Сторінка 1 / 43Перегляд дипломного проєкту
Інформація про дипломний проєкт та текст для пошуку
Проект 4 тактного дизельного двигуна та дільниці складання втулки робочого циліндра з розробкою її конструкції
Автор: Костянтин ПІДГОРОДЕЦЬКИЙ. 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 виробництва двигунів»
Допущений до захисту
Голова циклової комісії
_________ Василь МАНЗЮК
« ___» ___________ 2025 р.
Пояснювальна записка
до кваліфікаційної роботи (дипломного проекту)
фаховий молодший бакалавр
(освітньо-кваліфікаційний ступінь)
на тему: Проект 4 тактного дизельного двигуна та дільниці складання втулки
робочого циліндра з розробкою її конструкції
Виконав: здобувач освіти 4 курсу,
групи 431-ВД-21
Галузь знань: 13 Механічна інженерія
Спеціальність: 133 Галузеве
машинобудування
Освітньо-професійна програма: Виробництво,
сервісне обслуговування та експлуатація
двигунів внутрішнього згоряння
_________________________
(підпис)
Костянтин ПІДГОРОДЕЦЬКИЙ
Керівник _________
(підпис)
(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)
Павло МАЛЮТІН
(ім’я, ПРІЗВИЩЕ)
Оцінка за захист ____________________
Первомайськ – 2025 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»
_________________ Василь МАНЗЮК
“____” _________________ 2025 року
З А В Д А Н Н Я
НА КВАЛІФІКАЦІЙНУ РОБОТУ (ДИПЛОМНИЙ ПРОЄКТ) ЗДОБУВАЧЕВІ ОСВІТИ
Костянтину ПІДГОРОДЕЦЬКОМУ
(ім’я,ПРІЗВИЩЕ)
1.Тема проєкту: Проєкт 4 тактного дизельного двигуна та дільниці складання втулки робочого
циліндра з розробкою її конструкції
керівник проєкту: Бельський Ф.В.
затверджені наказом вищого навчального закладу від “06” березня 2025 р. № 44-у
2. Строк подання здобувачем проєкту: 13.06.2025 р.
3. Вихідні дані до проєкту: Потужність Ре = 605 кВт,
Частота обертання колінчастого валу n = 600 хв-1, ступень стиску Е = 13
Розробити технологічний процес складання: втулки робочого циліндра
Річне завдання 720 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 6ЧН 25/34 ф. А1
Аркуш 2 Робоче креслення втулки робочого циліндра 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: 21.04.2025 р.
КАЛЕНДАРНИЙ ПЛАН
Назва етапів дипломного
проєкту
№
з/п
1
2
3
4
5
6
7
8
Строк виконання
етапів проєкту
Розділ 1
28.04.2025 р.
Розділ 2
05.05.2025 р.
Розділ 3
09.05.2025 р.
13.05.2025 р.
Розділ 4
Перевірка проєкту на плагіат
19.05.2025 р.
26.05.2025 р.
02.06.2025 р.
Оформлення проєкту
11.06.2025 р.
Аркуш 1
Аркуш 2
Примітка
Здобувач освіти
_____________ Костянтин ПІДГОРОДЕЦЬКИЙ
Керівник проєкту
_____________ Федір БЕЛЬСЬКИЙ
( підпис )
( підпис )
(ім’я, ПРІЗВИЩЕ)
(ім’я, ПРІЗВИЩЕ)
ЗМІСТ
1. Конструкторський розділ
4
1.1 Розрахунок робочого процесу двигуна
4
1.2 Розрахунок індикаторної діаграми
14
1.3 Аналіз ефективних показників проектованого двигуна і
прототипу
21
1.4 Динамічний розрахунок двигуна
22
1.5 Розробка конструкції втулки робочого циліндру
28
1.5.1 Призначення, описування та обґрунтування втулки
28
1.5.2 Розрахунок втулки робочого циліндру
29
1.5.3 Пропозиції по удосконаленню втулки робочого циліндру
32
2. Технологічний розділ
33
2.1Вибір обладнання, пристроїв та інструменту
33
2.2 Визначення технічної норми часу
33
3. Організаційно – економічний розділ
35
3.1 Визначення потрібної кількості працюючих
і площі дільниці
35
4. Організація охорони праці та протипожежний захист
38
4.1 Техніка безпеки та протипожежний захист на дільниці складання
38
4.2 Розрахунок освітлення на дільниці складання
40
Література
42
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Розроб.
Підгородецький
Перевір.
Бельський Ф.В
Н. Контр.
Коваленко І.М.
Манзюк В.М.
Затверд.
Підпис
Дата
Пояснювальна
записка
Літ.
Арк.
Аркушів
2
42
Гр. 431-ВД-21
ДОДАТКИ
Додаток А Складальне креслення двигуна 6ЧН 25/34
Додаток Б Специфікація складального креслення двигуна 6ЧН25/34
Додаток В Робоче креслення втулки двигуна
Додаток Г Технологічний процес складання втулки з блоком
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
3
1 КОНСТРУКТОРСЬКИЙ РОЗДІЛ
1.1 Розрахунок робочого процесу двигуна
1.1.1 Умова завдання:
Ефективна потужність
Pe = 605 кВт
Частота обертання колінчастого валу
n = 600 хв −1
Ступінь стиску
ε = 13
1.1.2 Вихідні дані теплового розрахунку:
Тиск наддуву
Pв = 0,235 МПа
[1]
Число циліндрів
і = 6
[1]
Коефіцієнт надлишку повітря
α = 1,9
[2]
Тиск навколишнього середовища
Pa = 0,101 МПа
[2]
Температура навколишнього середовища
Ta = 293 К
[2]
Підігрів свіжого заряду
ΔТ= 20 К
[2]
Тиск залишкових газів
Pr = 0,211 МПа
[2]
Температура залишкових газів
Tr = 800 К
[2]
Ступінь підвищення тиску
λ = 1,4
[2]
Коефіцієнт використання теплоти в точці "Z"
Z = 0,8
[2]
Коефіцієнт повноти індикаторної діаграми
= 0,95
[2]
Паливо:
Дизельне пальне Л-0.2-40 ДСТУ – 3868 - 99
Середній елементарний склад палива
С=0,86 Н=0,13 О=0,01
[2]
Найнижча теплота згоряння палива
QH =42500 кДж/кг
1.1.3
[2]
Параметри робочого тіла.
