Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Проектирование моечной станции для легковых автомобилей

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГАОУ ВПО «Северо-восточный федеральный университет имени

М. К. Аммосова»

Автодорожный факультет

Кафедра «Эксплуатация автомобильного транспорта и автосервис»

Отделение дневное

Специальность 190603.65 гр. АиФО-08

Допускается к защите

Зав. кафедрой ЭАТиАС: Друзьянова В. П.

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

на тему: Проектирование моечной станции для легковых автомобилей

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Дипломник: /Борисов А. И.

Руководитель: /Анисимов Е. Е.

Консультант:

по теоретической части: /Анисимов Е. Е.

Нормоконтролер: /Друзьянова В. П.

Якутск 2013

ФГАОУ ВПО "Северо-восточный федеральный университет

имени М. К. Аммосова"

Автодорожный факультет

Кафедра «Эксплуатация автомобильного транспорта и автосервис»

Специальность «Автосервис и фирменное обслуживание»

Утверждаю:

Зав. кафедрой ЭАТиАС:_________/Друзьянова В.П./

«____»_________________2013 г.

ЗАДАНИЕ ПО ДИПЛОМНОЙ РАБОТЕ СТУДЕНТА

Борисова Алексея Ивановича

1. Тема проекта (работы): Проектирование моечной станции для легковых автомобилей по факультету от «___»___________2013 г., № _____

2. Срок сдачи студентом законченного проекта (работы) г.

3. Исходные данные к проекту (работе):

4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов): Выявить и сформулировать актуальность дипломной работы. Составить общую характеристику загрязнений автомобиля. Провести анализ состояния дорожного покрытия, численности автомобилей, количества автомоек, уборочно-моечных работ в г. Якутске. Выполнить обзор и анализ действующих систем повторной очистки воды, фильтров грубой очистки, а также необходимых оборудований. Сделать технологический расчет моечной станции. В виде конструкторского узла разработать поддон и каркас помещения. Оценить безопасность жизнедеятельности и экономическую эффективность.

5. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей):

графики – 13;
диаграммы – 12;
рисунки – 11;
страницы – 78;
таблицы – 34;
чертежи – 8;

6. Консультанты по проекту (работе), с указанием относящихся к ним разделов работы

Раздел

Консультант

Подпись, дата

Задание выдал

Задание принял

Теоретическая часть

Графическая часть

Экономическая часть

Анисимов Е. Е.

7. Дата выдачи задания 14.01.2013

Руководитель________________________________ Анисимов Е. Е.

(подпись)

Задание принял к исполнению___________________ Борисов А. И.

(подпись)

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФГАОУ ВПО «Северо-Восточный федеральный университет имени М. К. Аммосова»

Автодорожный факультет

Кафедра «Эксплуатация автомобильного транспорта и автосервис»

УТВЕРЖДАЮ

Зав. кафедрой ЭАТиАС: Друзьянова В.П.

«___»____________2013 г.

КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН

Студент-дипломник: Борисов А. И.

Тема: Проектирование моечной станции для легковых автомобилей

Результаты проверки хода выполнения дипломной работы

Дата проверки	Процент выполнения		Замечания	Проверяющий преподаватель
Дата проверки	по плану	фактически	Замечания	Подпись	Расшифровка
26.02.2013	10%	10%			Анисимов Е. Е.
02.04.2013	30%	30%			Анисимов Е. Е.
25.04.2013	50%	50%			Анисимов Е. Е.
20.05.2013	60%	60%			Анисимов Е. Е.
23.05.2013	70%	70%			Анисимов Е. Е.
30.05.2013	80%	80%			Анисимов Е. Е.
03.06.2013	90%	90%			Анисимов Е. Е.
11.06.2013	100%	100%			Анисимов Е. Е.

