : учебное пособие : для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 190109 «Наземные транспортно-технологические средства» / Н. С. Соломатин ; М-во образования и науки Российской Федерации, Тольяттинский гос. ун-т, Ин-т машиностроения, Каф. «Проектирование и эксплуатация автомобилей». - 2-е изд. - Тольятти,
Самарская обл. : Изд-во ТГУ, 2013. - 142 с.
23 Справочник конструктора : справочно-методическое пособие / [Б. П. Белозеров и др.] ; под ред. И. И. Матюшева. - Санкт-Петербург : Изд-во Политехника, 2006 (СПб. : Техническая книга). - 1025 с.
24 Сырямин Ю. Н. Эксплуатационные испытания автомобилей : практикум / Ю. Н. Сырямин, А. Ю. Кирпичников, А. С. Алехин ; Сибирский государственный университет путей сообщения. - Новосибирск : Издательство Сибирского государственного университета путей сообщения, 2020. - 72, [1] с.
25 Технический осмотр, диагностика и обслуживание автотранспорта : научное, методическое, справочное пособие / А. И. Потапов [и др.]. - Санкт- Петербург : Научное изд-во биографической международной энциклопедии «Гуманистика», 2008. - 902, [1] с.
26 Технологические процессы технического обслуживания и текущего ремонта автомобилей : лабораторный практикум : учебное пособие для обучающихся по направлениям подготовки 23.03.03 Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов (профиль: Автомобили и автомобильное хозяйство), уровень образования - бакалавриат, 23.05.01 Наземные транспортно-технологические средства (специализация: Автомобили и тракторы), уровень образования - специалитет / А. В. Агафонов, П. А. Табаков, Д. И. Федоров, В. В. Чегулов ; Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Московский политехнический университет, Чебоксарский институт (филиал). - Чебоксары : Политех, 2019. - 162 с.
27 Халтурин Д. В. Испытание автомобилей и тракторов [Текст] : практикум для студентов 5-го курса, обучающихся по профилю «Автомобили и тракторы» направления подготовки 23.05.01 «Наземные транспортно-технологические средства» / Д. В. Халтурин, Н. И. Финченко, А. В. Давыдов. - Томск : Изд-во ТГАСУ, 2017. - 171 с.
28 Яркин Е. К. Основы проектирования и эксплуатации технологического оборудования автотранспортных предприятий : учебное пособие / Е. К. Яркин, В. М. Зеленский, Е. В. Харченко ; М-во образования и науки Российской Федерации, Федеральное агентство по образованию, Южно-Российский гос. техн. ун-т (Новочеркасский политехн. ин-т). - Новочеркасск : Южно-Российский гос. техн. ун-т, 2006 (Новочеркасск : ЦОП ЮРГТУ). - 321 с.
29 Garrett T.K. The Motor Vehicle / T.K Garrett, K. Newton, W. Steeds. 13th ed. - 1214 p.
30 Genta G. The Automotive Chassis. Vol. 2: System Design / Prof. Dr. Giancarlo Genta, Prof. Dr. Lorenzo Morello. - [Without locations], Netherlands : Springer Science+Business Media, 2009. - 832 p.
31 Jazar N.R. Vehicle Dynamics: Theory and Application. — New York: Springer, 2008. - 1015 p.
32 Wong, J.Y. Theory of ground vehicles .-2nd ed., NY, 2013. - 435 p.
33 Zanten A., Erhardt R., Pfaff G. An Introduction to Modern Vehicle Design /Edited by Julian Happian-Smith. Reed Educational and Professional Publishing Ltd 2012. - 600 p.