Теоретично необхідна кількість повітря для згоряння 1кг палива
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
4
L0 =
1 C H O
1 0,86 0,13 0,01
+ − =
+
−
= 0,495 кмоль кг
0,21 12 4 32 0,21 12
4
32
(1.1)
l0 = 28,95 L0 = 28,95 0,495 = 14,33кг
(1.2)
Кількість свіжого заряду
M 1 = L0 , кмоль
(1.3)
кг
M 1 = 1,9 0,495 = 0,9405 кмоль
кг
Кількість окремих компонентів продуктів згорання.
Кількість CO2 :
M CO2 =
C 0,86
=
= 0,072 кмоль
кг
12
12
(1.4)
Кількість H 2 O :
M H 2O =
H 0,13
=
= 0,065 кмоль
кг
2
2
(1.5)
Кількість O2 : M O = 0,21 ( − 1) L0 = 0,21 (1,9 − 1) 0,495 = 0,094 кмоль кг
2
Кількість N 2 :
M N 2 = 0,79 L0 = 0,79 1,9 0,495 = 0,743 кмоль
(1.6)
(1.7)
кг
Загальна кількість продуктів згорання
M 2 = M CO2 + M H 2O + M O2 + M N2 = 0,072 + 0,065 + 0,094 + 0,743 = 0,973 кмоль
кг
(1.8)
1.1.4 Параметри процесу газообміну.
Температура повітря після нагнітача.
nk −1
1, 5−1
P nk
0,235 1,5
TB = Ta B
= 293
= 389,544 К
0,101
Pa
(1.9)
де nk = 1,5 показник політропи стиску повітря в нагнітачі
Тиск в кінці впуску.
Pd = (0,9 0,95) PB , МПа
(1.10)
Приймаємо число з інтервалу 0,92
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
5
Pd = 0,92 0,235 = 0,216 МПа
Коефіцієнт залишкових газів
TB − T1 + T
Pr
Tr
Pd − Pr
r =
(1.11)
де T1 = (30 − 70) К ступінь охолодження повітря
приймаємо T1 = 50 К
r =
389,544 − 50 + 20
0,211
= 0,036
800
13 0,2162 − 0,211
Температура в кінці впуску
Td =
Td =
TB − T1 + T + r Tr
,K
1+ r
(1.12)
389,544 − 50 + 20 + 0,036 800
= 375,046 К
1 + 0,036
Коефіцієнт наповнення
Фс =
Фс =
Pd TB − T1
,
− 1 PB Td (1 + r )
(1.13)
13
0,216
389,544 − 50
= 0,87
13 − 1 0,235 375,046 (1 + 0,036)
Густина заряду на впуску.
B =
PB 10 6
, кг 3
м
RП (TB − T1 )
(1.14)
де RП = 287 Дж кг к - універсальна газова стала для повітря
0,235 10 6
B =
= 2,411 кг 3
м
287 (389,544 − 50)
1.1.5 Параметри процесу стиску.
Показник політропи стиску.
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
6
Вибираємо значення з номограми [2] n1 = 1,39
Тиск в кінці стиску.
Pc = Pd n1 −1 , МПа
(1.15)
Pc = 0,216 131,39−1 = 7,642МПа
Температура в кінці стиску.
Tc = Td n1 −1 , K
(1.16)
Tc = 375б 046 131,39−1 = 1019,82K
Середня мольна теплоємкість повітря.
(1.17)
(1.18)
1.1.6 Параметри процесу згоряння.
Теоретичний коефіцієнт молекулярної зміни.
0 =
0 =
M2
,
M1
(1.19)
0,973
= 1,034
0,9405
Дійсний коефіцієнт молекулярної зміни.
=
=
0 + r
1+ r
(1.20)
1,034 + 0,036
= 1,033
1 + 0,036
Емпіричні формули середніх мольних теплоємкостей окремих газів при
сталому об’ємі.
Для O2 :
mCvO2 = 23,3 + 0,00155 TZ
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
(1.21)
Арк.
7
mC v N 2 = 21,554 + 0,001457 TZ
(1.22)
Для CO2 : mC v CO2 = 38,609 + 0,003349 TZ
(1.23)
Для N 2 :
Для H 2 O :
mCvH 2 O = 25,459 + 0,004438 TZ
(1.24)
Середня мольна теплоємкість продуктів згоряння при сталому об’ємі.
mCv =
1 M CO2 (mCv CO2 ) + M H 2O (mCv H 2 O ) + кДж
,
кмоль К
M 2 + M O2 (mCv O2 ) + M N 2 (mCv N 2 )
(1.25)
Після підстановки одержимо рівняння.
mCv = a + в TZ , кДж
кмоль К
(1.26)
де а= 23,238
в= 0,001
Середня мольна теплоємкість продуктів згоряння при сталому тиску.
mC p = mCv + 8.134, кДж
кмоль К
(1.27)
Після підстановки одержимо рівняння.
mC p = a + в TZ , кДж
кмоль К
(1.28)
де а= 31,372
в= 0,001
Максимальний тиск згоряння
Pmax = Pc , МПа
(1.29)
Pmax = 1,4 7,642 = 10,7МПа
Максимальна температура процесу згоряння.
я QH
+ (mC v + 8,134 ) TC = (mC p ) TZ
M 1 (1 + r )
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
(1.30)
Арк.
8
Після підстановки отримаємо квадратне рівняння.
A TZ2 + B TZ − C = 0
(1.31)
− B + B2 + 4 A C
,K
2 A
(1.32)
де А= 0,001
В= 32,425
С= 69509,5
Звідки:
TZ =
TZ =
− 32,425 + 32,425 2 + 4 0,001 69509,5
= 1929,54 K
2 0,001
Ступінь попереднього розширення.
=
=
TZ
,
TC
(1.33)
1,033 1929,54
= 1,396
1,4 1019,82
1.1.7 Параметри процесу розширення.
