Сторінка 1 / 49Перегляд дипломного проєкту
Інформація про дипломний проєкт та текст для пошуку
Проект 4 тактного газового двигуна та дільниці складання маховика з розробкою його конструкції
Автор: Дмитро СТУПАК. Спеціальність: 133-Галузеве машинобудування. Освітня програма: Виробництво, сервісне обслуговування та експлуатація двигунів внутрішнього згоряння.
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 газового двигуна та дільниці складання маховика з
розробкою його конструкції
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)
Дмитро СТУПАК
(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 виробництва 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
Дмитру СТУПАКУ
(ім’я,ПРІЗВИЩЕ)
1.Тема проєкту: Проєкт 4 тактного газового двигуна та дільниці складання маховика з розробкою
його конструкції
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 = 315 кВт,
Частота обертання колінчастого валу n = 600 хв-1, ступень стиску Е = 8
Розробити технологічний процес складання: маховика
Річне завдання 480 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 проєктованого вузла
2. Специфікації складальних креслень
5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових креслень)
Аркуш 1 Повздовжній розріз двигуна 4ГЧН 25/34 ф. А1
Аркуш 2 Складальне креслення маховика 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
Назва етапів дипломного
проєкту
№
з/п
1
2
3
4
5
6
7
8
Строк виконання
етапів проєкту
Розділ 1
29.04.2024 р.
Розділ 2
06.05.2024 р.
11.05.2024 р.
16.05.2024 р.
Розділ 3
Розділ 4
Перевірка проєкту на плагіат
20.05.2024 р.
27.05.2024 р.
30.05.2024 р.
Оформлення проєкту
06.06.2024 р.
Аркуш 1
Аркуш 2
Здобувач освіти
_____________ Дмитро СТУПАК
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
18
1.3 Аналіз ефективних показників проектованого двигуна і
прототипу
23
1.4 Динамічний розрахунок двигуна
24
1.5 Розробка конструкції маховика
27
1.5.1 Призначення, описування та обґрунтування
27
1.5.2 Розрахунок шестерні маховика на міцність
27
1.5.3 Пропозиції по удосконаленню конструкції маховика
30
2. Технологічний розділ
36
2.1 Вибір обладнання, пристроїв, інструменту
36
2.2 Визначення технічної норми часу
37
3. Організаційно-економічний розділ
38
3.1 Визначення потрібної кількості працюючих і площі дільниці
38
4. Організація охорони праці та протипожежний захист
42
4.1 Техніка безпеки та протипожежний захист на дільниці складання
42
4.2 Розрахунок освітлення на дільниці складання
43
Література
46
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Перевір.
Ступак Д.
Бельський Ф.В.
Н. Контр.
Малютін П.В.
Затверд.
Нерубащенко А.
Розроб.
Підпис
Дата
Пояснювальна
записка
Літ.
Арк.
Аркушів
2
46
ВСП ПФК НУК гр.431-ВД
ДОДАТКИ
Додаток А Складальне креслення двигуна 4ГЧН 25/34
Додаток Б Специфікація складального креслення двигуна 4ГЧН 25/34
Додаток В Складальне креслення маховика
Додаток Г Специфікація складального креслення маховика
Додаток Д Технологічний процес складання маховика
Арк.
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
3
1 КОНСТРУКТОРСКИЙ РОЗДІЛ
1.1 Розрахунок робочого процесу двигуна
1.1.1 Вихідні дані:
Ефективна потужність
Pe = 315 кВт
Частота обертання колінчастого валу
n = 600 хв −1
Ступінь стиску
=8
1.1.2 Вибір початкових даних:
Діаметр циліндра
d = 0,25 м
Хід поршня
S = 0,34 м
Число циліндрів
i=4
Коефіцієнт надлишку повітря
Тиск навколишнього середовища
Температура навколишнього середовища
Тиск наддуву
= 1,5
[1]
Pа = 0,1013 МПа
[2]
Т а = 293 К
[2]
Pк = 0,18 МПа
[2]
Підігрів свіжого заряду
Т = 20 К
[2]
Тиск залишкових газів
Pr = 0,14 МПа
[2]
Tr = 750 К
[2]
= 2,5
[2]
z = 0,85
[2]
Температура залишкових газів
Ступінь підвищення тиску
Коефіцієнт використання теплоти в точці z
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
4
= 0.95
[2]
стиску
n1 = 1,379
[2]
розширення
n2 = 1,225
[2]
nк = 1,8
[2]
Коефіцієнт повноти індикаторної діаграми
Середнє значення показника політропи:
Показник політропи стиску для відцентрового компресора
Паливо: Природний газ
Середній елементарний склад палива:
Таблиця 1.1 Середній елементарний склад палива.
Склад
В%
В об'ємних долях
метан
СН4=
98
RCH4=
0,98
етан
С2Н6=
0,4
RC2H6=
0,04
пропан
С3Н8=
0,2
RC3H8=
0,02
бутан
С4Н10=
0,1
RC4H10=
0,01
пентан
С5Н12=
0,1
RC5H12=
0,001
вуглекислота
СО2=
0,2
RCO2=
0,002
оксид вуглецю
СО=
0
RCO=
0
азот
N2=
1
RN2=
0,01
кисень
О2=
0
RO2=
0
водень
Н2=
0
RН2=
0
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
5
Найнижча теплота згоряння палива.
QН = 35600 кДж / м3
[2 ]
1.1.3 Параметри робочого тіла.
Теоретично необхідна кількість повітря для згоряння 1 кг. палива.
L0 =
1
0,5 (CO + H 2 ) + (n + 0,25 m) C n H m − O2 =
0,21
0,5 (0 + 0) + (0 + 0,25 4) 0,98 − 0 + (2 + 0,25 6) 0,004 − 0 +
1
=
=
+ (3 + 0,25 8) 0,002 − 0 + (4 + 0,25 10) 0,001 − 0 +
0,21
+ (5 + 0,25 12) 0,001 − 0
= 9,516667 кмоль / кмоль
(1.1)
Кількість свіжого заряду
М1 = 1 + L0 = 1 + 1,5 9,516667 = 15,275 кмоль / кмоль
(1.2)
Кількість окремих компонентів продуктів згоряння.
