Техническая эксплуатация автомобилей

Содержание:

1. Задание……………………………………….……………………………..5
2. Расчёт трудозатрат, простоев, количества рабочих и коэффициента технической готовности………………………………….………….……………7
3. Годовой и месячный план эксплуатации автомобилей и лесовозных машин………………………………..…………………………………………...13
4. Разработка жидкостного теплообменника для ДВС и топливного бака…………………...……………………………………………………...……17

Список  литературы………………..……………………………………………..26 
 
 

1. Задание

Для парка  лесозаготовительных машин ЛПХ (таб. 1) необходимо выполнить следующие расчёты:

1. Определить количество капитальных ремонтов, технических уходов №1, №2, №3, сезонных уходов.

2. Рассчитать  трудозатраты на техническое обслуживание и текущий ремонт.
3. Рассчитать необходимое количество рабочих для выполнения работ по техническому обслуживанию и ремонту.
4. Рассчитать простой машины в технических уходах и ремонтах.
5. Определить плановый коэффициент технической готовности парка лесосечных машин и лесовозных автомобилей.
6. Создать технический и оборотный фонд агрегатов и узлов, необходимых для поддержания работоспособности парка машин ЛПХ при агрегатном методе ремонта.
7. Для разработки годового и месячного плана эксплуатации автомобилей и лесосечных машин ( таб. 1).
8. Определить годовой пробег автомобилей на вывозке древесины.
9. Рассчитать количество лесосечных машин необходимых для выполнения плана.
10. Составить упрощённый план эксплуатации автомобилей в течении года. (по месяцам)

11. На наиболее напряжённый период эксплуатации автомобилей  и лесосечных машин (декабрь-март) составить график работы, технического обслуживания и ремонта основных марок лесозаготовительного оборудования.

Данные для  расчёта. 

Таблица 1.1 

     Таблица 1.2

2. Расчёт трудозатрат, простоев, количества рабочих и коэффициента технической готовности. 

      Количество капитальных ремонтов, технических уходов, трудозатрат  и простоев машин на их выполнение, а так же количества рабочих,  необходимых для обслуживания и ремонта заданного парка машин определим по формулам (2.1-2.4). При этом учитывается принцип цикличности и совмещаемости технических уходов и капитальных ремонтов.

      Количество технических обслуживаний  N_TO-1, N_TO-2, N_TO-3, N_KP определяется по формулам: 

;    (2.1) 

;                (2.2) 

;      (2.3) 

;                 (2.4) 

  где W_r – годовая наработка парка n машин одной марки, определяется по формуле (2.5); 

  F_TO-1, F_TO-2, F_TO-3, - периодичность технического обслуживания ТО-1, ТО-2, ТО-3; 

;          (2.5) 
 

      Общие трудозатраты ΣТ_ТО и простои Σ П_ТО на техническое обслуживание машин включает трудозатраты и простои на все виды уходов n количества машин и определяется по формулам (2.6) и (2.7) соответственно: 

(2.6) 

       (2.7) 

где:

 Т_ТО-1, Т_ТО-2, Т_ТО3, Т_СО – нормативные трудоёмкости технических уходов.

П_ТО-1, П_ТО-2, П_ТО-3, П_СО, П_КР – нормативная продолжительность технических уходов и капитальных ремонтов. 

      Трудозатраты и простои на текущие ремонты, выполняемые по потребности, рассчитываются по нормативам, отнесённым на 100 м/ч работы трактора или на 1000 км пробега автомобиля. Формула (2.8); 

 ;         (2.8)

где:

  T_ТР  - нормативные трудозатраты на текущий ремонт.

  Численность рабочих, занятых на ремонте и техническом обслуживании, определяется по формуле:

;           (2.9)

где:

  Т_{ТО и ТР} – суммарные трудозатраты на  техническое обслуживание и ремонт машин; 
 
 
 

  Ф_Г – годовой фонд рабочего времени, определяемый по формуле:

;  (2.10)

где:

  D_K – число календарных дней в году;

  D_B – число выходных дней в году;

  D_o – число дней очередных отпусков в году;

  D_п – число праздничных дней в году;

  t – количество часов в смене;

  ŋ – коэффициент  полезного действия рабочего  времени времени; 

  Коэффициент  технической готовности определяется  по формуле:

;       (2.11)

где:

  МД_испр – Машино-дни в исправном состоянии;

  МД_хоз – Машино-дни в хозяйстве;

  L – коэффициент учитывающий соотношение календарных и рабочих дней в году, определяемых по формуле:

;     (2.12) 

   Приведём  расчёт для трелевочного трактора  ТТ-4.