Ступінь наступного розширення.
=
=
,
(1.34)
13
= 9,306
1,396
Середній показник політропи розширення.
Вибираємо значення з номограми [ 2 ]
n2 = 1,24
Тиск в кінці розширення.
PB =
PB =
Pmax
n −1
2
, МПа
10,7
= 0,673МПа
9,3061, 24−1
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
(1.35)
Арк.
9
Температура в кінці розширення.
TB =
TB =
TZ
n −1
2
,К
(1.36)
1929,54
= 1129,64 K
9,3061, 24−1
1.1.8 Індикаторні показники робочого тіла.
Середній теоретичний індикаторний тиск.
Pmi =
PC
1
1
1
( − 1) +
1 − n2 −1 −
1 − n1 −1 , МПа
−1
n2 − 1
n1 − 1
Pmi =
7,642
1,4 1,396
1
1
1
1,4 (1,396 − 1) +
1 −
1 − 1,39−1 =
−
1, 24−1
13 − 1
1,24 − 1 9,306
1,39 − 1 13
(1.37)
= 1,472МПа
Дійсний середній індикаторний тиск.
Pmi = Pmi , МПа
(1.38)
Pmi = 0,95 1,472 = 1,398МПа
Індикаторний ККД
i =
i =
Pmi l 0
QH B ФС 10 −3
(1.39)
1,398 14,33 1,9
= 0,426
42500 2,411 0,87 10 −3
Питома індикаторна витрата палива.
вi =
вi =
3600 кг
,
кВт г од
QH i
3600
= 0,198 кг
кВт год
42500 0,426
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
(1.40)
Арк.
10
1.1.9 Ефективні показники робочого циклу.
Середній тиск механічних втрат.
PM = 0,089 + 0,0118 VП .СР , МПа
(1.41)
Середня швидкість поршня.
VП .СР. =
S ПР. n м
,
c
30
(1.42)
де S ПР = 0,34м - хід поршня двигуна прототипу з умови завдання
VП .СР. =
0,34 600
= 6,8 м
c
30
PM = 0,089 + 0,0118 6,8 = 0,169МПа
Середній ефективний тиск.
Pme = Pmi − Pm , МПа
(1.43)
Pme = 1,398 − 0,169 = 1,229МПа
Механічний ККД.
м =
м =
Pme
,
Pmi
(1.44)
1,229
= 0,879
1,398
Ефективний ККД.
e = i м ,
(1.45)
e = 0,426 0,879 = 0,375
Питома ефективна витрата палива.
вe =
вe =
3600 кг
,
кВт г од
QH e
3600
= 0,225 кг
кВт год
42500 0,375
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
(1.46)
Арк.
11
Годинна витрата палива.
B = вe Pe , кг
год
(1.47)
1.1.10 Основні розміри циліндра і двигуна.
Літраж двигуна.
VSt = 30 Z
Pe
,л
Pme n
(1.48)
де Z= 4 – коефіцієнт тактності двигуна
Робочий об’єм циліндра
VS =
VSt
,л
i
(1.49)
4 VS
, мм
m
(1.50)
Діаметр циліндра.
d = 100
m=
S ПР
,
d ПР
(1.51)
d ПР = 0,25м – діаметр циліндра двигуна прототипу з умови завдання
m=
0,34
= 1,36
0,25
Хід поршня.
S = m d , мм
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
(1.52)
Арк.
12
S = 1,36 247,896 = 337,139 мм
1.1.11 Уточненні розміри циліндра і двигуна.
Діаметр циліндра.
d = 250мм
Хід поршня.
S = 340мм
Літраж двигуна.
VSt =
VSt =
d 2 S i
4 10 6
,л
(1.53)
3,14 0,25 2 0,34 6
= 100,088 л
4 10 6
Ефективна потужність двигуна.
Pep =
Pep =
Pme VSt n
, кВт
30 Z
(1.54)
1,229 100,088 600
= 615кВт
30 4
Отримана величина Pep відрізняється від заданої на:
Pe =
Pecp =
Pep − Pe
Pecp
Pep + Pe
2
100% , %
(1.55)
, кВт
(1.56)
Похибка не перевищує 5%, значить розрахунок виконав верно.
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
13
1.2 Розрахунок індикаторної діаграми
1.2.1 Розрахунок теоретичної індикаторної діаграми.
Вихідні дані:
Pmi = 1,399 МПа
- середній індикаторний тиск.
Pd = 0,216 МПа
- тиск в кінці впуску.
n1 = 1,390 МПа
- показник політропи стиску.
c = 13
- ступінь стиску.
Pmax = 10,7 МПа
- максимальний тиск в циліндрі.
n 2 = 1,240
- показник політропи розширення.
- ступінь попереднього розширення.
= 1,396
m p = 0,050 МПа/мм
- масштаб по осі тиску.
Розрахунок лінії стиску виконуємо по формулі:
Pст =
Pd n1
, МПа
(V / Vc ) n1
(1.57)
Розрахунок лінії розширення виконуємо по формулі:
Pðîç =
Pmax n2
, МПа
(V / Vc ) n2
(1.58)
Результати розрахунків заносимо в таблицю 1.1
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
14
Таблиця 1.1 Результати розрахунку.
V / Vc
PCT ,
PCT ,
Pроз ,
Pроз ,
мм
152,7
112
96,04
86,92
70,15
58,27
33,16
22,23
16,3
12,65
10,21
8,483
7,202
6,221
5,449
4,828
4,32
МПа
мм
1,000
1,250
1,396
1,5
1,75
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
МПа
7,635
5,599
4,802
4,345
3,507
2,913
1,658
1,111
0,815
0,632
0,510
0,424
0,360
0,311
0,272
0,241
0,216
PmiД =
10,7
9,787
8,084
6,851
4,143
2,900
2,199
1,754
1,449
1,228
1,061
0,931
0,827
0,742
0,672
214
195,8
161,7
137
82,88
58,01
43,99
35,09
28,98
24,56
21,22
18,62
16,55
14,86
13,45
F
5648
mp =
0,050 = 1,412 МПа
AB
240
(1.59)
де F = 5648 мм² - площа індикаторної діаграми
[АВ] = 240мм відстань від ВМТ до НМТ на діаграмі.