Кількість CO2 ,
M CO2 = СО + (nCn H m ) + CO2 =
= 0 + ((0,98) + (2 0,004) + (3 0,002) + (4 0,001) + (5 0,001)) + 0,002 =
(1.3)
= 1,005 кмоль
Кількість H 2O,
M Н 2О = Н 2 + (0,5mCn H m ) =
= 0 + ((0,5 4 0,98) + (0,5 6 0,004) + (0,5 8 0,002) + (0,5 10 0,001) +
(1.4)
+ (0,5 12 0,001)) = 1,991 кмоль
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
6
Кількість O2
M O2 = 0.21 ( − 1) L0 = 0.21 (1,5 − 1) 9,516667 =
= 0.99925 кмоль
(1.5)
Кількість N 2
M N 2 = 0.79 L0 = 0.79 1,5 9,516667 + 0,01 = 11,28725 кмоль
(1.6)
Загальна кількість продуктів згоряння.
M 2 = M CO2 + M H 2O + M O2 + M H 2 = 1,005 + 1,991 + 0,99925 + 11,28725 =
= 15,2825 кмоль
(1.7)
Заповнення об’єму при згорянні 1 кмоль газу
М = М 2 − М1 = 15,2825 − 15,275 = 0,0075 кмоль
(1.8)
Теоретичний коефіцієнт молекулярної зміни
0 =
М 2 15,2825
=
= 1,000491
М1 15,275
(1.9)
1.1.4 Параметри процесу газообміну
Температура повітря після нагнітача
nk −1
Pк nk
Tв = Ta
Pа
1.8 −1
0.18 1.8
= 293
= 378,293 К
0.1013
(1.10)
nk = 1.8 − показник політропи стиску у компресорі [2, c.8]
Температура повітря після охолоджувача
Т int = Tв − Т = 378,293 − (10 − 50 ) = 378,293 − 50 = 328,293 К
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
(1.11)
Арк.
7
Температура газоповітряної суміші
Т см =
Т г + L0 Tint 320 + 1,5 9,516667 328,293
=
= 327,75 К
1 + L0
1 + 1,5 9,516667
(1.12)
де Т г = 320 К - температура поступаю чого газу
Коефіцієнт залишкових газів.
r =
Tсм + T
Pr
327,75 + 50
0.14
=
= 0,0528
Tr
Pd − Pr
750
8 0,171 − 0,14
(1.13)
де T = 50 К − ступінь охолодження повітря [2, c.6]
Рd = 0,95 Pк = 0,95 0,18 = 0,171 МПа - тиск в кінці впуску
(1.14)
Коефіцієнт наповнення
Фс =
Pd
Tсм
8 0.171
327,75
=
=
− 1 Pк Tсм + Т + r Tr 8 − 1 0.18 327,75 + 50 + 0,0528 750
(1.15)
= 0,918
Температура газоповітряної суміші в кінці впуску
Td =
Tcv + T + r Tr 327,75 + 50 + 0,0528 750
=
= 367,946 К
1+ r
1 + 0,0528
(1.16)
1.1.5 Параметри процесу стиску
Тиск в кінці стиску
Pc = Pd n1 = 0.171 81.379 = 3,008 МПа
(1.17)
Температура в кінці стиску
Tc = Td n1 = 367,946 81.379 = 809,2 К
(1.18)
1.1.6 Параметри процесу згоряння
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
8
Дійсний коефіцієнт молекулярної зміни.
0 + r 1.000491 + 0.0528
=
= 1.000466
1+ r
1 + 0.0528
=
(1.19)
Максимальна температура циклу знаходиться з рівняння балансу
22,4 Qн
= z mC mt z − (mC mсм ) tc
(1 + r ) (1 + L0 )
(1.20)
Склад продуктів згоряння в об’ємних долях
Коефіцієнт наповнення
RСО2 =
MCO2
1,005
=
= 0,06576
M2
15,2825
(1.21)
RН2О =
MН 2 0
1,991
=
= 0,13028
M2
15,2825
(1.22)
RО2 =
MO2 0,99925
=
= 0,06539
M 2 15,2825
(1.23)
RN2 =
MN2 11,28725
=
= 0,73857
M2
15,2825
(1.24)
Мольна теплоємкість продуктів згоряння
mC m = RO2 mC o2 + RN2 mC N 2 + RH2O mC н2о + RCO2 mC co2 (1.25)
Для
RСО2 : mC co2 = 41,3405 + 242,8 10−5 t z
(1.26)
Для
RН2О : mC н2о = 26,67 + 443,8 10−5 t z
(1.27)
RО2 : mC o2 = 23,664 + 159,1 10−5 t z
Для
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
(1.28)
Арк.
9
RN2 : mC N 2 = 22,374 + 134 10−5 t z
Для
(1.29)
Після підстановки одержимо рівняння
mCvm = a + b 10−5 t z ,
(1.30)
де а = 24,26526
b = 183,1567
Теплоємкість газового палива
mCvгп = RCH 4 mCvCH 4 + RC2 H 6 mCvC2 H 6 + RC3 H 8 mCvC3 H 8 + RC4 H10
mCvC4 H10 + RC5 H12 mCvC5 H12 + RCO2 mCvCO2 + RN 2 mCv N 2
(1.31)
mCvCH 4 = 26,314 + 2600 10−5 tс
(1.32)
mCvC2 H 6 = 41,246 + 7964 10−5 tс
(1.33)
mCvC3 H 8 = 60,043 + 11382 10−5 tс
(1.34)
mCvC4 H10 = 67 + 11920 10−5 tс
(1.35)
mCvC5 H12 = 118,06 + 14096 10−5 tс
(1.36)
mCvCО2 = 27,545 + 1386 10−5 tс
(1.37)
mCv N 2 = 20,637 + 255 10−5 tс
(1.38)
Після підстановки одержимо рівняння
mC гп = a + b 10−5 tc ,
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
(1.39)
Арк.