   По заданию  годовой объём работы на одну  машину W=1100 м/ч 

Примем  число рабочих равным 2 человека. 

  Результаты  всех расчётов сведены в таблицу 2.1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Таб. 2.1 – Результат  расчёта трудозатрат, простоев, количества рабочих и коэффициента технической готовности.

   Неснижаемый оборотный фонд агрегатов и узлов, необходимый для поддержания работоспособности парка машин ЛПХ при агрегатном методе ремонта создаётся на основе рекомендаций.

  Результат  формируем в таблице 2.2

Таблица 2.2 - Неснижаемый  оборотный фонд агрегатов и узлов.

3. Годовой и  месячный план эксплуатации автомобилей  и лесовозных машин.

1. Годовой пробег автомобилей на вывозке древесины  определяется по формуле:

;          (3.1.1)

где:

  W_Г – годовой план вывозки лесопункта, 120000 м³

   Q_СР – средняя нагрузка на рейс, 21 м³

  L_СР – среднее расстояние вывозки, 70 км

 км

2. Расчёт количества лесовозных автомобилей, необходимого для выполнения плана производится по формуле:

 ;         (3.2.1)

где: L₁ – годовой пробег одной машины 

n_маш= =10,6 

Таблица 3.1 –  план эксплуатации лесовозных автомобилей  по месяцам.

3. График работы технического обслуживания и ремонта основных марок лесозаготовительного оборудования.

    График  работы технического обслуживания ремонта  составляется для двух валочно-пакетирующих машин ЛП-19, двух трелёвочных бесчокерных машин ЛП-18Г и двух лесовозных автомобилей МАЗ-509А.

    Дата  выполнения первого (с начала месяца) технического обслуживания Д_ТО-1 определяется по формуле:

   ;      (3.3.1)

  где:

  N_раб – количество дней работы трактора (машин) с начала месяца до ТО-1

  N_B, N_П – количество календарных выходных и праздничных дней за период работы трактора (машины) до прохождения ТО-1 по календарю.

  Т_ТО-1, Т⁰_ТО-1 – периодичность ТО-1 и наработка после последнего ТО-1. 

  Дата выполнения  следующего ТО в этом месяце рассчитывается от даты текущего ТО-1 по формуле:

  ;       (3.3.2)

  Даты остальных  ТО и ТР определяются по  подобным формулам, в которые  подставляются соответствующая периодичность наработка после последнего ТО.

   Для первой  ЛП-19 планируемая месячная наработка составит:

W_M=1100*0.1=110 моточасов.

   Количество  ТО-3:

  Количество  ТО-2:

   Количество  ТО-1:

Простои на ТО и  ремонт:

  П_ТО=1*14+1*7=21 (час.)

  П_Р= = 15,4 (час.)

Общие простои  на ТО и ремонт:

  ΣП_ТОиР=21+15,4=36,4 (час.)

 Количество  дней простоев:

  Д_ТОиР= =5,2 (дня)

Количество рабочих дней в месяце:

Д_ТОиР=31-5-1-5,2=19,8 (дня)

Сменная наработка:

W_C= =5,5 мото-час. 
 

Дата ТО-2

Дата ТО-1

Трудозатраты  на ТО и ТР

 ч/час 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

4. Разработка  жидкостно-топливного теплообменника для  грузовых автомобилей  с двигателями  ЯМЗ, установленного в баке.

   Зимним периодом эксплуатации называется такой период, когда температура окружающего воздуха устанавливается ниже плюс пяти градусов Цельсия.

      Эксплуатация машин в зимних  условиях затрудняется из-за низких  температур воздуха наличия снежного  покрова, сильных ветров и метелей,  а также сокращения светлого  времени суток. Но самая серьёзная проблема это низкая температура окружающего воздуха, в таких условиях затрудняется пуск двигателя, оказывается отрицательное влияние на работу всех его систем и поддержания нормального теплового режима. Вследствие низких температур окружающего воздуха значительно ухудшается испаряемость бензина и увеличивается плотность воздуха, что приводит к значительному обеднению горючей смеси и плохому ее воспламенению при пуске карбюраторных двигателей. В дизелях вследствие повышения вязкости топлива и снижения температур воздушного заряда в цилиндрах нарушаются условия смесеобразования и ухудшается самовоспламенение дизельного топлива.