Об’єм камери згоряння
Vc =
VS
, мм
−1
(1.60)
VS = AB = 240 мм - приведений робочий об’єм
Vc =
240
= 20 мм
13 − 1
Похибка середнього індикаторного тиску.
Pmi =
Pmi − PmiД
Pmicp
100%
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
(1.61)
Арк.
15
Pmicp =
Pmicp =
Pmi + PmiД
, МПа
2
1,399 + 1,412
= 1,405МПа
2
1,399 − 1,412
Pmi =
(1.62)
1,405
100% = 0,943%
Похибка не перевищує 5%
1.2.2 Побудова дійсної індикаторної діаграми
Характерні точки на діаграмі:
C , до ВМТ
-
точка подачі палива форсункою (подача іскри).
Визначається кутом випередження впорску
палива (випередження запалювання).
f , до ВМТ
-
точка початку згорання, визначається кутом
затримки згорання: 1 , ПКВ
2 , після ВМТ -
кут після ВМТ, де тиск максимальний
b , після ВМТ
-
точка відкриття випускного клапану
r , до ВМТ
-
точка відкриття впускного клапану
r , після ВМТ
-
точка закриття випускного клапану
d , до ВМТ
-
точка закриття впускного клапану
c
-
точка тиску газів в ВМТ в кінці такту стиску
Zd
-
точка максимального тиску газів
L = 0,250
-
кривошипно-шатунне відношення.
AB =240мм
-
відстань від ВМТ до НМТ на діаграмі.
1 =10˚ ПКВ
-
кут затримки згорання.
Вихідні дані:
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
16
Pr = 0,211 МПа
- тиск залишкових газів.
m p = 0,050 МПа/мм - масштаб тиску.
S = 340мм
- хід поршня.
PC = 7,642 МПа
- тиск в кінці стиску.
Pmax =10,7 МПа
- максимальний тиск.
Таблиця 1.2
Позначка
Точки
φ˚, ПКВ
Визначення точок дійсної індикаторної діаграми.
Положення
точки
відносно
ВМТ, φ˚,
ПКВ
C , до
ВМТ
f , до
ВМТ
2 , після
ВМТ
b , після
ВМТ
r , до
ВМТ
r , після
ВМТ
d , до
ВМТ
Постійна
X = (1 − cos ) +
L
4
(1 − cos 2 )
Відстань
від
ВМТ до
точки
X
AB , мм
2
15
0,042
5,094
5
0,005
0,571
10
0,019
2,275
130
1,716
205,937
30
0,165
19,826
50
0,431
51,668
150
1,897
227,673
Ордината точки r:
Pr
0,211
=
= 4,220 мм
m p 0,050
(1.63)
Pc = (1,15 − 1,25) Pc , МПа
(1.64)
Тиск газів в ВМТ.
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
17
Приймаємо 1,25 - число з інтервалу.
Pc = 1,25 7,642 = 9,553МПа
Pc =
9,553
= 191,050 мм
0,050
Максимальний тиск згорання.
Для дизелів: Pzd = Pmax = 10,7 МПа
Поправка Брікса.
R L
, мм
2
(1.65)
S 340
=
= 170 мм
2
2
(1.66)
OO =
R=
OO =
170 0,25
= 21,25 мм
2
Масштаб переміщення.
MS =
S
340
=
= 1,416
AB 240
(1.67)
Поправка Брікса в масштабі переміщення
OO =
OO =
OO
, мм
MS
21.26
= 15 мм
1.416
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
(1.68)
Арк.
18
1.3 Аналіз ефективних показників проектованого двигуна
й прототипу
Таблиця
1.3 Порівняльна таблиця ефективних показників двигунів
Назва
Позначення
Проектований двигун
Двигун-прототип
Pe
615
535
n
600
600
Pmax
10,7
9,5
Тиск наддуву, МПа
Pв
0,235
0,2
Діаметр, мм
d
250
250
Хід поршня, мм
S
340
340
Число циліндрів
i
6
6
Ступень стиску
13
12
Питома ефективна витрата
вe
0,225
0,226
Ефективна потужність,
кВт
Частота обертання
колінчастого валу, хв −1
Максимальний тиск
згоряння, МПа
палива, кг
кВт год
Розрахований мною двигун має більшу потужність, ніж двигун прототип, за рахунок
тиску наддуву. Також спроектований двигун має
більший максимальний тиск згоряння за рахунок збільшення тиску наддуву
та ступені стиску. Діаметр та хід поршня такі ж самі як і у двигуна прототипу. Питома ефективна витрата палива має незначне зниження за
рахунок підвищення ступені стиску.
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
21
1.4 Динамічний розрахунок двигуна
На деталі КШМ діють:
Сили тиску газу
Fг = Pц
d 2
4
,H
(1.69)
Сили інерції мас, що рухаються зворотно-поступально.
Fu = −mS r 2 (cos + L cos 2 ), H
(1.70)
Сумарна сила (дійсна).
Fd = Fг Fu , H
(1.71)
Fn = Fd tg , H
(1.72)
Нормальна сила.
Радіальна сила.
Fr = Fd
cos( + )
,H
cos
(1.73)
sin ( + )
,H
cos
(1.74)
Дотична сила.