Наименование и содержание разделов проекта	Содержание листов и их количество	Срок выполнения		Процент к общему объему
Наименование и содержание разделов проекта	Содержание листов и их количество	от	до	Процент к общему объему
Введение, изучение данной темы, цели и задачи, актуальность и новизна проекта	2	14.01.13	26.02.13	10%
1. Сбор данных: данные феде-ральной Службы гос. статистики по республике Саха (Якутия). Данные ГИБДД МВД РС(Я). Характеристика и анализ автомоек. Обзор технологического оборудо-вания.	8	11.03.13	02.04.13	30%
2. Технологический расчет моеч-ной станции, составление и корректировка календарного планирования работ.	13	03.04.13	25.04.13	50%
3. Разработка и проектирование конструкторских узлов: поддона для сбора использованной воды и каркаса помещения моечной станции.	17	26.04.13	20.05.13	60%
4. Обработка и анализ полученных результатов	-	21.05.13	23.05.13	70%
5. Составление основных мероп-риятий по БЖД и охране труда.	9	24.05.13	30.05.13	80%
6. Расчет экономической эффек-тивности: капитального вложения, себестоимости работ, плановой и чистой прибыли, а также срока окупаемости.	10	31.05.13	03.06.13	90%
7. Окончательная компоновка пояснительной записки	-	04.06.13	11.06.13	100%

АННОТАЦИЯ

Дипломный проект содержит графическую часть, состоящую из 8 листов формата А-1, расчетно-пояснительную записку – из 78 листов формата А-4, включающую: 13 графиков, 12 диаграмм, 11 рисунков и 34 таблиц.

Цель дипломной работы заключается в разработке рекомендаций по организации экологических моечных станций в условиях Республики Саха (Якутия). В ходе дипломного проектирования получены обоснованные результаты расчетов и анализов, учитывающие особенности технической эксплуатации автомобилей в условиях холодного климата.

Дипломный проект разработан в соответствии с нормами ГОСТ, СНИП, ВСН, СанПин и другими нормативами.

Ключевые слова: автомобиль, анализ, исследование, климатические условия, моечные станция, моечные услуги, прибыль, работоспособность, срок окупаемости, экология, эксплуатация, эффективность.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 9

