Проект 4 тактного дизельного двигуна та дільниці складання ШПГ з розробкою конструкції компресійного кільця

Відокремлений структурний підрозділ «ПЕРВОМАЙСЬКИЙ ФАХОВИЙ КОЛЕДЖ Національного університету кораблебудування імені адмірала Макарова» Відділення «Двигуни та автомобілі» Циклова комісія «Обслуговування автомобілів та виробництво двигунів» Допущений до захисту Голова циклової комісії _________ Алла НЕРУБАЩЕНКО « ___» ___________ 2024 р. Пояснювальна записка до кваліфікаційної роботи (дипломного проекту) фаховий молодший бакалавр (освітньо-кваліфікаційний ступінь) на тему: Проект 4 тактного дизельного двигуна та дільниці складання ШПГ з розробкою конструкції компресійного кільця Виконав: здобувач освіти 4 курсу, групи 431-ВД-20 Галузь знань: 13 Механічна інженерія Спеціальність: 133 Галузеве машинобудування Освітньо-професійна програма: Виробництво, сервісне обслуговування та експлуатація двигунів внутрішнього згоряння _______________________________ (підпис) Керівник _________ (підпис) Костянтин ГАВРИЛЮК (ім’я, ПРІЗВИЩЕ) Федір БЕЛЬСЬКИЙ (ім’я, ПРІЗВИЩЕ) Консультант з економічного розділу __________________ Ірина КАПАЦИНА (підпис) Нормоконтролер __________________ ( підпис) Рецензент__________ (підпис) Дата захисту ______________ (ім’я, ПРІЗВИЩЕ) Ігор КОВАЛЕНКО (ім’я, ПРІЗВИЩЕ) Ігор КОВАЛЕНКО (ім’я, ПРІЗВИЩЕ) Оцінка за захист ____________________ Первомайськ – 2024 року Відокремлений структурний підрозділ «ПЕРВОМАЙСЬКИЙ ФАХОВИЙ КОЛЕДЖ Національного університету кораблебудування імені адмірала Макарова» Відділення: «Двигуни та автомобілі» Циклова комісія: «Обслуговування автомобілів та виробництво двигунів» Освітньо-кваліфікаційний ступінь: фаховий молодший бакалавр Галузь знань: 13 Механічна інженерія Спеціальність: 133 Галузеве машинобудування Освітньо-професійна програма: «Виробництво, сервісне обслуговування та експлуатація двигунів внутрішнього згоряння» ЗАТВЕРДЖУЮ Голова циклової комісії «Обслуговування автомобілів та виробництва двигунів» _________________ Алла НЕРУБАЩЕНКО “____” _________________ 2024 року З А В Д А Н Н Я НА КВАЛІФІКАЦІЙНУ РОБОТУ (ДИПЛОМНИЙ ПРОЄКТ) ЗДОБУВАЧЕВІ ОСВІТИ Костянтину ГАВРИЛЮКУ (ім’я,ПРІЗВИЩЕ) 1.Тема проєкту: Проєкт 4 тактного дизельного двигуна та дільниці складання ШПГ з розробкою конструкції компресійного кільця. керівник проєкту: Бельський Ф.В. затверджені наказом вищого навчального закладу від “15” березня 2024 р. № 35-у 2. Строк подання здобувачем проєкту 14.06.2024 р. 3. Вихідні дані до проєкту: Потужність Ре = 550 кВт, Частота обертання колінчастого валу n = 600 хв-1, ступень стиску Е = 12,5 Розробити технологічний процес складання: шатунно-поршневої групи Річне завдання 2100 шт. Режим роботи: І зміна 4.Зміст розрахунково – пояснювальної записки (перелік питань, які потрібно розробити) 1. КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ 1.1 Розрахунок робочого процесу двигуна 1.2 Розрахунок індикаторної діаграми 1.3 Аналіз ефективних показників проєктованого двигуна й прототипу 1.4 Розрахунок сил що діють у КШМ двигуна 1.5 Розробка конструкції деталі, вузла, системи 1.5.1 Призначення, описування та обґрунтування проєктованої системи вузла, деталі 1.5.2 Вибір матеріалу, визначення розмірів і розрахунок на міцність деталі, вузла 1.5.3 Пропозиції по удосконаленню проєктованої системи, конструкції, вузла, деталі 2. ТЕХНОЛОГІЧНИЙ РОЗДІЛ 2.1 Вибір обладнання, пристроїв, інструменту 2.2 Визначення технічної норми часу 2 3. ОРГАНІЗАЦІЙНО – ЕКОНОМІЧНИЙ РОЗДІЛ 3.1 Визначення потрібної кількості працівників і площі дільниці 4. ОРГАНІЗАЦІЯ ОХОРОНИ ПРАЦІ ТА ПРОТИПОЖЕЖНИЙ ЗАХИСТ 4.1 Техніка безпеки та протипожежний захист на дільниці складання 4.2 Розрахунок освітлення на дільниці складання ЛІТЕРАТУРА ДОДАТКИ 1. Технологічний процес складання шатунна-поршневої групи 2. Специфікації складальних креслень 5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових креслень) Аркуш 1 Поперечний розріз двигуна 6ЧН 25/34 ф. А1 Аркуш 2 Складальне креслення кільця ф.