FK = Fd
Вихідні дані:
d = 0,25м
-
діаметр поршня
n = 600 хв −1
-
частота обертання КВ
hmax = 214мм
-
ордината прийнята для Pmax
Pmax = 10700 кПа -
максимальний тиск циклу
L = 0,25
кривошипно-шатунне відношення
-
m p = 50,0 кПа/мм -
масштаб індикаторної діаграми
m S = 80,0кг
маса деталей, що рухаються
-
зворотно-поступально
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
22
r = 0,170м
-
радіус кривошипа
20 =10,000˚
-
кут максимального тиску
= 62,80 c −1
-
кутова швидкість
m F =2,453 кН/мм
- масштаб сил
A = 0,049 м 2
-
площа поршня
Таблиця 1.4 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
0,0
10,54
-67,0
-56,4
0,0
-56,4
0,0
5,2
-33,5
-28,2
0,0
-28,2
0,0
10,0
10,54
-65,4
-54,8
-2,3
-53,6
-11,8
5,2
-32,7
-27,4
-1,2
-26,8
-5,9
20,0
10,54
-60,6
-50,1
-4,3
-45,6
-21,2
5,2
-30,3
-25,0
-2,1
-22,8
-10,5
30,0
10,54
-53,1
-42,6
-5,3
-34,2
-25,9
5,2
-26,5
-21,3
-2,6
-17,1
-12,9
40,0
10,54
-43,4
-32,8
-5,3
-21,7
-25,2
5,2
-21,7
-16,4
-2,6
-10,8
-12,6
50,0
10,54
-32,1
-21,6
-4,2
-10,6
-19,2
5,2
-16,0
-10,8
-2,1
-5,3
-9,6
60,0
10,54
-20,1
-9,5
-2,1
-2,9
-9,3
5,2
-10,0
-4,7
-1,0
-1,4
-4,6
70,0
10,54
-8,0
-2,4
-0,6
-0,2
-2,5
5,2
-4,0
-1,2
-0,2
-0,1
1,2
80,0
10,54
3,2
13,8
3,5
-1,0
14,2
5,2
1,6
6,9
1,7
-0,5
7,1
90,0
10,54
13,4
23,9
6,1
-6,1
23,9
5,2
6,7
11,9
3,09
-3,09
11,9
100,0 10,54
21,9
32,4
8,2
-13,7
30,5
5,2
10,9
16,2
4,1
-6,8
15,2
110,0 10,54
28,6
39,1
9,4
-22,2
33,5
5,2
14,3
19,5
4,7
-11,1
16,7
120,0 10,54
33,5
44,0
9,7
-30,5
33,3
5,2
16,7
22,0
4,8
-15,2
16,6
130,0 10,54
36,8
47,3
9,2
-37,5
30,3
5,2
18,4
23,6
4,6
-18,7
15,1
140,0 10,54
38,7
49,3
8,0
-42,9
25,5
5,2
19,3
24,6
4,0
-21,4
12,7
150,0 10,54
39,7
50,2
6,3
-46,7
19 ,6
5,2
19,8
25,1
3,1
-23,3
9,8
160,0 10,54
40,12
50,6
4,3
-49,1
13,2
5,2
20,0
25,3
2,17
-24,5
6,6
170,0 10,54
40,2
50,7
2,2
-50,3
6,6
5,2
20,1
25,3
1,1
-25,1
3,3
180,0 10,54
40,2
50,7
0,0
-50,7
0,0
5,2
20,1
25,3
0,0
-25,3
0,0
190,0 10,54
40,2
50,7
-2,2
-50,3
-6,6
5,2
20,1
25,3
-1,1
-25,1
-3,3
200,0
10,7
40,1
50,9
-4,3
-49,3
-13,3
5,3
20,0
25,4
-2,1
-24,6
-6,6
210,0
11,2
39,7
51,0
-6,4
-47,4
-19,9
5,6
19,8
25,5
-3,2
-23,7
-9,9
220,0
11,7
38,7
50,5
-8,2
-44,0
-26,2
5,8
19,3
25,3
-4,1
-22,0
-13,0
230,0
12,7
36,8
49,5
-9,6
-39,2
-31,7
6,3
18,4
24,7
-4,8
-19,6
-15,8
240,0
13,9
33,5
47,5
-10,5
-32,8
-35,8
6,9
16,7
23,7
-5,2
-16,4
-17,9
250,0
15,9
28,6
44,5
-10,7
-25,3
-38,2
7,9
14,3
22,3
-5,3
-12,6
-19,1
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
23
Продовження таблиці 1.4
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
260,0
18,1
21,9
40,0
-10,1
-16,9
-37,6
9,0
10,9
20,0
-5,0
-8,4 -18,8
270,0
21,5
13,4
34,9
-9,0
-9,0
-34,9
10,7
6,7
17,4
-4,5
-4,5 -17,4
280,0
26,7
3,2
30,0
-7,6
-2,2
-30,8
13,4
1,6
15,0
-3,8
-1,1 -15,4
290,0
33,6
-8,0
25,5
-6,1
2,9
-26,1
16,8
-4,0
12,7
-3,0
1,4 -13,0
300,0
45,1
-20,1
25,0
-5,5
7,7
-24,4
22,5
-10,0
12,5
-2,7
3,8 -12,2
310,0
63,2
-32,1
31,1
-6,0
15,3
-27,7
31,6
-16,0
15,5
-3,0
7,6 -13,8
320,0
330,0
340,0
93,2
142,7
222,7
-43,4 49,8
-53,1 89,6
-60,6 162,1
-8,1 32,9
-11,2 71,9
-13,9 147,5
-38,2 46,6 -21,7
-54,5 71,3 -26,5
-68,5 111,3 -30,3
24,9
44,8
81,0
-4,0
-5,6
-6,9
16,4 -19,1
35,9 -27,2
73,7 -34,2
350,0
345,4
-65,4 279,9
-12,1 273,6
-60,5 172,7
-32,7 139,9
-6,0 136,8 -30,3
360,0
469,7
-67,0 402,7
0,0 402,7
0,0 234,8
-33,5 201,3
0,0 201,3
0,0
368,0
524,9
-65,4 459,5
19,9 449,1
99,4 262,4
-32,7 229,7
9,9 224,5
49,7
380,0
490,6
-60,6 429,9
36,8 391,4
181,7 245,3
-30,3 214,9
18,4 195,7
90,8
390,0
336,3
-53,1 282,9
35,6 227,2
172,3 168,0
-26,5 141,4
17,8 113,6
86,1
400,0
227,4
-43,4 183,9
29,9 121,6
141,2 113,7
-21,7
91,9
14,9
60,8
70,6
410,0
162,4
-32,1 130,2
25,4
64,2
116,1
81,1
-16,0
65,1
12,7
32,1
58,0
420,01 120,2
-20,1 100,0
22,1
30,8
97,7
60,1
-10,0
50,0 1110
15,4
48,8
430,0
93,2
-8,0
85,1
20,5
9,7
87,0
46,6
-4,0
42,5
10,2
4,8
43,5
440,0
74,8
3,2
78,1
19,8
-5,9
80,3
37,4