ГЛАВА I ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ 11

1.1 Актуальность выдвигаемой проблемы 11

1.2 Обоснование темы дипломного проекта 11

1.3 Общая характеристика загрязнений автомобиля и уборочно-моечных работ 12

1.4 Анализ состояния дорожных покрытий в г. Якутске 14

1.5 Анализ численности автомобилей в г. Якутске 16

1.6 Анализ уборочно-моечных работ в г. Якутске 17

ГЛАВА II ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ 19

2.1 Расчет моечной станции 19

2.2 Календарное планирование работ 22

2.2.1 Предварительный расчет параметров моечного процесса 25

2.2.2 Оценка механизации производства и технологических процессов 27

2.2.3 Расчет трудового распорядка деятельности моечной станции 28

2.3 Корректировка календарного плана работы автомойки 29

ГЛАВА III КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 32

3.1 Принципиальная гидравлическая схема моечного процесса 32

3.1.1 Дренажный насос 32

3.1.2 Фильтр грубой очистки 34

3.1.3 Емкость для грязной воды и для отходов 36

3.1.4 Система повторной очистки воды 37

3.1.5 Аппарат высокого давления 40

3.2 Конструкторский узел №1 - Поддон 42

3.3 Конструкторский узел №2 - Каркас 46

3.4 Генеральный план и технологическая планировка моечной станции. 48

ГЛАВА IV БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ОХРАНА ТРУДА 49

4.1 Требования при застройке 49

4.2 Инженерное оборудование моечной станции 50

4.3 Межотраслевые правила по охране труда на автомобильном транспорте 53

4.4 Основные мероприятия по БЖД и охране труда 55

4.5 Документация 56

ГЛАВА V ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 58

5.1 Расчет суммы капиталовложений 58

5.2 Расчет годовой заработной платы работников 60

5.3 Расчет затрат на приспособления 61

5.4 Расчет суммы накладных расходов 61

5.5 Расчет амортизационных отчислений 62

5.6 Расчет себестоимости работ 62

5.7 Расчет экономической эффективности 66

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 68

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 70

ПРИЛОЖЕНИЯ 74

ВВЕДЕНИЕ

Во всем мире происходит ужесточение экологических норм и санитарных правил, предъявляемых к качеству питьевой и промышленной воды, а также регулирующих нормы концентрации в сточных водах различных примесей и загрязнителей. Традиционные способы водоочистки на автомойке оказываются малоэффективными, и влекущими за собой огромные затраты. В большинстве случаев трудности водоочистки возникают в связи со все более расширяющимся спектром загрязнителей различного происхождения, которые в огромных количествах содержатся в сточных водах, а также большим диапазоном исходных концентраций этих загрязнителей и нестабильностью их состава. Для того, чтобы решать эти проблемы, необходимо применять новые, более современные способы, которые должна применять водоочистка: автомойка в некоторых случаях может даже выиграть от установки качественной системы очистки воды. Несмотря на ее значительную стоимость, все расходы окупаются достаточно быстро, поскольку предполагается возможность повторного использования сточной воды. Но это возможно только в том случае, когда на автомойке будет установлена качественная система очистки.

Водоочистка, которая используется на любых производственных предприятиях, и на автомойках в частности, предназначена для того, чтобы очистить и подготовить использованную воду к спуску в систему городских канализационных коммуникаций или для ее вторичного использования. Системы очистки воды от железа, цинка, масел и других продуктов на автомойке позволяют в значительной степени снизить концентрацию вредных элементов – нефтепродуктов, масел, жиров, а также нерастворимых органических солей. В том случае, если не удается удалить из воды все вышеперечисленные элементы, то следует добиваться хотя бы минимальных допустимых концентраций.

В зависимости от того, какие требования предъявляются к очищенной воде и от степени ее загрязненности, применяются различные типы водоочистки. В тех случаях, когда вода сильно загрязнена, необходимо применять для ее очистки реагенты и коагулянты. Промышленные и бытовые стоки имеют разный количественный и качественный состав. Для более качественной очистки воды промышленного происхождения, которая также зависит от степени загрязнения, от производственных процессов и иных факторов, осуществляется и различная водоочистка: автомойка загрязняет воду достаточно сильно, так что для ее очистки нужно использовать несколько методов очистки для достижения наиболее приемлемого результата. [22, с. 9-15]

В дипломном проекте будет предложена возможность использования системы повторной очистки воды для автомоек. В качестве конструкторского узла предлагается поддон стальной конструкции, предназначенный для сбора использованной воды. Откуда грязная вода через систему очистки поступает в емкость, где производится вторичное использование.

Основная цель - организация действующего пункта мойки машин с применением специализированного оборудования и повторной очистки использованной воды.

Задачи предлагаемого проекта:

Анализ дорог и автомоек г. Якутска;
Технологический расчет моечной станции;
Изучение и обзор принципа работы моечного процесса и оборудования;
Проектирование конструкторских узлов;
Экологическая безопасность;
Экономическая эффективность, рентабельность и срок окупаемости проекта.

Новизна - разработка поддона для сбора использованной воды и каркаса помещения моечной станции.

ГЛАВА I ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

Актуальность выдвигаемой проблемы

С каждым годом количество автолюбителей в г. Якутске становится все больше, соответственно, возросла потребность в автомойках. В настоящее время все автомойки города работают по старинке, применяют разнообразное количество химикатов, что особенно пагубно влияет на наши мерзлотные почвы. Поэтому предлагаемая автомойка с учетом экологических проблем становится актуальным решением.

Используемые при мытье автомобилей химические средства в значительной мере загрязняют окружающую среду. Именно поэтому установка системы водоочистки на каждой автомойке обязательна. Так что рассчитывая затраты на открытие автомойки, обязательно необходимо включить в смету расходы на монтаж водоотводов и систему очистки воды. Установка качественной системы очистки воды быстро окупится, т.к. позволит значительно сэкономить на воде и исключении штрафных санкций.