10
де а = 26,56427
b = 2630,462
Мольна теплоємкість газоповітряної суміші при постійному об’ємі
mC см =
mC гп + mC пов L0 + mC тз r (1 + L0 )
(1 + L0 ) (1 + r )
(1.40)
Після підстановки одержимо
mC см = a + b 10−5 tc
(1.41)
де а = 23,02685
b = 358,7117
де mC пов = 22,709 + 129,8 10−5 tc - мольна теплоємкість повітря
Середня мольна теплоємкість газоповітряної суміші при постійному тиску
mC см = aсм + bсм / 2 10−5 Т
(1.42)
Після підстановки одержимо рівняння
mC см = a + b 10−5 Т
(1.43)
де а = 23,02685
b = 179,3559
Мольна теплоємкість продуктів згорання при постійному тиску в точці «Z»
mCp = 8,314 + 19,86 +
1,68
18436 −5
+ 42738 +
10 Tz
(1.44)
Після підстановки одержимо рівняння
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
11
mC см = a + b 10−5 Т z
(1.45)
де а = 29,294
b = 550,2867
Середня мольна теплоємкість продуктів згоряння при постійному тиску в
точці «Z»
mCрmz = a + b / 2 10−5 Т z
(1.46)
де а = 29,294
b = 275,1433
Максимальна температура процесу згоряння.
Після підстановки одержимо квадратне рівняння
А 10−5 t z2 + B t z − c = 0
(1.47)
де А = 183,2421
В = 24,27658
С = 55525,13
Звідки:
tz =
− В + В 2 + 4 А 10−5 С
= 2261,7 К =1988,7 С
−5
2 А 10
(1.48)
Максимальний тиск згоряння.
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
12
T
1988,7
Pmax = Pc z = 1,000466 3,008
= 7,397 МПа
Tc
809,2
(1.49)
Ступінь підвищення тиску
=
= Pmax / Pc = 7,397 / 3,008 = 2,45873
(1.50)
−
2,5 − 2,45873
100% =
100% = 1,65%
2,5
(1.51)
Похибка не перевищує 10%
Ступінь попереднього розширення.
=
Tz 1,000466 1988,7
=
=1
Tc
2,45873 809,2
(1.52)
1.1.7 Параметри процесу розширення.
Ступінь наступного розширення.
=
8
= =8
1
(1.53)
Pmax
=
7,397
= 0,579 МПа
81.225
(1.54)
1988,7
= 1245,571 К
81.225−1
(1.55)
Тиск в кінці розширення.
Pв =
n2
Температура в кінці розширення.
Tв =
Tz
n2 −1
=
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
13
Середня температура випускних газів
Т срг =
Тв
Р 1245,571
0,14
1 + ( К ’’−1) r =
1 + (1,35 − 1)
= 964,9692 К (1.56)
К’
Рв
1,4
0
,
579
де К’=1,4; К’’=1,35 – емпіричні коефіцієнти
Температура залишкових газів
Tr =
Перевірка:
Tв
1245,571
=
= 775,92 К
Pв
0,579
3
3
Pr
0,14
Tr’ − Tr
Tr’
100% =
775,9201 − 750
100% = 3,456%
775,9201
(1.57)
(1.58)
Похибка не перевищує 5%
1.1.8 Індикаторні показники робочого тіла.
Середній теоретичний індикаторний тиск.
Pm`і =
Pc
1
1
1
( − 1) +
1 − n −1 −
1 − n −1 =
−1
n2 − 1
n1 − 1
2
1
2,45873 1
1
2,45873 (1 − 1) + 1.225 − 1 1 − 81.225−1 −
0,95 3,008
= 1,079 МПа
8 −1
1
1
1 − 1.379−1
−
1,379 − 1 8
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
(1.59)
Арк.
14
Індікаторний ККД
і = 0,37
(1 + L0 ) Tсм Pmi
(1 + 9,516667 1,5) 327,75 1,079
= 0,37
=
QH Pd Фc
35600 0,171 0,918
(1.60)
= 0,3576
Питома індикаторна витрата палива
gi =
3600
3600
=
= 0,28271 м 3 / кВт год
QH i 35600 0,3576
(1.61)
1.1.9 Ефективні показники робочого циклу
Середній тиск механічних втрат
PМ = 0.088 + 0,0118 VПСР = 0,089 + 0,0118 6,8 = 0,1682 МПа
(1.62)
де VПСР − середня швидкість поршня.
VПСР =
S ПР n 0,34 600
=
= 6,8 м / с
30
30
(1.63)
Середній ефективний тиск.
Pme = Pті − PМ = 1,079 − 0,1682 = 0,9115 МПа
(1.64)
Механічний К.К.Д.
Рme 0,9115
=
= 0,8441
Рmi
1,079
(1.65)
e = i М = 0,3576 0,8441 = 0,3019
(1.66)
м =
Ефективний К.К.Д.
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
15
Питома ефективна витрата палива.
ge =
3600
3600
=
= 0,334889 м 3 / кВт год
QH e 35600 0,3019
(1.67)
Годинна витрата палива.
B = g e Pe = 0,334889 315 = 105,4901 м3 / год
(1.68)
1.1.10 Основні розміри циліндра і двигуна.
Літраж двигуна.
Vл = 30 z
Pe
315
= 30 4
= 69,11403 л
Pme n
0,9115 600
(1.69)
де z = 4 − коефіцієнт тактності.
Робочій об'єм циліндра.
Vл 69,11403
=
= 17,27851 л
i
4
(1.70)
4 Vs
4 17,27851
= 100 3
= 250,9488 мм
m
3,14 1,36
(1.71)
Vs =
Діаметр циліндра.
d = 100 3
де
m=
S пр
d пр
=
0.34
= 1,36
0.25
(1.72)
Хід поршня.
S = m d 2 = 1.36 250,9488 = 341,2903 мм
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
(1.73)
Арк.
16
1.1.11 Уточнені розміри циліндра і двигуна.
Діаметр циліндра.
d = 250 мм
Хід поршня.
S = 340 мм
Літраж двигуна.
VS =
d12 S1 i
3.14 2502 340 4
=
= 66,725 л
4 106
(1.74)
0.9115 66,7252 600
=
= 314,11 кВт
30 4
(1.75)
4 106
Ефективна потужність двигуна.