1,6
39,0
9,9
-2,9
40,1
450,0
62,5
13,4
75,9
19,6
-19,6
75,9
31,2
6,7
37,9
9,8
-9,8
37,9
460,0
53,7
21,9
75,6
19,2
-32,0
71,1
26,8
10,9
37,8
9,6
-16,0
35,5
470,0
47,3
28,6
75,9
18,3
-43,2
65,1
23,6
14,3
37,9
9,2
-21,6
32,5
480,0
42,6
33,5
76,2
16,9
-52,7
57,5
21,3
16,7
38,1
8,4
-26,3
28,7
490,0
39,2
36,8
76,0
14,8
-60,2
48,7
19,6
18,4
38,0
7,4
-30,1
24,3
500,0
36,7
38,7
75,5
12,3
-65,7
39,1
18,3
19,3
37,7
6,1
-32,8
19,5
510,0
35,0
39,7
74,8
9,4
-69,5
29,2
17,5
19,8
37,4
4,7
-34,7
14,6
520,0
33,6
40,1
73,7
6,3
-71,4
19,2
16,8
20,0
36,8
3,1
-35,7
9,6
530,0
27,7
40,2
67,9
2,9
-67,4
8,8
13,8
20,1
33,9
1,4
-33,7
4,4
540,0
22,3
40,2
62,5
0,0
-62,5
0,0
11,1
20,1
31,2
0,0
-31,2
0,0
550,0
15,7
40,2
55,9
-2,4
-55,4
-7,3
7,8
20,1
27,9
-1,2
-27,7
-3,6
560,0
10,7
40,1
50,9
-4,3
-49,3
-13,3
5,3
20,0
25,4
-2,1
-24,6
-6,6
570,0
10,5
39,7
50,2
-6,3
-46,7
-19,6
5,2
19,8
25,1
-3,1
-23,3
-9,8
580,0
10,5
38,7
49,3
-8,0
-42,9
-25,5
5,2
19,3
24,6
-4,0
-21,4 -12,7
590,0
10,5
36,8
47,3
-9,2
-37,5
-30,3
5,2
18,4
23,6
-4,6
-18,7 -15,1
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
24
Продовження таблиці 1.4
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
600,0
10,5
33,5
44,1
-8,8
-30,5
-33,3
5,2
16,8
22,0
-4,9
-15,3 -15,6
610,0
10,5
28,6
39,1
-9,4
-22,2
-33,5
5,2
14,3
19,5
-4,7
-11,1 -16,7
620,0
10,5
21,9
32,4
-8,2
-13,7
-30,5
5,2
10,9
16,2
-4,1
-6,8 -15,2
630,0
10,5
13,4
23,9
-6,1
-6,1
-23,9
5,2
6,7
11,9
-3,1
-3,1 -11,9
640,0
10,5
3,2
13,8
-3,5
-1,1
-14,2
5,2
1,6
6,9
-1,7
-0,5
-7,1
650,0
10,5
-8,0
-2,4
-0,5
0,2
-2,5
5,2
-4,0
1,2
-0,2
0,1
-1,2
660,0
10,5
-20,1
-9,5
2,1
-2,9
9,3
5,2
-10,1
-4,8
1,1
-1,4
4,6
670,0
10,5
-32,1
-21,6
4,2
-10,6
19,2
5,2
-16,0
-10,8
2,1
-5,3
9,6
680,0
10,5
-43,4
-32,8
5,3
-21,7
25,2
5,2
-21,7
-16,4
2,6
-10,8
12,6
690,0
10,5
-53,2
-42,6
5,3
-34,2
25,9
5,2
-26,5
-21,3
2,6
-17,1
12,9
700,0
10,5
-60,6
-50,1
4,3
-45,6
21,1
5,2
-30,3
-25,0
2,1
-22,8
10,5
710,0
720,0
10,5
10,5
-65,4
-67,0
-54,8
-56,4
2,3
0,0
-53,6
-56,4
11,8
0,0
5,2
5,2
-32,7
-33,5
-27,4
-28,2
1,2
0,0
-26,8
-28,2
5,9
0,0
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
25
1.5 Розробка конструкції втулки робочого циліндру
1.5.1. Призначення, описування та обґрунтування втулки
Так як ресурс двигуна в основному визначається станом циліндровопоршневої групи, то причина й характер зносу деталей, що входять до складу
ЦПГ (а це, в першу чергу, втулка циліндрів, поршневі кільця), представляють
найбільший інтерес. Втулки циліндрів 4-х-тактних ДВЗ у відповідності з
рисунком 1 зношуються в першу чергу у верхній частині, знос в нижній
частині незначний. Збільшений знос циліндрової втулки в верхній частині
викликаний наступними причинами: високим питомим тиском між першою
парою ущільнюючих кілець та стінками циліндру при положенні поршня в
ВМТ в кінці такту стиснення та на початку такту розширення; високою
температурою в камері згоряння; несприятливими умовами змащування у
верхній частині втулки; корозійним впливом продуктів згоряння палива на
стінках циліндрів.
Незадовільні
умови змащування, підвищений тиск призводять до
напівсухого тертя, що викликає пластичну деформацію, яка супроводжується
наклепом металу та подальшим його руйнуванням.
Рисунок 1 Залежність зносу втулки циліндрів від її висоти
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
28
1.5.2 Розрахунок втулки робочого циліндру
1.5.2.1 Умови роботи втулки робочого циліндру
Під час роботи ДВЗ втулки піддаються значним механічним та тепловим
навантаженням, а також зношенню. На них діють напруження від сил
газів, бокового тиску поршня і температурні напруження.
1.5.2.2 Вимоги до матеріалу гільзи:
- непроникність для газів і води;
- необхідні міцнісні властивості;
- висока противність зношенню;
- стійкість проти електрохімічної корозії:
- стійкість проти кавітаційного руйнування.
1.5.2.3 Вибір марки матеріалу.