Система очистки воды на автомойках имеет замкнутый цикл. После очистки вода вновь поступает в резервуар с чистой водой и далее используется для мытья автомобилей. Положительным фактором в такой системе очистки воды, безусловно, есть ее простота, долговечность и экономичность. В целом, в процессе повторного использования воды удается сэкономить до 85% ее объемов. Дополнительно, можно установить опцию для удаления запаха и дезинфекции воды.

Очистка этих систем производится один раз в месяц, при этом промывку фильтра могут осуществлять сами работники автомойки.

А в случае, если Вы решите сменить профиль, то такая система очистки воды может быть использована для других работ, где применяется большое количество химических веществ: химчистка, прачечная и т.д. [17, с. 5-10]

Обоснование темы дипломного проекта

Анализируя существующие уборочно-моечные участки на территории г. Якутска видим, что использование систем очистки воды становится все более востребованной. Это связано с удорожанием оплаты за коммунальные услуги и введением в силу новых нормативных санитарно-эпидемиологических требований. Дальнейшее техническое решение использования существующих систем очистки воды в автосервисных услугах будет направлено на эффективное использование с учетом местных особенностей, которое будет разработано виде дипломного проекта.

Общая характеристика загрязнений автомобиля и уборочно-моечных работ

Эксплуатация легковых автомобилей в различных погодных условиях на дорогах с разным видом покрытия сопровождается загрязнением наружных поверхностей и внутренних полостей кузова, подвески, двигателя и салона. В результате загрязнения автомобиля ухудшается eгo внешний вид и снижаются удобства в пользовании, возникает коррозия кузова, затрудняется доступ к eгo узлам и дeтaлям при выполнении контрольно-осмотровых, крепежных и peмонтных работ, ухудшаются условия работы ремонтников, появляется опасность травматизма рабочих.

Вид и характер загрязнений разных частей автомобиля различен. Для верхней части кузова, стекол, салона и багажника характерным загрязнением является мелкодисперсная почвенная пыль, имеющая слабую прочность связи с поверхностями кузова и среднюю прочность связи с тканевыми, резиновыми, пластмассовыми и кожевенными покрытиями салона. Моторный отсек кузова, наружные поверхности двигателя и коробки передач загрязняются пылью и масляно-грязевыми отложениями, имеющими среднюю и сильную прочность связи с мeталлическими поверхностями. Для днища автомобиля, нижней части кузова и деталей подвески характерно наличие крупнодисперсной почвенной грязи, глинистых и органических примесей, асфальто-смолистых частиц и масляно-грязевых наслоений, имеющих наиболее сильную прочность связи с металлическими поверхностями и лакокрасочными покрытиями кузова. Оценка наиболее характерных загрязнений автомобилей, поступающих на ПТС, дана в табл. 1.1.

Таблица 1.1

Характерные загрязнения автомобилей, поступающих на ПТС

Вид загрязнения	Части автомобиля	Толщина слоя загрязнения, мм	Площадь загрязнения, %	Условный коэффициент прочности
Почвенная мелко-дисперсная пыль	Салон	0,5	95	0,15
	Верхняя часть кузова, стекла	0,5	95	0,3
	Багажник	0,5	95	0,15
	Моторный отсек, двигатель, коробка передач	1	90	0,3
Почвенная крупно-дисперсная пыль	Салон	Отдельные частицы	5	0,15
	Верхняя часть кузова, стекла		5	0,3
	Багажник		5	0,15
Масляно-грязевые отложения	Моторный отсек, двигатель, коробка передач	3-5	15	0,45
Масляно-грязевые отложения	Отдельные детали и узлы подвески и рулевого управления	3-5	10	0,45
Асфальто-смолистые отложения	Нижняя часть кузова, подвеска, днище	Отдельные частицы	15	1