Pер =
Pme VS n
30 z
Отримана величина Pср відрізняється від заданої на:
Pсер =
P =
Pер − Pe
Pсер
Pcр + Pe
2
100 % =
344,11 + 315
= 314,555 кВт
2
(1.76)
314,11 − 315
100 % = 0,2829 %
314,555
(1.77)
=
Похибка не перевищує 5%.
Висновок: оскільки похибка потужності не перевищує 5%, то розрахунки
виконані вірно і цим самим забезпечується виконання умови завдання.
Середній ефективний тиск, температура газів, механічний та ефективний ККД
знаходяться в допустимих межах для газового двигуна.
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
17
1.2 Розрахунок індикаторної діаграми
1.2.1 Побудова теоретичної індикаторної діаграми
задаємо довжину lv = 140 мм
задаємо довжину l p = 185 мм
масштаб
mp =
Pmax 7,397
=
= 0,04 МПа / мм
lp
185
(1.78)
Визначаємо координати лінії тиску.
Рст =
Рd n
1
V
Vc
n1
(1.79)
де Pd = 0,171 МПа − тиск в кінці впуску
n1 = 1,379 − показник політропи стиску
= 8 − ступінь стиску
Визначаємо координати лінії розширення.
Pроз =
Pmax n2
V
Vc
n2
(1.80)
де Pmax = 7,397 МПа − максимальний тиск згоряння.
n2 = 1.225 − середній показник політропи розширення.
= 1 − ступінь попереднього розширення.
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
18
Отриманні значення заносимо до таблиці 1.2
Таблиця 1.2 Результати розрахунку теоретичної індикаторної діаграми.
V
Vc
Pст. МПа
Pст. мм
Pроз. МПа
Pроз. мм
1
3,01
75
7,397
185
1,25
2,21
55
5,63
141
1,5
1,72
43
4,50
113
1,75
1,39
35
3,73
93
2
1,16
29
3,16
79
3
0,66
17
1,93
48
4
0,44
11
1,35
34
5
0,33
8
1,03
26
6
0,25
6
0,82
21
7
0,21
5
0,68
17
8
0,17
4
0,58
14
Похибка середнього індикаторного тиску.
Дійсний середній індикаторний тиск.
Pті
Д
=
А
3750
mp =
0,04 = 1,07143 МПа
АВ
140
(1.81)
Pтi` = 1,079 МПа − середній теоретичний індикаторний тиск.
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
19
Pтi =
`
Ртi
− PтiД
Ртi
100 % =
1.079 − 1,07143
1,079
100 % = 0,773 %
(1.82)
де А = 3750 мм2 - площа діаграми, розрахована за робочими програмами.
Похибка не перевищує 5%
1.2.1 Побудова дійсної індикаторної діаграми.
C ` = 250 − до ВМТ, точка подачі іскри.
Визначається кутом випередження запалювання.
f − точка початку згоряння, визначається кутом затримки згорання 1 = 100
2 = 100 − після ВМТ, кут після ВМТ де тиск максимальний.
b` = 1300 − після ВМТ, точка відкриття випускного клапану.
r ` = 100 − до ВМТ, точка відкриття впускного клапану.
r `` = 350 − після ВМТ, точка закриття випускного клапану.
d ` = 1300 − до ВМТ, точка закриття впускного клапану.
3.3 Вихідні дані:
L = 0,25 − Кривошипне шатунне відношення. [1, c. 27]
АВ = 140 мм − відстань від ВМТ до НМТ на діаграмі
Pr = 0,14 МПа − тиск залишкових газів
m p = 0,04 МПа / мм − масштаб тиску
S1 = 340 мм − хід поршня
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
20
Pс = 3,008 МПа − тиск в кінці стиску
Pmax = 7,397 МПа − тиск згоряння
Таблиця 1.3 Результати розрахунку дійсної індикаторної діаграми.
Відстань
Положення
Позначення
точки φ,
від ВМТ
точки
Постійна
Відносно
до точки
= 150
+ L 1 − cos 2
4
180
180
= 1 − cos
a =
( AB)
2
°п.к.в.
ВМТ
С`до ВМТ
25
0,116
8,1
f, до ВМТ
15
0,025
2,9
10
0,019
1,3
ВМТ
120
1,716
111,5
r` до ВМТ
10
0,019
1,3
ВМТ
35
0,222
15,5
d` до ВМТ
130
1,716
120,1
Δφ2 після
ВМТ
b` після
r`` після
Координата точки r.
r=
Pr
0,14
=
= 4 мм
m p 0,04
(1.83)
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
21
Тиск газів у ВМТ.
Pc`` = 1,25 Pc = 1,25 3,008 = 3,76 МПа
(1.84)
Координата точки Pc` ` .
с `` =
Pc`` 3,76
=
= 94 мм
m p 0,04
(1.85)
Максимальний тиск згоряння дійсний
Для газових двигунів
Pzд = 0,85 Pmax = 0,85 7,397 = 6,29 МПа
(1.86)
Точка максимального тиску згорання.
z1 =
Pzд 6,29
=
= 157 мм
m p 0,04
(1.87)
Поправка Брікса в масштабі переміщення.
OO1 21,25
=
= 8,75 мм
Ms
2,429
(1.89)
R L 170 0,25
=
= 21,25 мм
2
2
(1.90)
OO =
де
OO1 =
Ms =
S1
340
=
= 2,429 мм / мм − масштаб переміщення.
( AB ) 140
(1.91)
Швидкість наростання тиску
Р Рmax − Pc’’ 6,29 − 3,76
=
=
= 0,253 МПа / град
2
2
10
(1.92)
Р
1 − 1,2 МПа / град
2
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
22
Висновок:
швидкість наростання тиску дуже
мала в порівнянні з
допустимими межами, тому це свідчить про те, що розрахунок виконано вірно
і в двигуні відсутні різкі ударні навантаження.