      Переохлаждение двигателя в процессе его работы приводит к ухудшению смесеобразования и усилению конденсации горючего, в результате чего увеличивается его расход и снижается мощность двигателя. Конденсат горючего смывает масляную пленку со стенок цилиндров и разжижает масло в картере, что приводит к резкому нарастанию износа деталей двигателя и сокращению срока его службы. Особенно сильно изнашиваются детали при пуске холодных двигателей. Повышение вязкости масла при низких температурах воздуха вызывает резкое увеличение сопротивления вращению коленчатого вала, что затрудняет достижение, требуемой для пуска двигателя, частоты вращения коленчатого вала. 

    Поэтому, в своём курсовом проекте я  хотел бы предложить теоретический  вариант решения проблемы пуска  двигателя путём подогрева электроподогревателем охлаждающей жидкости двигателя и топлива, путём установки в топливный бак теплообменника в виде змеевика, который будет подогревать топливо вокруг топливозаборника.

  Краткое техническое описание электроподогревателя ЭНТМ – 3.

Предназначен для предварительного подогрева охлаждающей жидкости в зимнее время года, для облегчения пуска автомобиля. 

Принцип работы: приспособление с помощью патрубков соединяется с системой охлаждения двигателя в самой нижней точке. Внутри предусмотрен тэн, мощностью 3 кВт. Тэн имеет встроенное тепловое реле, которое обеспечивает нагрев охлаждающей жидкости до 85⁰С и автоматическое его отключение, причём реле срабатывает и включается вновь при понижении температуры до 70-75⁰С. В процессе нагрева происходит циркуляция жидкости, расширившаяся горячая жидкость поднимается в верхнюю часть системы, а холодная циркулирует в нижнюю часть (к подогревателю).

Время работы подогревателя: от 60 до 120 минут в зависимости от температуры окружающей среды и объема двигателя.

Установка: Подогреватель устанавливается в патрубок радиатора, для чего его необходимо разрезать, подогнать по ширине подогревателя, и затянуть хомутами. Не требуется дополнительных монтажных комплектов для установки. Конструкция проста и неприхотлива, не требует обслуживания.

      Электроподогреватель  устанавливается не только на двигатели  отечественного производства (КАМАЗ-ЕВРО, ЗМЗ, ЯМЗ), но так же и на импортные двигатели автомобилей таких марок как: Volkswagen Transporter, Scania, Mercedes Sprinter, ISUZU, Ford Transit, Fiat Ducato, DAF, BAW, различной мощностью от 1,5 до 4 кВт.

      В данном случае, я предлагаю установить электроподогреватель рядом с топливным  баком, для этого в топливном баке необходимо установить теплообменник, выполнить технологические отверстия под соединительные трубки.

Основные  технические характеристики и особенности  конструкции 

• Мощность 3 кВт
• Длина соединительного электрического шнура 2,5 м
• Номинальное напряжение 220В
• Род тока - переменный
• Частота тока 50 Гц
• ТЭН с оболочкой из нержавеющей стали
• Корпус – сталь
• Класс защиты от поражения электрическим током 1
• Степень защиты от влаги                         IPX4  

Параметры бака и двигателя ЯМЗ-238 необходимые  для расчётов:

• объём бака 180л
• объём охлаждающей жидкости 32л
• мощность подогревателя 3 кВт = 3472,2 ккал
• площадь бака 3,5 м³
• α=10ккал/(м*ч*К)

4.1 Расчёт диаметра  трубки теплообменника.

Количество  теплоты необходимое для запуска  двигателя при t₁=-40⁰ и t₂=10⁰

где: С –  коэффициент теплоёмкости масла;

С = 0,43 ккал/(м²С⁰)

G – масса топлива в баке;

Масса топлива определяется по формуле:

где:

γ – плотность  топлива= 0,95;

     V – объём топлива в баке = 180 л;

      Тогда: G = 0,95*180 = 171 кг

Количество  тепла для работы теплообменного процесса определяется по              формуле:

где:

К – коэффициент  теплопередачи;

F – площадь теплообмена, м²;

τ – время  теплообмена, ч;

Коэффициент теплопередачи находится по формуле:

где:

a₁ - коэффициент теплопередачи от стенки к топливу;

a₁ = 2200 Вт/(м*с⁰)

a₂ - коэффициент теплопередачи от жидкости к стенке;

a₂ = 800 Вт/(м*с⁰)

δ_i – толщина слоя, через который происходит теплопередача;

δ_i = 0,1 м

λ_i – коэффициент тепловодности;

λ_i = 15 Вт/(м*с⁰)

из расчётов получаем:

ккал

 Вт/(м*с⁰)