Материал: Записка_диплома[1]

- максимальные усилия при сжатии и отбое;

- критические движения поршня, при которых открываются клапаны;

- энергоемкость и степень ее уменьшения при нагреве.

На начальном участке сила сопротивления определяется

Р_н = к_н ∙ V^m_n, (5.9)

где V_n – скорость поршня, [12]

m – показатель степени, [12]

к_н – коэффициент сопротивления на начальном участке, [12].

P^отб_н = 0,15 ∙ 52,5² = 409,5 Н

P^сж_н = 0,11 ∙ 35² = 136 Н

Различают коэффициенты сопротивления при сжатии Кн.с и при отбое Кн.о. У несимметричных амортизаторов они не равны.

Сопротивление сжатия принимается меньшим (Кн.с = 0,2 ∙ Кн.о), чтобы при наезде колеса на неровность и быстром сжатии амортизатора через него на раму не передавалось большое усилие.

Завышенное сопротивление отбоя может привести к отрыву колеса от дороги при высококачественном резонансе. При больших скоростях это опасно, поэтому на автомобилях малой грузоподъемности сопротивление сжатия и отбоя значительно меньше различаются и их, иногда, делают одинаковыми.

На клапанном участке сила сопротивления определяется

Р_к = Р^l_н + к_к ∙ (V_n - V^l_n)^ml, (5.10)

где V^l_n – критическая скорость поршня, соответствующая открытию клапана;

Р^l_н – сопротивления, соответствующие началу открытия клапана;

к_к – коэффициент сопротивления на клапанном участке.

Р^отб_к = 409,5 + 0,15 ∙ (52,5 - 75)² = 285 H,

Р^сж_к = 136,5 + 0,11 ∙ (50 - 35)² = 161,25 H.

Коэффициент сопротивления определяют тангенсами углов наклона характеристик.

Амортизатор с линейной характеристикой рассеивает мощность (т=1).

N_a = ((Р^сж_н + Р^отб_н) ∙ 30) / (2 ∙ 100), (5.11)

N_a = ((136,5 + 409,5) ∙ 30) / (2 ∙ 100) = 81,9 Нм / с.

При нелинейной характеристике рассеиваемая мощность определяется площадью по кривой характеристике. Приравнивая мощность, рассеиваемую при сжатии Nc, мощности условного амортизатора с линейной характеристикой, можно найти среднее значение сопротивления хода сжатия.

, (5.12)

Аналогично для хода отбоя

, (5.13)

к_cр.о = (0,15...30) ∙ к_ср

Эквивалентный коэффициент сопротивления амортизатора определяется как средний для хода сжатия и отбоя.

к_э = 0,5 (к_ср.с + к_ср.о), (5.14)

к_э = 0,5 (5,4 + 1,19) = 5,9.

Характеристика амортизатора, приведена к колесу, зависит от кинематики направляющего устройства и угла наклона амортизатора. Показатель сопротивления, приведенный к колесу, определяется формулой

n_n = к_э ∙ i² ∙ cos²γ, (5.15)

где i – передаточное число установки амортизатора в подвеске;

γ – угол наклона амортизатора 40°, [12].

n_n = 5,9 ∙ 1² ∙ 1,53 = 9,17

По величине периодичности n_n определяется коэффициент апериодичности

ψ_a = n_n / М_ω = n_n / , (5.16)

где М – масса подрессоренных частей; [12]

ω – частота колебаний. [12]

ψ_a = 9,17 / (500 ∙ 0,15) = 0,12

0,1 ≤ ψ_a ≤0,25

Строим по расчетным значениям характеристику работы амортизатора рисунок – 5.2

Рисунок 5.2 – Характеристика работы гидравлического амортизатора

Выбираем амортизатор 2905006-13, который соответствует данным параметрам. Основные параметры и размеры телескопических амортизаторов стандартизированы (ГОСТ 11728 – 76).

Выбранный амортизатор имеет:

- запас прочности по напряжениям изгиба 1600 МПа,

- запас прочности по напряжениям кручения 700 МПа.

5.4.4 Расчет на прочность продольной балки рамы

Рассчитываем на прочность продольную балку рамы нагруженную нагрузкой с кузова F = 800 Н и имеющей длину участка L = 1,2 м.

l₁ = 0,6 м l₂ = 0,6 м

Расчетная схема и эпюры поперечных сил Q (Н) и изгибающих моментов М (Нм) представлены на рисунке 5.3.

Рисунок 5.3 – Расчетная схема балки и эпюры поперечных сил и изгибающих моментов

Найдем реакции в эпюрах балки. Для этого составляем уравнение изгибающих моментов относительно эпюр А и В:

ΣM_A = 0; F ∙ 0,6 – R_B ∙ 1,2 = 0

R_B = (F ∙ 0,6) / 1,2 = (8000 ∙ 0,6) / 1,2 = 4000 H

ΣM_B = 0; -F ∙ 0,6 + R_B ∙ 1,2 = 0

R_A = (F ∙ 0,6) / 1,2 = (8000 ∙ 0,6) / 1,2 = 4000 H

Выполним проверку правильности выражений. Для этого составим уравнение проекций всех сил на ось Y

ΣR_y = 0; R_A + R_B - F = 0

4000 + 4000 - 8000 = 0

Равенство выполняется, значит, вычисления выполнены правильно.

Строим эпюры поперечных сил Q_y и изгибающих моментов М_х. Для этого рассмотрим сечение балки 1 - 1 и 2 - 2.