1.3 Аналіз індикаторних та ефективних показників двигуна
За результатами теплового розрахунку отримані індикаторні та
ефективні показники розрахованого двигуна та двигуна прототипу зведені в
таблицю 1.4
Таблиця 1.4 Порівняння визначених параметрів спроектованого двигуна та
двигуна прототипу
Назва параметру
Спроектований двигун
Двигун прототип
Номінальна
потужність, кВт
315
525
Частота обертання,
хв.-1
600
600
Кількість циліндрів
4
6
Тиск наддуву, МПа
0,18
0,18
Ефективний ККД ηe
0,3019
0,3
Питома витрата газу
ge, Нм3/кВт·год
0,3
0,32
За результатами проведеного аналізу показників спроектованого двигуна та
двигуна прототипу видно, що зниження потужності в основному відбулося
за рахунок зменшення кількості циліндрів у спроектованого двигуна.
Ефективні показники двигунів приблизно однакові, що говорить о том що
початкові данні, вибрані для розрахунку двигуна, схожі с прототипом.
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
23
1.4 Динамічний розрахунок двигуна
На деталі КШМ діють:
Сили тиску газу
Fг = (Рц − Ра )
d2
4
,Н
(1.93)
Сили інерції мас, що рухаються зворотньо-поступально.
Fи = −ms r 2 (cos + L cos 2 ), Н
(1.94)
Сумарна сила(дійсна).
Fd = Fг Fи , Н
(1.95)
Нормальна сила.
Fп = Fd tg , Н
(1.96)
Радіальна сила.
Fr = Fd
cos( + )
,Н
cos
(1.97)
Fк = Fd
sin( + )
,Н
cos
(1.98)
Дотична сила.
6.1 Вихідні дані:
L = 0,25
кривошипно-шатунне відношення.
ms = 70,588 кг
маса деталей, що рухаються зворотно-поступально.
r = 0,17 м
радіус кривошипа.
= 62,8 с −1
кутова швидкість.
mF =1,965625 кН
масштаб сил.
мм
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
24
Pzd = 6,29 МПа
дійсний тиск згорання
d = 0,25 м
діаметр циліндра
n = 600 хв −1
частота обертання
Таблиця 1.5 Результати динамічного розрахунку
φ˚
Fг
Fи
Fd
FN
Fr
Fk
Fг
Fи
Fd
FN
Fr
Fk
пкв кн
кн
кн
кн
кн
кн
мм
мм
мм
мм
мм
мм
0
6,87
-67,0
-60,2
0,0
-60,2
0,0
3,5
-34,1
-30,6
0,0
-30,6
0,0
30
7,85
-53,1
-45,3
-5,7
-36,4
-27,6
3,9
-27,0
-23,0
-2,9
-18,5
-14,0
60
7,85
-20,1
-12,2
-2,7
-3,8
-11,9
3,9
-10,2
-6,2
-1,4
-1,9
-6,1
90
7,85
13,4
21,2
5,5
-5,5
21,2
3,9
6,8
10,8
2,79
-2,79
10,8
120 7,85
33,5
41,3
9,2
-28,6
31,2
3,9
17,0
21,0
4,7
-14,5
15,9
150 7,85
39,7
47,6
5,9
-44,3
18 ,6
3,9
20,2
24,2
3,1
-22,5
9,4
180 7,85
40,2
48,1
0,0
-48,1
0,0
3,9
20,4
24,5
0,0
-24,4
0,0
210 7,85
39,7
47,6
-5,9
-44,3
-18,6
3,9
20,2
24,2
-3,1
-22,5
-9,5
240 8,83
33,5
42,3
-9,4
-29,3
-31,9
4,5
17,0
21,5
-4,8
-14,9
-16,3
270 13,8
13,4
27,1
-7,0
-7,0
-27,1
6,9
6,9
13,8
-3,6
-3,6
-13,8
300 29,5
-20,1
9,3
-2,1
2,8
-9,1
14,9
-10,2
4,7
-1,0
1,4
-4,6
330 78,5
-53,1
25,3
-3,2
20,3
-15,4
39,9
-27,0
12,9
-1,6
10,3
-7,8
360 182,5 -67,0
115,4
0,0
115,4
0,0
92,8
-34,1
58,7
0,0
58,7
0,0
370 308,1 -65,4
242,8
10,5
237,1
52,5
156,7 -33,3
123,5
5,4
120,6 26,7
390 206,0 -53,1
152,9
19,3
122,8
93,1
104,8 -27,0
77,8
9,8
62,4
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
47,4
Арк.
25
Продовження таблиці 1.5
φ˚
Fг
Fи
Fd
FN
Fr
Fk
Fг
Fи
Fd
FN
Fr
Fk
пкв кн
кн
кн
кн
кн
кн
мм
мм
мм
мм
мм
мм
420 92,2
-20,1
72,1
15,1
22,1
70,4
46,9
-10,2
36,7
8,1
11,3
35,8
450 52,9
13,4
66,4
17,1
-17,1
66,4
26,9
6,8
33,8
8,7
-8,7
33,8
480 35,3
33,5
68,8
15,3
-47,6
51,9
17,9
17,0
35,0
7,7
-24,2
26,4
510 25,5
39,7
65,2
8,2
-60,8
25,5
12,8
20,2
33,2
4,2
-30,8
12,9
540 15,7
40,2
55,9
0,0
-55,0
0,0
7,9
20,5
28,4
0,0
-28,5
0,0
570 7,8
39,8
47,6
-5,9
-44,2
-18,6
3,9
20,2
24,2
-3,0
-22,4
-9,4
600 7,85
33,5
41,4
-9,2
-28,6
-31,2
3,9
17,0
21,0
-4,7
-14,5
-15,9
630 7,85
13,4
21,2
-5,5
-5,5
-21,2
3,9
6,8
10,8
-2,8
-2,8
-10,8
660 7,85
-20,1
-12,2
2,7
-3,7
11,9
3,9
-10,2
-6,2
1,4
-1,9
6,1
690 7,85
-53,1
-45,3
5,7
-36,4
27,6
3,9
-27,0
-23,0
2,9
-18,5
14,0
720 7,85
-67,0
-59,2
0,0
-59,2
0,0
3,9
-34,1
30,1
0,0
-30,1
0,0
Висновок: за допомогою робочих програм динамічного розрахунку
двигуна розраховані і занесені в таблиці всі величини сил, які діють в КШМ,
об’ємів циліндру та циклового тиску для кожних 30° повороту колінчатого
валу від 0° до 720°. На основі цих розрахунків побудовано графіки сил,
діючих в КШМ.