Вибираємо чавун СЧ 25 ГОСТ 1412-85
1.5.2.4 Механічні властивості матеріалу
- границя міцності:
 = 250 МПа
- границя текучесті:
Ò = 150 МПа
1.5.2.5 Розрахунок гільзи на міцність
Вихідні дані:
- діаметр циліндру:
d=250 мм
- частота обертання:
n=600 хв −1
- максимальний тиск згоряння в циліндрі:
PMAX = 10,7 МПа
Розрахункова товщина стінки гільзи:
Б ГР =
d б Z + 0.4 PMAX
250 50 + 0.4 10,7
− 1 ) = 28,30 мм
(
−1 ) =
(
2 б Z − 1.3 PMAX
2
50 − 1.3 10,7
(1.75)
Á ÃÐ =28,30 мм
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
29
Допустимі напруження розтягання:
[ áZ ]=50-80 МПа – для чавуна;
[ áZ ]=80-100 МПа – для сталі.
[ áZ ]=50 МПа
Товщина стінки гільзи:
Приймаємо:
Б Г > Б ГР
Б Г = 30 мм
Напруження розтягання в гільзі від дії максимального тиску газів:
P =
PMAX d 10,7 250
=
= 44,58МПа
2 Б ГР
2 30
(1.76)
P =44,58 МПа
[ P ]=90 МПа – для чавуну;
[ P ]=120 МПа – для сталі.
Температурне напруження в гільзі:
t =
E y T
2 (1 − )
=
100000 0,000011 100
= 71,42МПа
2 (1 − 0,23)
(1.77)
t =71,42 МПа
де Е - Модуль пружності:
Е=100000 МПа – для чавуну;
Е=220000 МПа – для сталі.
Приймаємо Е=100000 МПа
Т=100-150=100 К – температурний перепад між зовнішньою і
внутрішньою стінками гільзи;
y =0,000011 1/К – коефіцієнт лінійного розширення;
- коефіцієнт Пуассона:
=0,23-0,27 – для чавуну;
=0,25-0,33 – для сталі.
Приймаємо =0,23
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
30
Сумарні напруження в гільзі:
а) на зовнішній поверхні:
= P + t < = 44,58 + 71,42 < =100-180МПа
(1.78)
=116,012 МПа
б) на внутрішній поверхні:
= P − t < = 44,58 − 71,42 < =100-180 МПа
(1.79)
=-26,845 МПа
=100-180 МПа – для чавуну;
=200-250 МПа – для сталі.
Розрахунок упорного бурта
Напруження згинання упорного бурта
FЗ m
0,787 0,003
=
= 63,89МПа
2
d1 h
3,14 0,314 0,015 2
6
6
И =
(1.80)
è =63,89 МПа ≤ [ è ] = 70 МПа
де m=0,003 м
h=0,015 м
F3 = (1,5 2) FГ
де
MAX
= 1,5 0,525 = 0,787МН
(1.81)
F3 =0,787 МН – сила затяжки шпильок кришки циліндрів.
MAX
= РMAX A = 10,7 0,049 = 0,525МН
MAX
= 0,525МН
FГ
FГ
(1.82)
Площа поверхні втулки
А=
d2
4
3,14 0,250 2
=
= 0,049 м 2
4
(1.83)
А=0,049 м 2
де d1 = 0,314 м – діаметр центрувального пояса.
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
31
1.5.3. Пропозиції по удосконаленню втулки робочого циліндру
Одним з факторів, які визначають стійкість матеріалу проти зносу є його
твердість.
З урахуванням пропонованих до використання компресійних кілець,
вироблених зі сталі, ми повинні підвищити твердість втулки робочого
циліндру. Пропоную використати процес азотування, який широко
застосовується на підприємстві, та заазотувати верхню частину втулки в
зоні роботи верхніх компресійних кілець. Це підвищить твердість робочої
поверхні втулки до HV = 600-700.
Таке комплексне рішення, на мою думку, зменшить знос пари кільцевтулка, особливо в верхній її частині, що приведе до вирівнювання кривої
зносу втулки, та збільшить моторесурс деталей ЦПГ до заміни.
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
32
Арк.
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
26
Арк.
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
27
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
робочого циліндру з блоком
обране
процесу
складання втулки
наступне
обладнання
та
інструмент.
В першу чергу на дільниці повинен бути стенд для виконання
запресування втулки робочого циліндру у блок та пристрій для
проведення гідро випробування після запресування .
Для продувки
деталей використаємо стиснуте повітря із заводської системи. Участок
складання необхідно укомплектувати вантажопідіймальним пристроєм
з урахуванням ваги вузла.
Для зберігання інструментів, креслень, технологічних процесів на
дільниці встановлюють інструментальні ящики.
Також потрібно
дільницю укомплектувати комплектом вимірювальних пристроїв, так як
контрольні операції будуть виконувати робітники дільниці.
2.2 Визначення технічної норми часу.
Розрахунок штучного часу в умовах серійного виробництва
вираховується згідно формули
аобс + аоп
Т шт = Т оп (1 +
), хв
100
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
(2.1)
Арк.
33
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
втулки робочого циліндру з блоком.
005 Підготовча
Т005 = 14(1+
4+3
) = 15 хв.;
100
Т010 = 37 (1+
4+3
) = 40 хв.;
100
010 Складальна
015 Випробувальна
Т015 = 28(1+
4+3
) = 30 хв.;
100
020 Контрольна
Т020 = 9(1+
4+3
) = 10 хв.;
100
Визначаємо загальний штучний час на складання.
ТШТ = Т005 + Т010 + Т015 + Т020 = 15+40+30+10= 95 хв.
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
(2.2)
Арк.
34
3 ОРГАНІЗАЦІЙНО – ЕКОНОМІЧНИЙ РОЗДІЛ
3.1 Визначення потрібної кількості працюючих і площі дільниці.
3.1.1 Необхідну кількість робочих місць визначаємо згідно [7] за
формулою:
Срі =
де
N t ШТ
60ФЕФ
(3.1)
N = 720 шт. – річна програма випуску, шт. згідно завдання
t005 = 15 хв – штучний час на 005 операцію;
t010 = 40 хв – штучний час на 010 операцію;
t015 = 30 хв – штучний час на 015 операцію;
t020 = 10 хв – штучний час на 020 операцію;
ФЕФ – ефективний фонд робочого часу
ФЕФ = (365 – В – С) ∙Д ∙ З ∙ (1 – а/100) , год.