Сечение 1 - 1

0 ≤ Z₁ ≤ 0,6

Q₁ = -R_B = - 4000 H;

при z₁ = 0; M₁ = 0;

при z₁ = 0,6; M₁ = R_B ∙ z₁= 4000 ∙ 0,6 = 2400 Нм

Сечение 2 - 2

0 ≤ Z₂ ≤ 0,6

Q₂ = -R_A = - 4000 H;

при z₂ = 0; M₂ = 0;

при z₂ = 0,6; M₂ = R_A ∙ z₂= 4000 ∙ 0,6 = 2400 Нм

5.4.5 Расчет заклепочного соединения

Расчет ведут по срезу и смятию

Условия прочности среза:

(5.17)

где d – диаметр заклепки, мм

i – число плоскостей среза

[τ] – 140 МПа [1]

Условие прочности на срез выполняется.

Условия прочности на смятие:

σ_см = F / (d ∙ δ₂) ≤ [δ_см], (5.18)

где δ₂ – толщина листа, [1].

σ_см = 4000 / (0,012 ∙ 0,015) = 22 МПа ≤ [320 МПа].

Условие прочности на смятие выполняется.

6. Технико-экономические показатели проекта

Технико-экономическая оценка реконструируемого предприятия проводится по абсолютным и относительным технико-экономическим показателям. Абсолютные показатели включают в себя стоимость основных фондов, общую и производственную площадь, годовой объем работ, численность рабочего персонала, себестоимость производимой продукции, годовую экономию предприятия.

К относительным показателям относят выпуск продукции на одного рабочего, выпуск продукции на 1м² производственной площади, выпуск продукции на 1 рубль основных фондов.

6.1 Абсолютные технико-экономические показатели проекта

При реконструкции ремонтных предприятий стоимость основных производственных фондов определяется по формуле

С_о = С_зд + С'_зд + С_об + С'_об + С_пи + С'_пи, (6.1)

где С_зд, С'_зд – соответственно стоимость части здания пригодной для дальнейшей эксплуатации и затраты на реконструкцию элементов зданий, руб.;

С_об, С'_об – соответственно стоимости оставшегося и недостающего оборудования, руб.;

С_пи, С'_пи – соответственно стоимости остающегося и дополняемых приборов, приспособлений и инвентаря, руб.

Значения С_зд, С_об, С_пи берем для исходного участка ТО-2 по данным предприятия: С_зд = 155000 руб., С_об = 112560 руб., С_пи = 11230 руб.

Затраты на дополнительное оборудование определяем согласно прейскуранта цен [19] и согласно прайс-листов на оборудование для автотранспортных предприятий. Тогда получаем С'_об = 123350 руб.

Затраты на реконструкцию элементов здания определяем, воспользовавшись расчетами строительно-монтажных работ, проведенными ранее на предприятии, С'_зд = 29530 руб.

Значение С'_пи = 18000 руб.

Подставляя значения в формулу 6.1, получим

С_о =155000 + 29530 + 112560 + 123350 + 11230 + 18000 = 449670 руб.

Себестоимость работ единицы ТО-2 определяется по формуле

С_ТО-2 = С_прн + С_м + С_оп , (6.2)

где С_прн – зарплата производственных рабочих с начислениями, руб.;

С_м – затраты на ремонтные материалы, С_м = (0,7...0,8) ∙ С_при , руб.;

С_оп – общепроизводственные расходы, руб.

Значение С_прн определяется по формуле

С_прн = С_пр + С_доп + С_соц, (6.3)

где С_пр – основная зарплата производственных рабочих, руб.;

С_доп – дополнительная зарплата рабочих, С_доп = (0,07...0,1) С_пр, руб. [17];

С_соц – отчисления соцстраху, С_соц = 0,26(С_пр + С_доп), руб.

Значение основной заработной платы определяется по формуле

С_пр = t_топ С_ч K_t, (6.4)

где t_топ – нормативная трудоемкость технического обслуживания единицы автопарка, принимаем t_топ = 18,48 чел.-ч;

С_ч – часовая ставка рабочих, начисляемая по среднему разряду, руб/ч;

K_t – коэффициент, учитывающий доплату за сверхурочные и другие

работы, K_t = 1,025 [21].

Часовая ставка по среднему разряду определяется по формуле

С_ч = (С₄ ∙ n₄) / n , (6.5)

где С₄ – часовая тарифная ставка по 4 разряду, С₄ = 28,3 руб / ч;

n₄ – число рабочих с 4 разрядом;

n – штатное число рабочих.

Подставляя числовые значения в формулу 6.5, получим

С_ч = 28,3 ∙ 7 / 8 = 24,76 руб. / ч

Подставляя числовые значения в формулу 6.4, получим

С_пр = 18,48 ∙ 24,76 ∙ 1,025 = 469руб.

Подставляя найденное значение С_пр, в формулу 6.3, получим

С_прн = 469 + 49,6 + 134,84 = 653,44 руб.

Общепроизводственные накладные расходы рассчитываются по формуле

C_oп = R_оп ∙ C_пр / 100, (6.6)

где R_оп – процент общепроизводственных накладных расходов, %.

Значение R_оп определяется по формуле

R_оп = ΣH_оп ∙ 100 / C_пp.г, (6.7)

где n – число статей годовых общепроизводственных накладных расходов;

Н_оп – годовые затраты по определенным статьям расходов, руб.;

С_пр.г – основная годовая зарплата производственных рабочих, руб.

Основная годовая зарплата производственных рабочих определяется по формуле

С_пр.г = Т_об ∙ С_ч ∙ K_t, (6.8)

где Т_об – общая трудоемкость годового объема работ, чел.-ч.

Пользуясь расчетными данными, определяем годовую основную заработную плату производственных рабочих

С_пр.г = 852,3 ∙ 24,76 ∙ 1,025 = 21630 руб.

Проводим расчет общепроизводственных расходов по всем статьям и результаты расчетов сводим в таблицу 6.1.

Таблица 6.1 – Смета годовых общепроизводственных расходов