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
26
1.5 Розробка конструкції маховика
1.5.1 Призначення, описування та обґрунтування маховика.
Маховик призначений для забезпечення заданої ступені нерівномірності
обертання колінчастого валу. Маховик виготовлений зі сталі, жорстко
закріплюється до фланцю колінчастого валу и генератора двигуна за
допомогою 5-ті призонних болтів та 5-ті «чорних» болтів. Діаметри отворів
під призонні болти та діаметри болтів мають відповідати встановленим
даним.
Для встановлення та перевірки кута випередження запалювання та фаз
газорозподілення на ободі нанесені відмітки мертвих точок для кожного
циліндрів і кутів повороту валу з інтервалом 5º, а також має отвори для
обертання колінчастого валу воротком та різьбові отвори під рим-болти.
На торцевій поверхні ободу маховика зі сторони кріплення його до
фланцю колінчастого валу мається 180 отворів та встановлений штифт (84º до
ВМТ першого циліндру), які призначені для створення імпульсів датчиками
системи запалювання та регулятору швидкості при його обертанні
1.5.2 Розрахунок шестерні маховика на міцність
11.1 Вихідні дані:
Потужність, що передається передачею Р1 = 20000 Вт
Число обертів шестерні електростартера n1 = 2500 хв-1
Число зубів шестерні електростартера z1 = 10
Число зубів шестерні маховика z2 = 200
Модуль зуба m = 5 мм [5, c.129]
Твердість поверхні зубів шестерні і колеса HRC = 48 [5, c.130]
Ширина зуба шестерні b1 = 30 мм
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
27
Коефіцієнт, що враховує розподіл навантаження поміж зубами
KHα = 1 [5, c.132]
Коефіцієнт нерівномірності навантаження по довжині зуба
KHβ = 1 [5, c.132]
11.2 Розрахунок зубчатої передачі.
Ділильний діаметр шестерні електростартера
d1 = m z1 = 5 10 = 50 мм
(1.99)
Ділильний діаметр шестерні маховика
d2 = m z2 = 5 200 = 1000 мм
(1.100)
Передаточне відношення передачі
u=
d1
50
=
= 0.05
d 2 1000
(1.101)
Міжосьова відстань передачі
aw =
d1 + d 2 50 + 1000
=
= 525 мм
2
2
(1.102)
Кутова швидкість шестерні електростартера
1 =
n1
30
=
3.14 2500
= 261.67 с −1
30
(1.103)
Крутний момент на шестерні електростартера
Т 1=
Р1
1
=
20000
= 84,08 Н м
261,67
(1.104)
Колова сила в зачепленні
2 T1 103 2 84.08 103
Ft =
=
= 3363.1 H
d1
50
(1.105)
Колова швидкість шестерні
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
28
v1 =
1 d1
2 10
3
=
261.67 50
= 6.54 м / c
2 103
(1.106)
Коефіцієнт динамічного навантаження
К Нv = 1.05 [5, c.132]
Контактні напруження в зачепленні
H = 436
= 436
Ft ( u + 1 )
K H K H K Hv =
d1 b1
3363.1 ( 0.05 + 1 )
1 1 1.05 = 685.5 МПа
50 30
(1.107)
Допустимі контактні напруження
Н1 = 14 HRC + 170 = 14 48 + 170 = 842 МПа
(1.108)
Коефіцієнт форми зуба при їх числі z1=10 YF1 = 3.61 [5, c.133]
Коефіцієнт форми зуба при їх числі z2=200 YF2 = 3.92 [5, c.133]
Коефіцієнт, що враховує розподіл навантаження поміж зубами
при їх згинанні KFα = 1 [5, c.134]
Коефіцієнт нерівномірності навантаження по довжині зуба KFβ = 1
Коефіцієнт динамічного навантаження К Fv = 1.2 [5, c.134]
Напруження від згинання зубів шестерні
F1 = YF1
Ft
3363.1
K F K F K Fv = 3.61
1 1 1.2 = 97.1 МПа
b1 * m
30 5
(1.109)
Напруження від згинання зубів шестерні
Y
YF1
F 2 = F1 F 2 = 97,1
3,61
= 105,5 МПа
3,92
(1.110)
Допустимі напруження в зубі від згинання
F 2 = 370 МПа
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
29
Висновок: Результати розрахунку показали, що працездатність
зубчастої
передачі забезпечується, так як контактні та згинальні напруження не
перевищують допустимих напружень для матеріалу шестерень.
1.5.3 Пропозиції по удосконаленню конструкції маховика
В якості базового двигуна обрано двигун 6ГЧН25/34, який випускається
на заводі ТДВ «Первомайськдизельмаш» Для зменшення вартості двигуна та
забезпечення заданої потужності кількість циліндрів зменшена до чотирьох.
Так як на чьотирьохциліндровому двигуні неможливо застосувати повітряний
пуск, то в якості системи пуску двигуна пропонується електростартерна
система пуску.
Застосування саме електростартерного пуску на двигуні обумовлене
тим, що ця система простіша в експлуатації, надійніша в порівнянні з
системою пуску стиснутим повітрям, не потребує постійного обслуговування,
набагато компактніша.
В дипломному проекті
пропонується конструкція маховика, яка
дозволила би нам використати електростартерний пуск, я пропоную
встановити збірну конструкцію. Маховик буде складатися з безпосередньо
маховика та шестерні. Ці деталі будуть виготовляться окремо друг від другу,
та збиратися за допомогою методу теплового впливу. Шестерня буде
попередньо нагріватися та насаджуватися на обід маховика. Таким чином
з’єднаються деталі з гарантованим натягом. Крім того з ціллю не допустити
провертання черв’ячного колеса відносно маховика я встановив 12 штифтів Ø
8×25 ГОСТ 10774-80. Для встановлення та перевірки кута випередження
запалювання та фаз газорозподілення на торці маховика нанесені відмітки
мертвих точок для кожного циліндрів і кутів повороту валу з інтервалом 5º.