А1 6. Консультанти розділів проєкту Розділ Ім’я, ПРІЗВИЩЕ та посада консультанта Організаційноекономічний Ірина КАПАЦИНА – викладач відділення «Економіки та права» Підпис, дата завдання видав завдання прийняв 7. Дата видачі завдання: 22.04.2024 р. КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН № з/п 1 2 3 4 5 6 7 8 Назва етапів дипломного проєкту Строк виконання етапів проєкту Розділ 1 29.04.2024 р. Розділ 2 06.05.2024 р. 10.05.2024 р. 14.05.2024 р. Розділ 3 Розділ 4 Перевірка проєкту на плагіат 20.05.2024 р. 27.05.2024 р. 03.06.2024 р. Оформлення проєкту 12.06.2024 р. Аркуш 1 Аркуш 2 Здобувач освіти _____________ Костянтин ГАВРИЛЮК Керівник проєкту _____________ Федір БЕЛЬСЬКИЙ ( підпис ) ( підпис ) (ім’я, ПРІЗВИЩЕ) (ім’я, ПРІЗВИЩЕ) Примітка ЗМІСТ 1. Конструкторський розділ 4 1.1 Розрахунок робочого процесу двигуна 4 1.2 Розрахунок індикаторної діаграми 17 1.3 Аналіз ефективних показників проектованого двигуна і прототипу 23 1.4 Динамічний розрахунок двигуна 24 1.5 Розробка конструкції компресійних кілець 26 1.5.1 Призначення, описування та обґрунтування компресійних кілець 26 1.5.2 Розрахунок основних параметрів компресійного кільця 26 1.5.3 Пропозиції по удосконаленню компресійного кільця 29 2. Технологічний розділ 35 2.1 Вибір обладнання, пристроїв, інструменту 35 2.2 Визначення технічної норми часу 35 3. Організаційно-економічний розділ 36 3.1 Визначення потрібної кількості працюючих і площі дільниці 36 4. Організація охорони праці та протипожежний захист 39 4.1 Техніка безпеки та протипожежний захист на дільниці складання 39 4.2 Розрахунок освітлення на дільниці складання 40 Література 42 ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Розроб. Гаврилюк К.В. Перевір. Бельський Ф.В Н. Контр. Коваленко І.М Нерубащенко А Затверд. Підпис Дата Пояснювальна записка Літ. Арк. Аркушів 2 39 ВСП ПФК НУК ДОДАТКИ Додаток А Поперечний розріз двигуна 6ЧН25/34 Додаток Б Специфікація двигуна 6ЧН25/34 Додаток В Складальне креслення компресійного кільця Додаток Г Специфікація складального креслення компресійного кільця Додаток Д Технологічний процес складання шатунне - поршневої групи ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Арк. 3 1 КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ 1.1 Розрахунок робочого процесу двигуна Умова завдання: - ефективна потужність 𝑃𝑒 = 550 кВт - частота обертання колінчастого валу 𝑛 = 600 хв−1 - ступінь стиску 𝜀 = 12,5 - число циліндрів 𝑖= 6 Вихідні дані теплового розрахунку: - коефіцієнт надлишку повітря 𝛼=2 [1] - тиск наддуву 𝑃в = 0,18 МПа [1] - тиск навколишнього середовища 𝑃а = 0,1 МПа [1] 𝑇а = 293 К [1] - підігрів свіжого заряду Δ𝑇 = 5 К [1] - ступінь підвищення тиску 𝜆 = 1,6 - температура залишкових газів 𝑇г = 700 К [1] - тиск залишкових газів 𝑃г = 0,152 МПа [1] стиску 𝑛1 = 1,37 [1] розширення 𝑛2 = 1,22 [1] 𝜉𝑧 = 0,88 [1] 𝜉 = 0,98 [1] 𝑛𝑘 = 1,8 [1] - температура навколишнього середовища - середнє значення показника політропи: - коефіцієнт використання теплоти в точці “Z” - коефіцієнт повноти індикаторної діаграми - показник політропи стиску в нагнітачі - Паливо: Дизельне пальне: ДП-Л-Євро 4-В5 ДСТУ-7688:2015 Середній елементарний склад палива Арк. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 4 С=0,86 Н=0,13 О=0,01 [2] а) Молекулярна маса ДП 𝑚𝑟 = 115 кг⁄моль б) Найнижча теплота згорання палива 𝑄н = 42500кДж/кг Параметри робочого тіла Теоретично необхідна кількість повітря для згоряння 1кг палива 𝐿о = 𝐿о = 1 𝐶 𝐻 𝑂 ∙ ( + − ) , кмоль/кг 0,21 12 4 32 (1.1) 1 0,86 0,13 0,01 ∙( + − ) = 0,495 кмоль/кг 0,21 12 4 32 𝑙о = 28,95 ∙ 𝐿о , кг (1.2) 𝑙о = 28,95 ∙ 0,495 = 14,33 кг Загальна кількість продуктів свіжого заряду: 𝑀1 = 𝛼 ∙ 𝐿о , кмоль/кг (1.3) 𝑀1 = 2 ∙ 0,495 = 0,99 кмоль/кг Кількість окремих компонентів продуктів згоряння двоокис вуглицю𝐶𝑂2 𝑀𝐶𝑂2 = 𝑀𝐶𝑂2 = 𝐶 , кмоль/кг 12 (1.3) 0,86 = 0,072 кмоль/кг 12 водяної пари 𝐻 2 𝑂 Арк. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 5 𝑀𝐻 2 𝑂 = 𝑀𝐻 2𝑂 = 𝐻 , кмоль/кг 2 (1.4) 0,13 = 0,065 кмоль/кг 2 кисню 𝑂2 𝑀𝑂2 = 0,21 ∙ (𝛼 − 1) ∙ 𝐿о , кмоль/кг (1.5) 𝑀𝑂2 = 0,21 ∙ (2 − 1) ∙ 0,495 = 0,104 кмоль/кг азоту 𝑁2 : 𝑀𝑁2 = 0,79 ∙ 𝛼 ∙ 𝐿о , кмоль/кг (1.6) 𝑀𝑁2 = 0,79 ∙ 2 ∙ 0,495 = 0,782 кмоль/кг Загальна кількість продуктів згоряння 𝑀2 = 𝑀𝐶𝑂2 + 𝑀𝐻 2 𝑂 + 𝑀𝑂2 + 𝑀𝑁2 , кмоль/кг (1.7) 𝑀2 = 0,072 + 0,065 + 0,114 + 0,821 = 1,023 кмоль/кг Змінення об’єму при згорянні 1 кмоль газу Δ𝑀 = 𝑀2 − 𝑀1 , кмоль/кг (1.8) Δ𝑀 = 1,023 − 0,99 = 0,033 кмоль/кг Теоретичний коефіцієнт молекулярної зміни 𝛽о = 𝛽о = 𝑀2 𝑀1 (1.9) 1,023 = 1,033 0,99 Арк. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 6 Параметри процесу газообміну Температура повітря після нагнітача: 𝑛 к −1 𝑃в 𝑛 к 𝑇в = 𝑇𝑎 × ( ) ,К 𝑃𝑎 (1.10) 1,8−1 0,18 1,8 𝑇в = 293 × ( = 380,47 К ) 0,1 Тиск в кінці впуску 𝑃𝑑 = (0,85 ÷ 1,1) ∙ 𝑃в , МПа (1.11) 𝑃𝑑 = 0,93 ∙ 0,18 = 0,1674 МПа Коефіцієнт залишкових газів 𝛾г = 𝛾г = 𝑇в − 𝛥𝑇1 + 𝛥𝑇 𝑃г ∙ 𝑇г 𝜀 × 𝑃𝑑 − 𝑃г (1.12) 380,47 − 50 + 5 0,152 ∙ = 0,0375 700 12,5 × 0,1674 − 0,152 Δ𝑇1 = (30 − 70𝑜 ) = 50 К Температура в кінці впуску 𝑇𝑑 = 𝑇𝑑 = 𝑇в − 𝛥𝑇1 + Δ𝑇 + 𝛾г × 𝑇г ,К 1 + 𝛾г (1.13) 380,47 − 50 + 5 + 0,0375 × 700 = 348,66 К 1 + 0,0375 Коефіцієнт наповнення Фс = 𝜀 𝑃𝑑 𝑇в − 𝛥𝑇1 ∙ ∙ 𝜀 − 1 𝑃в 𝑇𝑑 (1 + 𝛾г ) (1.14) Арк. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 7 Фс = 0,1674 12,5 380,47 − 50 ∙ ∙ = 0,9235 12,5 − 1 0,18 348,66 (1 + 0,0375) Густина заряду на впуску 𝑃в ∙ 106 𝜌в = , кг/м3 𝑅п ∙ (𝑇в − 𝛥𝑇1 ) (1.15) 0,18 ∙ 106 𝜌в = = 1,8978 кг/м3 287 ∙ (380,47 − 50) де 𝑅п = 287 Дж/кг ∙ К - універсальна газова стала для повітря Тиск в кінці стиску 𝑃с = 𝑃𝑑 ∙ 𝜀 𝑛1 , МПа (1.16) 𝑃с = 0,18 ∙ 12,51,37 = 5,3275 МПа Температура в кінці стиску 𝑇с = 𝑇𝑑 ∙ 𝜀 𝑛1−1 , К (1.17) 𝑇с = 348,66 ∙ 12,51,37−1 = 887,69 К Середня мольна теплоємкість повітря 𝑚𝐶𝑣 ′ = 19,88 + 0,002638 ∙ 𝑇с , кДж/кмоль ∙ К 𝑚𝐶𝑣 ′ = 19,88 + 0,002638 ∙ 887,69 = 22.222 кДж/кмоль К Параметри процесу згоряння Дійсний коєфіцієнт молекулярної зміни 𝛽= 𝛽о + 𝛾г 1 + 𝛾г (1.18) Арк. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 8 𝛽= 1,031 + 0,0375 = 1,0319 1 + 0,0375 Емпіричні формули середніх мольних теплоємкостей окремих газів при сталому об’ємі для 𝑂2 : 𝑚𝐶𝑣𝑂′′2 = 23,723 + 0,00155 ∙ 𝑇𝑧 для 𝑁2 : 𝑚𝐶𝑣𝑁′′2 = 21,951 + 0,001457 ∙ 𝑇𝑧 ′′ для 𝐶𝑂2 : 𝑚𝐶𝑣𝐶𝑂 = 39,123 + 0,003349 ∙ 𝑇𝑧 2 для 𝐻 2 𝑂: 𝑚𝐶𝑣𝐻′′2 𝑂 = 26,67 + 0,004438 ∙ 𝑇𝑧 Середня мольна теплоємкість продуктів згоряння при сталому об’ємі 𝑚𝐶𝑣 ′′ = 1 𝑀𝐶 𝑂2 ∙(𝑚𝐶 𝑣𝐶′′𝑂2 )+𝑀𝐻 2 𝑂 ∙(𝑚𝐶 𝑣𝐻′′2 𝑂)+ 2 ′′ )+𝑀 ∙(𝑚𝐶 𝑣 ′′ ) +𝑀𝑂2 ∙(𝑚𝐶 𝑣𝑂 𝑁2 𝑁2 2 [ 𝑀 кДж ] , кмоль ∙ К (1.19) Після підстановки одержимо рівняння 𝑚𝐶𝑣 ′′ = 𝑎 + 𝑏 ∙ 𝑇𝑧 , кДж ∙К кмоль (1.20) де: 𝑎= 𝑏= 1 0,072 ∙ 39,123 + 0,065 ∙ 26,670 + ∙( ) = 23,175 1,023 +0,104 ∙ 23,723 + 0,782 ∙ 21,951 1 0,072 ∙ 0,003349 + 0,065 ∙ 0,004438 + ( ) = 0,0018 1,023 +0,104 ∙ 0,00155 + 0,782 ∙ 0,001457 Середня мольна теплоємкість продуктів згоряння при сталому тиску 𝑚𝐶𝑣 ′′ = 𝑚𝐶𝑣 ′′ + 8,314, кДж/кмоль ∙ К Після підстановки одержимо рівняння Арк. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 9 де: 𝑎 = 23,175 + 8,314 = 31,309 кДж/кмоль ∙ К 𝑏 = 0,0018 Максимальний тиск згоряння 𝑃𝑚𝑎𝑥 = 𝜆 ∙ 𝑃с , МПа (1.21) 𝑃𝑚𝑎𝑥 = 1,6 ∙ 5,3275 = 8,524 МПа Максимальна температура процесу згоряння 𝜉𝑧 ∙ 𝑄н + (𝑚𝐶𝑣 ′ + 8,314 ∙ 𝜆) ∙ 𝑇с = 𝛽(𝑚𝐶 ′′ 𝑝) ∙ 𝑇𝑧 𝑀1 ∙ (1 + 𝛾г ) (1.22) Після підстановки одержимо квадратне рівняння 𝐴 ∙ 𝑇𝑧2 + 𝐵 ∙ 𝑇𝑧 − 𝐶 = 0 де: (1.23) 𝐴 = 𝛽 ∙ 𝑏 = 1,0319 ∙ 0,0018 = 0,0018 𝐵 = 𝛽 ∙ 𝑎 = 1,0319 ∙ 31,309 = 32,306 𝐶 = 67690 звідки: 𝑇𝑧 = 𝑇𝑧 = −𝐵 + √𝐵2 + 4 ∙ 𝐴 ∙ 𝐶 ,К 2∙𝐴 (1.24) −32,306 + √32,3062 + 4 ∙ 0,0018 ∙ 67690 = 1891 К 2 ∙ 0,0018 Параметри процесу розширення Ступінь попереднього розширення Арк. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 10 𝜌= 𝜌= 𝛽 ∙ 𝑇𝑧 𝜆 ∙ 𝑇с (1.25) 1,0319 ∙ 1891 = 1,374 1,6 ∙ 887,69 Ступінь подальшого розширення 𝜀 𝜌 𝛿= 𝛿= (1.26) 12,5 = 9,0988 1,332 Тиск в кінці розширення 𝑃в = 𝑃в = 𝑃𝑚𝑎𝑥 , МПа 𝛿 𝑛2 (1.27) 8,524 = 0,535 МПа 9,09881,22 Температура в кінці розширення 𝑇в = 𝑇в = 𝑇𝑧 𝛿 𝑛2−1 ,К (1.28) 1886,7 = 1163,4 К 9,7621,22−1 Індикаторні показники робочого тіла Середній теоретичний індикаторний тиск Арк. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 11 𝑃𝑚′ і = ∙ (1 − 1 1 𝜉 ∙ 𝑃с 𝜆∙𝜌 ∙ (1 − 𝑛 −1 ) − [𝜆 ∙ (𝜌 − 1) + 𝑛2 − 1 𝜀−1 𝛿 2 𝑛1 − 1 1 𝜀 𝑛1−1 )] , МПа (1.29) (1,6 ∙ 1,374) ∙ 0,98 ∙ 5,3275 1,22 − 1 ′ 𝑃𝑚 і = 1 1 1 12,5 − 1 ∙ (1 − − ∙ − ) ) (1 [ 9,09881,22−1 1,37 − 1 12,51,37−1 ] 1,6 ∙ (1,374 − 1) + = 1,2978 МПа Дійсний середній індикаторний тиск 𝑃𝑚 і = 𝜉 ∙ 𝑃ті′ , МПа (1.30) 𝑃𝑚 і = 0,98 ∙ 1,2978 = 1,2718 МПа Індикаторний ККД 𝜂і = 𝜂і = 𝑃𝑚𝑖 ∙ 𝑙о ∙ 𝛼 𝑄н ∙ 𝜌в ∙ Фс ∙ 10−3 (1.31) 1,2718 ∙ 14,33 ∙ 2 = 0,4894 42500 ∙ 1,8978 ∙ 0,9235 ∙ 10−3 Питома індикаторна витрата палива 𝑏і = 𝑏і = 3600 , кг⁄кВт ∙ год 𝑄н ∙ 𝜂і (1.32) 3600 = 0,1731 кг/кВт ∙ год 42500 ∙ 0,4894 Ефективний показник робочого циклу Хід поршня двигуна-прототипу 𝑆пр = 0,34 м Арк. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 12 Середня швидкість поршня 𝑆пр ∙ 𝑛 м , 30 с 0,34 ∙ 600 𝑉п.ср. = = 6,8 м/с 30 𝑉п.ср. = (1.33) Середній тиск механічних втрат 𝑃м = 0,088 + 0,0118 ∙ 𝑉п.