(3.2)
де 365 – календарні дні у 2025 році;
В = 104 – вихідні дні у 2025 році;
С = 0 – святкові дні у 2025 році;
Д = 8 – тривалість зміни в годинах згідно [7];
З = 1 – кількість змін роботи на добу, згідно завдання;
а = 3% - відсоток втрат часу на регламентовані перерви.
ФЕФ = (365 – 104 – 0) ∙ 8 · 1 ∙ (1– 3/100) = 2025,36 год.
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
35
Для виконання операцій 005, 010, 015, 020, потрібно одне робоче
місто
Визначаємо коефіцієнт завантаження робочого місця згідно [7] за
формулою:
Кз =
С ,
Спрі
рі
(3.3)
де С рі - сума розрахункової кількості робочих місць згідно формули ( 3.1)
С
прі
- сума прийнятої кількості робочих місць
К1 =
0,09 + 0,25 + 0,19 + 0,06
= 0,59
1
3.1.2 Чисельність основних виробничих робітників визначаємо згідно [7]
за формулою:
Чоі =
N t ШТ
, чол
60ФЕФ К В
(3.4)
де КВ = 1 - коефіцієнт виконання норм виработки
Ч O1 =
720(15 + 40 + 30 + 10)
= 0,59чол.
60 1940 1
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
36
На операції 005, 010, 015, 020 приймаємо одного робітника – слюсаря
механоскладальних робіт 4 розряду. Керівників, службовців і допоміжних
робітників на дільниці немає.
Всі проведені розрахунки зводимо у таблицю 3.1
Таблиця 3.1 Зведена відомість працюючих на дільниці складання кришки
Категорія
Кількість
По змінам
В % від
В % від
працюючих
чисельності
загальної
чол.
1
2
основних
кількості
робітників
Основні
1
1
100
100
робітники
Допоміжні
робітники
Керівники
Всього
1
1
-
100
100
3.1.3 Виробничу площу для виконання складальних робіт визначимо
згідно [7] за формулою:
АВИР.= R· KП, М2
де
(3.5)
R = 1 – чисельність робочих місць.
КП = 10 – 14 м2 – питома площа на одне робоче місце;
Приймаємо КП = 1
АВИР = 1 · 15= 15 м2
Загальну площу дільниці визначимо згідно [7] за формулою:
АЗ = АВИР + А СК +АММ., М2
(3.6)
де А СК = 5м2 - площа складу продукції;
АММ - площа місця майстра, м2, приймаємо 0 м2;
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
37
АЗ = 15 + 5 = 20м2
Об’єм будови дільниці визначаємо по формулі:
VБ = АЗ · h , м³
(3.7)
де h = 6м - висота будови складального цеху ТДВ «Дизельмаш КГУ»
VБ = 20 · 6 = 120м³
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
37
4 ОРГАНІЗАЦІЯ ОХОРОНИ ПРАЦІ ТА ПРОТИПОЖЕЖНИЙ ЗАХИСТ
Охорона праці – це система законів і норм, спрямованих на
забезпечення безпеки праці і відповідних їм соціально – економічних,
організаційних, технічних і санітарно – гігієнічних заходів.
Задачі охорони праці – звести до мінімуму можливі поранення і
захворювання працюючих, з одночасним забезпеченням комфорту при
максимальній
продуктивності
праці.
Реальні
виробничі
умови
характеризуються, як правило, наявністю деяких небезпечних і шкідливих
4.1 Техніка безпеки та протипожежний захист на дільниці складання
4.1.1 Техніка безпеки на дільниці складання
а) Загальні відомості
- Роботи по підготовці деталей дизеля 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, навушниками.
- 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, під час обкатки
дизеля надіти навушники проти шуму.
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
38
- 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, якщо стенд і двигун витерті і
немає розливу масла і палива.
-
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
комору.
- 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
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
39
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
(4.1)
де Е = 200лк - необхідна освітленість горизонтальної площини,
відповідно до галузевих норм проектування штучного освітлення
основних цехів промислових підприємств ВСН 196-83;
А = 20 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 [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=
LB
,
h ( L + B)
(4.2)
де L = 5м – 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;
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
40
hp = 0,8м – висота робочої поверхні;
hc = 2м – відстань від стелі до світильника.
h =6 – 0,8 – 2 = 3,2м
i=
5 4
= 0,62
3,2 (5 + 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 20 1,1
= 5,9шт.
1995 0,29 2
Згідно розрахунку приймаємо на дільниці складання шість світильників
з лампами ЛДЦ 40 – 4.
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
41
ЛІТЕРАТУРА
1. Дизели 6ЧН25/34. Инструкция по эксплуатации. – М.: Энергоэкспорт.105с.
2. Діденко О.В., Доценко С.М. Методичні вказівки до виконання
розрахунку робочого процесу дизельного двигуна з дисципліни «Теорія
двигунів внутрішнього згоряння» Первомайськ: ППІ – 40 с.
3. Орлин А.С., Круглов М.Г.
Конструирование и расчет на прочность
поршневых и комбинированных двигателей. – М.: Машиностроение,
1984.- 382 с.
4. Коваленко І.М., Василюк О.О. Методичні вказівки до виконання
розрахунків основних деталей ДВЗ з дисципліни «Конструкція та
динаміка ДВЗ». – Первомайськ: ППІ – 72 с.
5. 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.
6. Керб П.П. ,,Основи охорони праці: Навч. посібник. - К.: КНЕУ, 2005 –
205с.
7. Н.В.Сологуб. Економіка, організація і планування виробництва ДВЗ.
Методичні вказівки до виконання курсової роботи. – Первомайськ:
КППІ – 27с.
8. 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.
9. Федоренко В.А., Шонин А.И. Справочник по машиностроительному
черчению. Л: Машиностроение, 1981.
ВСП ПФК НУК 133.431.25.23 ПЗ
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
Арк.
42