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
30
На торцевій поверхні ободу маховика зі сторони кріплення його до
фланцю колінчастого валу є 180 отворів та встановлений штифт (84º до ВМТ
першого циліндру), які призначені для створення імпульсів датчиками
системи запалювання та регулятору швидкості при його обертанні.
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
31
Арк.
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
34
Арк.
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
35
2 ТЕХНОЛОГІЧНИЙ РОЗДІЛ
2.1 Вибір обладнання, пристроїв 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 маховика
обране
наступне обладнання та інструмент.
В першу чергу на дільниці повинен бути стандартний та спеціальний
інструмент для виконання слюсарно-складальних робіт. Для продувки
деталей використаємо стиснуте повітря із заводської системи. Складання
маховика з шестернею виконуємо з попереднім нагрівом. Отже на дільниці
повинна бути ванна для нагріву деталей.
Для переміщення деталей на дільниці з урахування їх ваги дільницю
комплектуємо краном консольно-поворотним.
На дільниці
пристосувань.
встановлені
стелажі для зберігання комплектуючих та
Для зберігання інструментів, креслень, технологічних
процесів на дільниці встановлюють інструментальні ящики.
Також
потрібно дільницю укомплектувати комплектом вимірювальних пристроїв,
тому що контрольні операції будуть виконувати робітники дільниці.
2.2 Визначення технічної норми часу.
Розрахунок штучного часу в умовах серійного виробництва
вираховується згідно формули
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
36
аобс + аоп
Т шт = Т оп (1 +
), хв
100
(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%);
Визначимо штучний час на кожну окрему операцію складання
штовхача гідравлічного:
005 Підготовча
Т005 = 10(1+
4+3
) = 11 хв.
100
Т010 = 85(1+
4+3
) = 91 хв.
100
010 Складальна.
015 Контрольна
Т015 = 5(1+
4+3
) = 6 хв.
100
Визначаємо загальний штучний час на складання.
ТШТ = Т005 + Т010 + Т015 = 11 + 91 + 6 = 108 хв,
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
(2.2)
Арк.
37
3 ОРГАНІЗАЦІЙНО – ЕКОНОМІЧНИЙ РОЗДІЛ
3.1 Визначення потрібної кількості працівників і площі дільниці.
3.1.1Визначення необхідної кількості робочих місць і коефіцієнти їх
завантаження.
Ефективний фонд робочого часу визначається згідно [7] за формулою:
Феф = (366 − В − С) × Д × З (1 −
𝛼
100
) , год
(3.1)
де В = 104 – вихідні дні у 2024 році;
3.1
С = 0 – святкових днів у 2024 році в Україні немає;
Д – тривалість зміни в годинах, приймаємо 8 згідно [7];
З – кількість змін на добу, приймаємо 1 згідно завдання;
a - відсоток втрат часу на перерви, приймаємо 3% згідно [7] :
Феф = (366 − 104 − 0) × 8 × 1 (1 −
Для
дільниці
складання
3
) = 2033,12 год
100
необхідна
кількість
робочих
визначається згідно [7] за формулою:
C PІ =
N t шт
,
60 ФЕФ
місць
(1.1)
(3.2)
де N = 480 шт. річна програма випуску, приймаємо згідно завдання;
𝑡шт – штучний час на операцію, хв., приймаємо за технологічним
процесом;
(1.2)
Феф – ефективний фонд робочого часу, год., приймаємо згідно
розрахункової формули (3.1)
Необхідна кількість робочих місць (розрахункова C pi, і прийнята C пр )
визначаємо згідно [7] по кожній операції :
(3.1
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
38
3.
СР005 =
480×11
2033,12×60
480×91
СР010 =
2033,12×60
СР015 =
2033,12×60
480×6
= 0,04 робочих місць
= 0,37 робочих місць
= 0,02 робочих місць.
За результатами розрахунків, приймаємо одне робоче місце (Спр = 1).
Загальний коефіцієнт завантаження робочих місць на дільниці складання
визначається згідно [7] за формулою:
∑ Срі
Кз = ∑
(3.3)
Спр
де ΣСр.і − сума розрахункової кількості робочих місць, згідно
формули ;
ΣСпр.і − сума прийнятої кількості робочих місць;
Кз =
0,04 + 0,37 + 0,02
= 0,43
1
3.1.2 Визначення необхідної кількості працюючих на дільниці
Чисельність основних виробничих робітників визначається по кожній
операції згідно [7] за формулою:
Ч О1 =
N t шт
чол.
60 ФЕФ К В
(3.4)
Кв - коефіцієнт виконання норм виробітку, приймаємо Кв = 1 ;
Ч𝑂 1 =
480×(11+91+6)
60×2033,12×1
= 0,42чол.
Згідно розрахунків на операції 005, 010 і 015 приймаємо одного основного
робітника – слюсаря механоскладальних робіт 4 розряду.
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
39
Керівників, службовців і допоміжних робітників на дільниці немає.
Проведені розрахунки зводимо в таблицю 3.1.
Таблиця 3.1 Зведена відомість працюючих на дільниці складання маховика
Категорія
Кількість
По змінам
В % від
чисельності
працюючих
чол.
1
2
Основні
робітники
1
1
-
100
100
Допоміжні
робітники
-
-
-
-
-
Керівники
-
-
-
-
-
Всього
1
1
-
100
100
основних
робітників
В % від
загальної
кількості
3.2 Розрахунок площі дільниці
Виробничу площу для виконання складальних робіт визначається згідно
[7] за формулою:
Авир = Чз × К𝑛 , м2
(3.5)
де Ч з – загальна чисельність робітників, працюючих на дільниці, чол.;
К𝑛 – питома площа на одного робітника, (К𝑛 = 10 … 20 м2 );
Авир = 1 × 14 = 14, м2
Загальна площа дільниці визначається за формулою:
Аз = Авир + АММ + Асп , м2
(3.6)
де АММ – площа місця майстра (якщо за розрахунками керівники відсутні
приймаємо 0м2 );
Асп – площа складу продукції, м2 (приймаємо 10м2);
Азаг = 14 + 10 = 24 м2
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
40
Об’єм будови дільниці визначаємо за формулою:
𝑉 = Азаг × ℎ, м3
(3.7)
де h – висота будови, м (приймаємо = 6м);
𝑉 = 24 × 6 = 144 м3
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
41
4 ОРГАНІЗАЦІЯ ОХОРОНИ ПРАЦІ ТА ПРОТИПОЖЕЖНИЙ ЗАХИСТ
4.1 Техніка безпеки та протипожежний захист на дільниці складання
4.1.1 Техніка безпеки на дільниці складання маховика
а) Загальні відомості
- Роботи по підготовці деталей охолоджувача води для
подальшого їх складання повинні проводитись особами які досягли 18-ти
років пройшовши медичну комісію, інструктаж по охороні праці і техніки
безпеки, вивчивши конструкцію і роботу дизеля.