К загрязнениям, полученным автомобилем в результате эксплуатации в различных условиях, добавляются загрязнения горюче-смазочными материалами, возникающие при заправке и техническом обслуживании автотранспортного средства. Частицы грязи и пыли, смешиваясь с маслянистыми веществами, образуют клейкую массу, способную при высыхании создавать пленку с хорошим сцеплением с лакокрасочным покрытием. Такой характер загрязнений является серьезным препятствием для удаления их с поверхности кузова автомобиля. Кроме тoгo, хромированные детали кузова теряют блеск под воздействием сернистых соединений, содержащихся в воздухе, и aнтиобледенительных реагентов, которыми посыпаются дороги. Для сохранения лакокрасочного покрытия кузова, обеспечения качественного осмотра и выполнения работ по ТО и ТР автомобиля, а также для поддержания eгo салона, багажного и моторного отсеков в чистоте проводятся периодически работы по уборке, мойке, сушке, протирке и полировке поверхностей. Уборка и мойка автомобиля весьма трудозатратны. В среднем, paзовая трудоемкость уборочно-моечных работ при обслуживании легковoгo автомобиля составляет 3 чел.-ч. В общем объеме трудозатрат на выполнение УМР работы по уборке салона и мойке кузова соотносятся примерно как 45 к 55%, при этом с учетом специфики работ первые поддаются только механизации, вторые как механизации, так и автоматизации. [25, с. 17-22]

Анализ состояния дорожных покрытий в г. Якутске

Проведем анализ дорог г. Якутска с целью ориентации общей протяженности и возможности загрязнения автомобиля на этих дорогах (см. диагр. 1.1).

Диаграмма 1.1 - Общая протяженность дорог в г. Якутске

По данной диаграмме видно что, общая протяженность дороги в г. Якутске интенсивно расширяется, но протяженность с твердым покрытием по данным Сахастата составляет лишь 55,7% (диагр.1.2). [27, с. 35]

Диаграмма 1.2 - Дороги с твердым покрытием в г. Якутске

В состав дороги с твердым покрытием входит цементобетон, асфальтобетон, щебенка, камни, гравий и т.д., запыленность в дорогах с таким составом в среднем составляет 10-40%.

Помимо дорог с твердым покрытием имеется дороги с усовершенствованным покрытием (диагр.1.3). [27, с. 37]

Диаграмма 1.3 - Дороги с усовершенствованным покрытием в г. Якутске

Таким образом, анализ показывает, что общая протяженность дорог в г. Якутске с каждым годом увеличивается, но доля усовершенствованной дороги весьма мала. [27, с. 38]

Анализ численности автомобилей в г. Якутске

График 1.1 - Наличие автомобилей в г. Якутске

По данным ГИБДД г. Якутска общая численность автомобилей на 2011 год - 64215, а наличие легковых - 51116, что составляет 79,6%. [27, с. 51]

График 1.2 - Наличие легковых автомобилей в г. Якутске

До 2008 года количество автомобилей стабильно увеличивалось, потом начало уменьшаться из ряда причин. Первостепенной является повышение стоимости бензина. Далее сокращение покупки автомобилей вследствие финансового кризиса и снижения благосостояния населения. [27, с. 55]

Анализ уборочно-моечных работ в г. Якутске

Диаграмма 1.4 - Анализ количества автомоек в г.Якутске

Из диаграммы видно, что за 3 года количество автомоек увеличилось почти в 2 раза, это связано в первую очередь с увеличением количества машин и развитием инфраструктуры, а также предпринимательской деятельности.

График 1.3 - Анализ по видам работ

Данный анализ показывает, что ручная и химическая мойка имеется почти во всех, а автоматическая и мойка грузовых автомобилей только в некоторых автомойках, это объясняется нехваткой оборудования в связи с высокой стоимостью.