ср. , МПа (1.34) 𝑃м = 0,088 + 0,0118 ∙ 6,8 = 0,1692 МПа Середній ефективний тиск 𝑃𝑚 е = 𝑃𝑚 і − 𝑃м , МПа (1.35) 𝑃𝑚 е = 1,2718 − 0,1692 = 1,1026 МПа Механічний ККД 𝜂м = 𝜂м = 𝑃𝑚 е 𝑃𝑚 і (1.36) 1,1026 = 0,8669 1,2718 Ефективний ККД 𝜂е = 𝜂і ∙ 𝜂м (1.37) 𝜂е = 0,4894 ∙ 0,8669 = 0,4243 Питома ефективна витрата палива 𝑏е = 𝑏е = 3600 , кг⁄кВт ∙ год 𝑄н ∙ 𝜂е (1.38) 3600 = 0,1997 кг/кВт ∙ год 42500 ∙ 0,4243 Годинна витрата палива Арк. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 13 В = 𝑏е ∙ 𝑃е , кг год (1.39) В = 0,1997 ∙ 550 = 109,81 кг/год Основні розміри циліндра і двигуна Літраж двигуна 𝑉𝑠𝑡 = 30 ∙ 𝑧 ∙ 𝑉𝑠𝑡 = 30 ∙ 4 ∙ 𝑃е ,л 𝑃те ∙ 𝑛 (1.40) 550 = 99,761 л 1,1026 ∙ 600 Робочий об’эм циліндра 𝑉𝑠 = 𝑉𝑠 = 𝑉𝑠𝑡 ,л 𝑖 (1.41) 99,761 = 16,627 л 6 Діаметр циліндра двигуна-прототипа 𝑑пр = 250 мм Хід поршня двигуна-прототипа 𝑆пр = 340 мм Відношення 𝑚= 𝑚= 𝑆пр 𝑑пр (1.42) 0,25 = 1,36 0,34 Арк. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 14 Діаметр циліндра 𝑑 = 100 ∙ √ 𝑑 = 100 ∙ √ 4 ∙ 𝑉𝑠 , мм 𝜋∙𝑚 (1.43) 4 ∙ 16,627 = 249,73 мм 3,14 ∙ 1,36 Хід поршня 𝑆 = 𝑚 ∙ 𝑑, мм (1.44) 𝑆 = 1,36 ∙ 249,73 = 339,63 мм Уточнені розміри циліндра і двигуна діаметр циліндра 𝑑 = 250 мм хід поршня 𝑆 = 340 мм літраж двигуна 𝜋 ∙ 𝑑2 ∙ 𝑆 ∙ 𝑖 𝑉𝑠𝑡 = ,л 4 ∙ 106 (1.45) 3,14 ∙ 2502 ∙ 340 ∙ 6 𝑉𝑠𝑡 = = 100,09 л 4 ∙ 106 Ефективна розрахункова потужність двигуна 𝑃ер = 𝑃те ∙ 𝑉𝑠𝑡 ∙ 𝑛 , кВт 30 ∙ 𝑧 (1.46) Арк. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 15 𝑃ер = 1,1026 ∙ 100,09 ∙ 600 = 551,8 кВт 30 ∙ 4 Середня потужність двигуна 𝑃еср = 𝑃еср = 𝑃ер + 𝑃е , кВт 2 (1.47) 551,8 + 550 = 550,9 кВт 2 Отримана величина 𝑃ер відрізняється від заданої на: ∆𝑃е = ∆𝑃е = |𝑃ер − 𝑃е | ∙ 100 % 𝑃еср (1.48) |551,8 − 550| ∙ 100 = 0,3268 % 550,9 Розбіжність заданої та розрахункової потужностей ∆𝑃е менше 5%, отже розрахунок робочого процесу виконаний вірно Арк. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 16 1.2 Розрахунок індикаторної діаграми 1.2.1 Розрахунок теоретичної індикаторної діаграми Вихідні дані: - Середній індикаторний тиск 𝑃𝑚 і = 1,2978 МПа - Тиск в кінці впуску 𝑃𝑑 = 0,1674 МПа - Показник політропи стиску 𝑛1 = 1,37 - Ступінь стиску 𝜀 = 12,5 - Максимальний тиск в циліндрі 𝑃𝑚𝑎𝑥 = 8,524 МПа - Показник політропи розширення 𝑛2 = 1,22 - Cтупінь попереднього розширення 𝜌 = 1,374 - Mасштаб по осі стиску 𝑚𝑝 = 0,04262 МПа мм Розрахунок лінії стиску виконуємо по формулі: 𝑃𝑑 × 𝜀 𝑛1 𝑃ст = , МПа (𝑉 ⁄𝑉𝑐 )𝑛1 (1.49) Розрахунок лінії розширення виконуємо по формулі: 𝑃𝑚𝑎𝑥 × 𝜌𝑛2 𝑃роз = , МПа 𝑛 (𝑉 ⁄𝑉𝑐 ) 2 (1.50) Результати розрахунків приведені в таблиці 1.1 Таблиця 1.1 Результати розрахунку індикаторної діаграми. 𝑃роз , МПа 𝑃роз , мм 𝑉 /𝑉с 𝑃ст , МПа 𝑃ст , мм 1 5,327 125,0 - - 1,25 3,924 92,1 - - 1,37 3,461 81,2 8,524 200 1,5 3,057 71,7 7,659 179,7 Арк. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 17 Продовження таблиці 1.1 1,75 2,475 58,1 6,346 148,9 2 2,061 48,4 5,392 126,5 3 1,189 27,9 3,288 77,2 4 0,797 18,4 2,315 54,3 5 0,587 13,8 1,763 41,3 6 0,458 11,4 1,411 33,1 7 0,370 8,7 1,169 27,4 8 0,309 7,3 0,994 23,3 9 0,263 6,2 0,861 20,2 10 0,227 5,3 0,757 17,8 11 0,199 4,7 0,674 15,8 12 0,177 4,2 0,606 14,2 12,5 0,167 3,9 0,576 13,5 Об’єм камери згоряння 𝑉с = 𝑉с = 𝑉𝑠 , мм 𝜀−1 (1.52) 230 = 20 мм 12,5 − 1 де 𝑉𝑠 = [𝐴𝐵 ] = 230 мм − приведений робочий об′єм Визначаємо середній індикаторний тиск по діаграмі 𝑃𝑚д і = 𝐴д ∙ 𝑚р , МПа [𝐴𝐵 ] (1.53) Арк. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 18 Де 𝐴 д - площа індикаторної діаграми, мм2 𝐴 д = 6650 мм2 [𝐴𝐵] – відстань від ВМТ до НМТ по діаграмі, мм [𝐴𝐵 ] = 230 мм 𝑃𝑚д і = 6750 ∙ 0,0426 = 1,2502 МПа 230 Знаходимо похибку середнього індикаторного тиску ∆𝑃𝑚 і = |𝑃𝑚 і − 𝑃𝑚д і | ср 𝑃𝑚 і ∙ 100, % (1.54) ср де 𝑃𝑚 і - середній індикаторний тиск 𝑃𝑚 і + 𝑃𝑚д і ср 𝑃𝑚 і = , МПа 2 𝑃𝑚 і = 1,2978 + 1,2502 = 1,274 МПа 2 ∆𝑃𝑚 і = |1,2978 − 1,2502| ∙ 100 = 3,74% 1,274 ср (1.55) Похибка не перевищує 5% Розрахунок дійсної індикаторної діаграми 𝐶 ′ , до ВМТ- точка подачі палива 𝑓, до ВМТ - точка початку згорання палива ∆𝜑 2 , після ВМТ - точка після ВМТ де тиск максимальний 𝑏 ′ , після ВМТ – точка відкриття випускного клапана 𝑟′ , до ВМТ- точка відкриття впускного клапана Арк. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 19 𝑟′′ , після ВМТ - точка закриття випускного клапана 𝑑 ′ , до ВМТ- точка закриття впускного клапана Вихідні дані: - кривошипно-шатунне відношення 𝜆𝐿 = 0,25 - відстань від ВМТ до НМТ на діаграмі [𝐴𝐵 ] = 230 мм - кут затримки згорання ∆𝜑 1 = 10о - тиск залишкових газів 𝑃г = 0,152 МПа - масштаб тиску 𝑚р = 0,0426 МПа/мм - хід поршня 𝑆 = 340 мм - тиск в кінці стиску 𝑃с = 5,3275 МПа - максимальний тиск 𝑃𝑚𝑎𝑥 = 8,524 МПа Таблиця 1.2 Розрахунок дійсної індикаторної діаграми Позначка точки 𝜑 о , пкв 𝐶 ′ , до ВМТ 𝑓, до ВМТ ∆𝜑 2 , після ВМТ 𝑏 ′ , після ВМТ 𝑟′ , до ВМТ 𝑟′′ , після ВМТ 𝑑 ′ , до ВМТ Положення точки відносно ВМТ 𝜑 о , пкв 15 5 8 120 20 20 160 Постійна 𝑋 = (1 − cos 𝜑 ) + 𝜆𝐿 + ∙ (1 − 𝑐𝑜𝑠2𝜑 ) 4 0,042 0,019 0,027 1,594 0,075 0,075 1,954 Відстань від ВМТ до точки 𝑋 ∙ [𝐴𝐵] , мм 2 4,83 2,19 3,11 183,1 8,63 8,63 224,71 Визначаємо ординату точки r 𝑟= 𝑟= 𝑃г , мм 𝑚𝑝 (1.56) 0,152 = 4,457 мм 0,0426 Арк. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 20 Тиск газів в ВМТ 𝑃с′′ = (1,15 ÷ 1,25) ∙ 𝑃с , МПа (1.57) 𝑃с′′ = 1,15 ∙ 5,3275 = 6,1366 МПа де 1,15 – число з інтервалу 𝑃с′′ = 𝑃с′′ , мм 𝑚р 𝑃с′′ = 6,1366 = 144,05 мм 0,0426 (1.58) Максимальний тиск згоряння 𝑃𝑧𝑑 = 𝑃𝑚𝑎𝑥 = 8,524 МПа 𝑃𝑧𝑑 = 𝑃𝑧𝑑 , мм 𝑚р 𝑃𝑧𝑑 = (1.59) 8,524 = 200 мм 0,0426 Поправка Брікса 𝑂𝑂′ = 𝑅 ∙ 𝜆𝐿 , мм 2 (1.60) 𝑆 де 𝑅 = , мм – радіус кривошипа 2 𝑅= 340 = 170 мм 2 𝑂𝑂′ = (1.61) 170 ∙ 0,25 = 21,25 мм 2 Арк. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 21 Масштаб переміщення 𝑀𝑠 = 𝑆 [𝐴𝐵 ] 𝑀𝑠 = 340 = 1,49 мм 230 (1.62) Поправка Брікса в масштабі переміщення 𝑂𝑂′ , мм 𝑂𝑂1 = 𝑀𝑠 𝑂𝑂1 = 21,25 = 14,26 мм 1,49 (1.63) Арк. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 22 1.3 Аналіз ефективних показників проектованого двигуна й прототипу. Таблиця 1.3 Порівняльна таблиця ефективних показників двигунів Назва Позначення Проектований Двигундвигун прототип Ефективна потужність, кВт Pe 551,8 345 Частота обертання n 600 500 Pmax 8,616 7,5 Тиск наддуву, МПа Pb 0,18 0,14 Діаметр, мм d 250 250 Хід поршня, мм S 340 340 Число циліндрів i 6 6 Ступень стиску ε 12,5 12,5 Питома ефективна витрата be 199,7 211±11 колінчастого валу, хв-1 Максимальний тиск згоряння, МПа 3 палива, м ⁄кВт × год Ефективну потужність, максимальний тиск згоряння двигуна підвищено за рахунок підвищення частоти обертання і тиску наддуву. Значення питомої ефективної витрати палива менші від значень двигуна-прототипу, зменшення значень відбулось за рахунок вибору більш ефективних значень вихідних даних для розрахунку, які впливають на питому витрату палива. Значення діаметра циліндру, ходу поршня та числа циліндрів залишилися як і у двигунапрототипа. Арк. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 23 1.4 Динамічний розрахунок двигуна На деталі КШМ діють: Сили тиску газу. 𝜋𝑑 2 𝐹г = Рц ∙ ,𝐻 4 (1.64) Сили інерції мас, що рухаються зворотно-поступально. 𝐹𝑢 = −𝑚𝑠 𝑟𝜔 2 (𝑐𝑜𝑠𝜑 + 𝜆𝐿 𝑐𝑜𝑠2𝜑 ), 𝐻 (1.65) Сумарна сила (дійсна). 𝐹𝑑 = 𝐹г ± 𝐹𝑢 , 𝐻 (1.66) 𝐹𝑛 = 𝐹𝑑 ∙ 𝑡𝑔𝛽, 𝐻 (1.67) Нормальна сила. Радіальна сила. 𝐹𝑟 = 𝐹𝑑 cos (𝜑 + 𝛽) ,𝐻 𝑐𝑜𝑠𝛽 (1.68) 𝐹𝐾 = 𝐹𝑑 sin (𝜑 + 𝛽) ,𝐻 𝑐𝑜𝑠𝛽 (1.69) Дотична сила. Вихідні дані: - d = 0,25м - діаметр поршня - n = 600 хв-1 - частота обертання КВ - Pmax = 8524 кПа - максимальний тиск циклу - λL= 0,25 - кривошипно-шатунне відношення - mp = 42,6 кПа/мм - масштаб індикаторної діаграми - ms = 79,5 кг - маса деталей, що рухаються Арк. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 24 зворотно-поступально - r = 0,170м - радіус кривошипа - ω = 62,8 с-1 - кутова швидкість - mf = 2 кН/мм - масштаб сил - A= 0,049 м2 – площа поршня Таблиця 1.4 Результати динамічного розрахунку φо Fг Fu Fd Fn Fr FK Fг Fu Fd Fn Fr FK пкв кН кН кН кН кН кН мм мм мм мм мм мм 0 9,0 -66,6 -57,6 0 -57,6 0 5 -33 -29 0 -29 0 30 9,0 -52,8 -43,8 -5,5 -35,1 -27,0 5 -26 -22 -3 -18 -14 60 9,0 -20,0 -11,0 -2,4 -3,4 -10,7 5 -10 -6 -1 -2 -5 90 9,0 -13,3 4,3 -1,1 -1,1 4,3 5 7 2 -1 -1 2 120 9,0 33,3 42,0 9,3 -29,1 31,7 5 17 21 5 -15 16 150 9,0 39,5 48,5 6,1 -45,1 18,9 5 20 24 3 -23 9 180 9,0 40,0 49,0 0 -49,0 0 5 20 25 0 -25 0 210 10,2 39,5 49,7 -6,3 -46,1 -19,4 5 20 25 -3 -23 -10 240 12,5 33,3 45,8 -10,6 -31,7 -34,6 6 17 22 -5 -16 -17 270 16,7 13,3 30,0 -7,8 -7,8 -30 8 7 15 -4 -4 -15 300 32,4 -20,0 12,4 -2,7 3,8 -12,1 16 -10 6 -1 2 -6 330 104,5 -52,8 51,7 -6,5 41,5 -31,5 52 -26 26 -3 21 -16 360 301,1 -66,6 234,5 0 234,5 0 151 -33 117 0 117 0 368 418,2 -65,3 352,9 12,3 351,2 61,3 209 -33 176 6 176 31 390 326,1 -52,8 273,3 29,9 219,4 166,5 163 -26 137 15 110 83 420 98,2 -20,0 78,2 17,3 24,1 76,4 49 -10 39 9 12 38 450 54,3 13,3 67,6 17,5 -17,5 67,6 27 7 34 9 -9 34 480 35,5 33,3 68,8 15,3 -47,6 52,0 18 17 34 8 -24 26 510 27,2 39,5 66,7 8,4 -62,0 26,1 14 20 33 4 -31 13 540 16,7 40,0 56,7 0 -56,7 0 8 20 28 0 -28 0 570 10,5 39,5 50,0 -6,3 -46,5 -19,5 5 20 25 -3 -23 -10 600 9,3 33,3 42,6 -9,5 -29,5 -32,2 5 17 21 -5 -15 -16 630 9,3 13,3 22,6 -5,8 -5,8 -22,6 5 7 11 -3 -3 -11 660 9,3 -20,0 -10,7 2,4 -3,3 10,5 5 -10 -5 1 -2 6 Арк. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 25 690 9,3 -52,8 -62,1 6,7 -49,9 37,8 5 -26 -31 3 -25 19 720 9,3 -66,6 -57,3 0 -57,3 0 5 -33 -29 0 -29 0 1.5 Розробка конструкції компресійних кілець 1.5.1 Призначення, описування та обґрунтування компресійних кілець Поршневі кільця утворюють щільне з'єднання поршня зі стінками циліндра. Монтується у відповідній і кільцевій канавці на зовнішній боковій поверхні поршня. Матеріал для виготовлення поршневих кілець повинен бути зносостійким, мати високу міцність і пружність при робочих температурах. Вимоги до матеріалу поршневих кілець: − висока зносотривалість в умовах граничного тертя; − високі антифрикційні якості пари поршневе кільце – гільза; − швидке припрацювання до поверхні гільзи. Найкращим чином ці вимоги задовольняє чавун, що має перлітову структуру з невеликою кількістю рівномірно розподілених дрібних виділень графіту, а також леговані чавуни. Як легуючі присадок для чавуну застосовуються в невеликих кількостях застосовують хром, нікель, молібден, мідь, вольфрам. Ці присадки підвищують теплостійкість чавуну до 350-400 ° С. Застосовуються чавуни наступних марок: СЧ 18-36, СЧ 24-44, ВЧ-25, ВЧ100 та інші. 1.5.2 Розрахунок основних параметрів компресійного кільця Вибір матеріалу поршневого кільця Вибрано чавун ВЧ-25 ГОСТ 1412-85. Розрахунок основних розмірів поршневого кільця Діаметр циліндра d = 0,25 м Арк. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 26 Радіальна товщина кільця t = (0,04…0,045) ∙d, м (1.70) t = 0,04 ∙ 0,25 = 0,01 м Висота кільця hk= (0,6…1) ∙t, м (1.71) hk= 0,8 ∙0,0098 = 0,008 м Зазор в замку а) в вільному стані δ0 = (0,08…0,12) ∙d, м (1.72) δ0 = 0,096 ∙ 0,25 = 0,024 м б) в робочому стані δ1 = (0,005…0,0075) ∙d, м (1.73) δ1 = 0,0055 ∙ 0,25 = 0,0014 м Розрахунок на міцність Деформація кільця в робочому стані f ′ = σ0 − σ1 , мм (1.74) f ′ = 0,024 − 0,0014 = 0,0226 мм при надіванні кільця на поршень f ′′ = 2 ∙ π ∙ t − f ′ , мм (1.75) Арк. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 27 f ′′ = 2 ∙ 3,14 ∙ 0,01 − 0,0226 = 0,0402 мм Напруження згинання в робочому стані σ′И = 0,425 ∙ 1 ∙ 105 f′ 1 σ′И = 0,425 E d t ( −1) 2 ∙ , МПа t (1.76) 1 0,0226 ∙ = 166,75 МПа 2 0,25 0,01 − 1) ( 0,01 Е = 1·105МПа - для чавунів [1]; Е = 2·105МПа - для сталі [1]. Прийнято Е = 100000 МПа [σ′И ] = 400 МПа[1]. σ′И < [σ′И ] 166,75 МПа < 400 МПа Висновок: Умова міцності виконана Напруження згинання при надіванні кільця на поршень σ′′ И = 0,425 E σ′′ И = 0,425 ∙ 100000 ∙ 1 d t ( +1) 2 ∙ f′′ t , МПа (1.77) 0,0402 ∙ = 252,743 МПа 2 0,25 0,01 + 1) ( 1 0,01 [σ′′ И ] = 450 МПа[1]. ′′ σ′′ И < [σИ ] 252,743 МПа < 450 МПа Висновок: Умова міцності виконана Арк. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 28 Тиск кільця на стінку циліндра Рк = 0,33σ′И t2 d(d−t) , МПа (1.78) 0,33 ∙ 252,74 ∙ 0,012 Рк = = 0,0917 МПа 0,25(0,25 − 0,011) [Рк ] = 0,2 МПа [1]. Рк < [Рк ] 0,0917 МПа < 0,2МПа Висновок: розрахунок проведено вірно – результати розрахунку не перевищують допустимі значення напруження. 1.5.3 Пропозиції по удосконаленню компресійного кільця З метою отримання більшої потужності та запобіганню прориву газів у картер двигуна через замок пропонується використати «беззазорні» поршневі кільця. В цьому випадку поршневе кільце складається з двох плоских кілець, встановлених один на одного і повернених відносно один одного на 180º. При цьому верхнє кільце має форму літери «L», а нижнє кільце вставлено в виїмку верхнього кільця, за рахунок чого висота такого кільця виходить не більше висоти стандартного кільця. Використовуючи дану конструкцію сили тертя не більше ніж у стандартного кільця. Арк. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 29 Рисунок 1 Зовнішній вигляд «беззазорного» кільця Арк. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 30 Рисунок 1 Графіки сили газів, інерції та дійсної Аркуш ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Зм Аркуш № докум. Підпис Дата 33 Рисунок 2 Графіки нормальної, дотичної та радіальної сили Аркуш ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Зм Аркуш № докум. Підпис Дата 33 2 ТЕХНОЛОГІЧНИЙ РОЗДІЛ 2.1 Вибір обладнання, пристроїв, інструменту 2.1 Вибір обладнання, пристосування та інструменту Раціональна організація робочих місць виявляє великий вплив на підвищення продуктивності праці, не вимагаючи від підприємства значних матеріальних витрат. Планування робочого місця повинне передбачити правильне розміщення предметів і засобів праці з урахуванням раціонального використання виробничої площі, зручності експлуатації і безпеки роботи. Для розробки технологічного процесу складання шатунно-поршневої групи обране наступне обладнання та інструмент. В першу чергу на дільниці повинен бути стенд, на якому буде розташований поршень та шатун. Для продувки деталей використаємо стиснуте повітря із заводської системи. Для підняття ШПГ буде використовуватись консольний кран. Охолодження рідким азотом буде відбуватися у спеціальному дюарі. Для зберігання інструментів, креслень, техпроцесів на дільниці установлюємо шафу. 2.2 Визначення технічної норми часу Розрахунок штучного часу в умовах серійного виробництва вираховується згідно формули (2.1) де Топ - оперативний час на операцію , хв.; аобс - відсоток часу від оперативного на обслуговування робочого місця в % (4%); аоп - відсоток часу від оперативного на особисті потреби (3%); ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Арк. 34 2.2 Визначення технічної норми часу Визначимо штучний час на кожну окрему операцію складання розподільчого валу. 005 Підготовча Т005 = 9  (1+ 4 + 3 ) = 10 хв. 100 010 Складальна Т010 = 19  (1+ 4 + 3 ) = 20 хв. 100 015 Складальна Т015 = 14  (1+ 4 + 3 ) = 15 хв. 100 020 Контрольна Т020 = 5  (1+ 4 + 3 ) = 5 хв. 100 Визначаємо загальний штучний час на складання. ТШТ = Т005 + Т010 + Т015 + Т015 = 10+20+15+5 = 50 хв. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Арк. 35 3 ОРГАНІЗАЦІЙНО – ЕКОНОМІЧНИЙ РОЗДІЛ 3.1 Визначення потрібної кількості працюючих і площі дільниці Необхідну кількість робочих місць визначаємо: (3.1) де N = 2100 шт. - річна програма випуску, шт.; Т005 = 10 хв – штучний час на 005 операцію; Т010 = 20 хв – штучний час на 010 операцію; Т015 = 15 хв – штучний час на 015 операцію; Т020 = 5 хв – штучний час на 020 операцію; Феф - ефективний фонд часу роботи робочого місця протягом року. (3.2) де 366 – календарні дні; В = 104 – вихідні дні; С = 0 – святкові дні (у період дії воєнного стану святкових днів в Україні немає); Д = 8 – тривалість зміни в годинах; З = 1 – кількість змін роботи на добу; а = 3% - відсоток втрат часу на регламентовані перерви. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Арк. 36 Для виконання операцій 005, 010, 015, 020, потрібне одне робоче місце Визначаємо коефіцієнт завантаження робочого місця: (3.3) Розрахунок чисельності основних виробничих працівників: (3.4) де Кв = 1 - коефіцієнт виконання норми На операції 005, 010, 015, 020, приймаємо одного робітника. Керівників, службовців і допоміжних робітників на дільниці немає. Зведена відомість працюючих на дільниці складання ШПГ наведено в таблиці 3.1 Таблиця 3.1 Зведена відомість працюючих на дільниці складання ШПГ Категорія працюючих Кількість, чол. Основні робітники Допоміжні робітники Керівники Всього По змінам 1 2 1 1 - В % від чисельності основних робітників 100 В % від загальної кількості - - - - - 1 1 - - 100 ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата 100 Арк. 37 Виробничу площу для виконання складальних робіт визначимо по формулі: (3.5) де R = 1 - чисельність робочих місць. де Кп = 19 - питома площа на одне робоче місце Загальна площа дільниці: (3.6) де Аск = 5 м2 - площа складу продукції; Об’єм будови дільниці визначаємо по формулі: (3.7) Де h = 8 м - висота будови складального цеху ШПГ ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Арк. 38 4 ОРГАНІЗАЦІЯ ОХОРОНИ ПРАЦІ ТА ПРОТИПОЖЕЖНИЙ ЗАХИСТ 4.1 Техніка безпеки та протипожежний захист на дільниці складання Заходи з техніки безпеки на дільниці складання розподільчого валу можна розділити на організаційні та технічні. До організаційних заходів відносяться інструктаж з техніки безпеки безпосередньо на робочому місці, обладнання дільниці плакатами та інструкціями. Безпосередню відповідальність за дотриманням техніки безпеки на дільниці загального складання несе бригадир і майстер складального цеху. Майстер проводе 1 раз на квартал інструктаж з техніки безпеки. До технічних заходів з техніки безпеки відносяться : - періодична перевірка обладнання дільниці складання. В даному випадку на дільниці знаходиться консольний кран, який перевіряється 1 раз в квартал. Також раз в квартал перевіряються стропи, якими користуються на дільниці.; - інструмент і пристосування якими користуються на дільниці повинні бути справні, не зношені і відповідають вимогам техніки безпеки; - на дільниці складання повинна знаходитись аптечка укомплектована згідно вимог; - дільниці повинна бути обладнана стелажами для зберігання деталей, настилами для верстатів. Заходи з протипожежного розподільчого валу захисту на дільниці складання також можливо розділити на організаційні та технічні. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Арк. 39 Організаційні заходи : навчання робітників дільниці правилам пожежної безпеки, проведення лекцій, бесід, друкування необхідних інструкцій, обладнання дільниці плакатами. З технічних заходів на дільниці потрібні : - обладнати дільницю протипожежним щитом, який укомплектувати згідно вимог; - укомплектувати дільницю ящиком з піском для тушіння ізоляції дротів, які знаходяться під напругою ; - пролите масло потрібно негайно прибрати. Для цього на дільниці повинен бути ящик для використаного ганчір’я; - для місцевого освітлення потрібно використовувати тільки електричну лампочку під напругою 6-36 V, яка захищена металевою сіткою; - обладнати планом евакуації робітників у випадку пожежі. 4.2 Розрахунок освітлення на дільниці складання Кількість світильників визначається за формулою: N= E  A  K3  Z , шт Фл  U  n (4.1) де Е = 200лк - необхідна освітленість горизонтальної площини, відповідно до галузевих норм проектування штучного освітлення основних цехів промислових підприємств ВСН 196-83; А = 24 м2 - площа підлоги дільниці складання; Кз = 1,3 - коефіцієнт запасу при малому виділенні пилу; ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Арк. 40 Фл = 1995 лм - світловий потік однієї лампи, приймаємо за таблицею 4 [8] для ламп ЛДЦ 40 – 4; n = 2 - кількість ламп в одному світильнику; Z = 1,1 коефіцієнт нерівномірності освітлення; U – коефіцієнт використання освітлювальної установки вибираємо за таблицею 5 [8] залежно від індексу приміщення та коефіцієнтів відбивання світла. Визначаємо індекс приміщення за формулою: i= LB , h  ( L + B) (4.2) де L = 6м – довжина дільниці складання; В = 4м – ширина дільниці складання; h – висота підвішування світильника над робочим місцем, м; h =H – hp – hc (4.3) H = 8м – висота приміщення; hp = 0,8м – висота робочої поверхні; hc = 4м – відстань від стелі до світильника. h =8 – 0,8 – 4 = 3,2м i= 64 = 0,62 3,2  (6 + 4) Коефіцієнти відбивання стелі – 70%, стін – 30%, підлоги – 10% приймаємо згідно [8] Виходячи із значень коефіцієнтів та індексу приміщення U = 0,29 згідно таблиці 5 [8]. N= 200  1,3  24  1,1 = 5,9шт. 1995  0,29  2 Згідно розрахунку приймаємо на дільниці складання шість світильників з лампами ЛДЦ 40 – 4. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Арк. 41 ЛІТЕРАТУРА 1. Доценко С.М., Діденко О.В. Методичні вказівки до практичної роботи «Розрахунок робочого процесу дизельного двигуна» з дисципліни « Теорія двигунів внутрішнього згоряння» Первомайськ ППІ 2012-40 с. 2. Методичні вказівки до практично ї роботи «Розрахунок та побудова індикаторої діаграми». Склав викладач Доценко С.М.: - Первомайськ ППТК, 2000.-24 с. 3. Коваленко І.М Конструкція та динаміка ДВЗ. методичні вказівки до виконання динамічного розрахунку кривошипно-шатунного механізму.Первомайськ, 2013-43с. 4. Бельський Ф.В. Методичні вказівки до виконання технологічного розділу дипломного проекту з спеціальності 5.0505306 «Виробництво двигунів»Первомайськ. 2012 – 15 с. 5. Русак О.Н. Справочная книга по охране труда в машиностроении- Л. Машиностроение, 1989.- 268 с. 6. Натальчишина В.П., Брендуля М.Ф., Гиль О.О. Вимоги до оформлення курсових та дипломних проектів і робіт. методичні вказівки для студентів інститут та коледжу. – Первомайськ: ППІ 2007.-47 с. 7. Сологуб Н.В. Економіка, організація і планування виробництва ДВЗ. Методичні вказівки до виконання курсової роботи. - П.: 2008. - 28 с. 8. Бельска М.В. Методичні вказівки до виконання розділу дипломного проекту «Організація охорони праці та протипожежний захист» для студентів спеціальності 5.05050306-«Виробництво двигунів». –Первомайськ .2013- 20 с. ВСП ПФК НУК 133.431.24.06 ПЗ Змн. Арк. № докум. Підпис Дата Арк. 42