-
Робітник
повинен
дотримуватись
правил
внутрішнього
розпорядку.
- Кількість в повітрі парів і пилу не повинна перевищувати
допустимої концентрації.
- Під час роботи слюсар-складальник зобов’язаний користуватись
спецодягом, спецвзуттям.
- Дотримуватись правил особистої гігієни. Не використовувати
для миття рук керосин, бензин і шкідливі речовини.
- Робоче місце, побутові приміщення зберігати в чистоті.
б) Вимоги техніки безпеки перед роботою
- Робітник зобов’язаний надіти спецодяг, взуття.
- Організувати робоче місце так, щоб все необхідне було під
руками.
- Переконатись в тому, що робоче місце добре освітлене.
- Отримавши інструмент із складу переконатись у його
справності.
- Приймати зміну в тому випадку, робоче місце витерті і немає
розливу масла і палива.
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
42
- Вологість, температура, вібрації і шум не повинні
перевищувати санітарні норми.
г) Вимоги техніки безпеки по закінченню роботи
- Привести в порядок робоче місце, інструмент, скласти його в
кладову.
- Доповісти майстру про всі несправності і неполадки.
- Зняти робочий одяг і прибрати його в шафу.
4.1.2 Протипожежний захист на дільниці складання
- Технологічне обладнання за нормальних режимів роботи повинно
бути пожежобезпечним, а на випадок небезпечних несправностей та
аварій необхідно передбачати захисні заходи, що обмежують масштаб та
наслідки пожежі.
- У вибухопожежонебезпечних та пожежонебезпечних приміщеннях
(дільницях, майстернях, цехах тощо) та на устаткуванні, що становить
небезпеку вибуху або займання, необхідно вивішувати знаки, які
забороняють користування відкритим вогнем.
- Технологічне устаткування, апарати і трубопроводи, в яких
утворюються речовини, що виділяються пожежовибухонебезпечні пари,
гази та пил, повинні бути герметичними
- Не допускається виконувати виробничі операції на обладнанні,
установках, верстатах з несправностями, які можуть спричинитися до
займань та пожеж, а також коли відключені контрольно-вимірювальні
прилади, за якими визначаються технологічні параметри (температура,
тиск, концентрації парів, газів).
4.2 Розрахунок освітлення на дільниці складання
Кількість світильників визначається за формулою:
N=
E A K3 Z
, шт
Фл U n
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
(4.1)
Арк.
43
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;
Фл = 1995 лм - світловий потік однієї лампи, приймаємо за таблицею
4 [11] 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 [11] залежно від індексу приміщення та коефіцієнтів відбивання
світла.
Визначаємо індекс приміщення за формулою:
i=
LB
,
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 = 6м – висота приміщення;
hp = 0,8м – висота робочої поверхні;
hc = 4м – відстань від стелі до світильника.
h =6 – 0,8 – 2 = 3,2м
i=
64
= 0,75
3,2 (6 + 4)
Коефіцієнти відбивання стелі – 70%, стін – 30%, підлоги – 10%
приймаємо згідно [11]
Виходячи із значень коефіцієнтів та індексу приміщення U = 0,29
згідно таблиці 5 [11].
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
44
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 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
45
ЛІТЕРАТУРА
1. Газовые двигатели 6ГЧН25/34. Инструкция по эксплуатации. – М.:
Энергоэкспорт.- 105с.
2. Доценко С.М., Бельський Ф.В., Григоренко В.О. Методичні вказівки до
виконання
розрахунку
робочого
процесу
газового
двигуна
з
дисципліни «Теорія двигунів внутрішнього згоряння». – Первомайськ:
ППІ, 2010 – 36 с.
3. Орлин А.С., Круглов М.Г.
Конструирование и расчет на прочность
поршневых и комбинированных двигателей. – М.: Машиностроение,
1984.- 382 с.
4. Шейнблит А.Е. Курсовое проектирование деталей машин: Учебное
пособие для техникумов. – М: Высшая школа .,1991 – 432 с.
5. Детали машин: Учеб. для студентов втузов / Под ред. В.А. Финогенова. –
6-е изд., перераб. – М.: Высш. шк., 2000. – 383 с.
6. Натальчишина В.П., Брендуля М.Ф., Гиль О.О. Вимоги до оформлення
курсових та дипломних проектів і робіт. Методичні вказівки для
студентів інституту та коледжу. – Первомайськ: ППІ – 47с.
7. Керб П.П. ,,Основи охорони праці: Навч. посібник.- К.: КНЕУ, 2005 –
205с.
8. Н.В.Сологуб. Економіка, організація і планування виробництва ДВЗ.
Методичні вказівки до виконання курсової роботи. – Первомайськ:
КППІ – 27с.
9. Федоренко В.А., Шонин А.И. Справочник по машиностроительному
черчению. Л: Машиностроение, 1981.
10. Ховах М.С., Маслов Г.С. Автомобильные двигатели. М.:, 1971.- 384 с.
11.Бельська М.В. Дипломне проектування. Методичні вказівки до
виконання розділу дипломного проекту «Організація охорони праці та
протипожежний захист» для студентів спеціальності 5.05050306 –
«Виробництво двигунів» - Первомайськ, 2013 – 20с.
Арк.
ВСП ПФК НУК 133.431.24.18 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
46