Диаграмма 1.5 - Анализ по продолжительности работы

Количество автомоек, с режимом работы менее 24, составляет 55 в процентном соотношении, что на 10% больше тех, которые работают 24 часа. Это может быть связано с их отдаленностью от транспортного потока, с трудоемкостью работ или экономической неэффективности. [31]

Вывод по главе: по выше изложенному анализу в городе Якутске отсутствуют автомойки с вторичным использованием воды. Таким образом, данная проблема является актуальной задачей.

ГЛАВА II ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

Расчет моечной станции

Мощность моечной станции примем:

N_м= 1000 авт/год = 125 авт/мес.

Число легковых автомобилей N, принадлежащих населению данного города определяем на основе статистических данных:

N= Аn/1000= 312000·300/1000 = 93600 авт.

(2.1)

где А – численность населения города, в нашем случае население г. Якутска на 1 сентября 2013 г. составило 312000 человека;

n = 300 автомобилей на 1000 жителей;

Расчет количества автомобилей, использующих моечные услуги

Учитывая, что часть владельцев автомобилей не пользуются услугами мойки, а выполняет самостоятельно, то расчетное количество автомобилей пользующихся услугами будет меньше:

N¢=NK=93600·0,25=23400 авт.

(2.2)

где К=0,25 – коэффициент учитывающий количество владельцев пользующихся моечными услугами;

Процентное соотношение обслуживаемых автомобилей по моделям:

(2.3)

где a% - доля автомобилей данной марки в общем количестве автомобилей, берется из табл. 2.1.

Таблица 2.1

Процентное соотношение обслуживаемых автомобилей по моделям

Марка

Евро

Российские

Иномарки

а%

Расчет числа рабочих дней моечной станции:

Д_Р = 365-31-28-30-31 = 245 дней;

Если учесть, что ориентировочно 30% составляют ненастные дни, то число рабочих дней при постоянной загруженности будет равно 150 дням.

Среднесуточное число заездов на моечную станцию:

авт., (2.4 )

где Z=2,5 – среднее число заездов на моечную станцию одного автомобиля в год, т.к. автомобиль заезжает 2-3 раза в год. [13, с. 4-11]

С учетом того, что механизированная мойка одного автомобиля занимает в среднем t_м=40 мин=0,7 часа, то максимальное количество заездов на моечную станцию за сутки:

N_макс.= t_см/ t_м=12/0,7 = 17,2 @ 17 авт., (2.5)

где t_см - продолжительность рабочей смены = 12 ч;

Расчет расхода воды

Производительность (П) аппарата высокого давления Karcher K 2.38M 500 л/час = 8,3 л/мин, давление 120 бар. Время (t), на одну машину с учетом постоянного напора воды равно 10 мин.

Расход воды:

на одну машину: Q₁ = П × t = 8,3×10 = 83 л (2.6)

за сутки: Q_с = Q₁×N_c = 83×10 = 830 л (2.7)

за месяц: Q_м= Q_с×Д_м = 830×30 = 24900 л (2.8)

за год: Q_г = Q_с×Д_р.д. = 830×245 = 203350 л (2.9)

Следовательно, в зависимости от степени загрязнения на мойку одной машины может потребоваться от 60л до 100л воды.

Максимальный расход воды:

за сутки: Q_с = Q₁×N_c = 83×17 = 1411 л (2.10)

за месяц: Q_м= Q_с×Д_м = 1411×30 = 42330 л (2.11)

за год: Q_г = Q_с×Д_р.д. = 830×245 = 345695 л (2.12)

Расчет площади моечного участка

F_y= Sf_об×К^I_п, = 13,46×3,5 = 47,11 м² @ 50 м² (2.13)

где Sf_об – суммарная площадь горизонтальной проекции по габаритным размерам оборудования, м²;

К_п – коэффициент плотности расстановки оборудования; [13, с. 13-14]

Таблица 2.2

Проектирование моечной станции для легковых автомобилей 📙 Дипломная → 🆔 15010