Организация медницко-сварочного отделения на АТП

1. Общая часть

1.1 Введение

Конструкция автомобилей непрерывно совершенствуется. Тенденция развития конструкций автомобилей обусловлены как экономическими, так и социальными причинами. Экономические причины определяют тенденцию повышения топливной экономичности как легковых, так и грузовых автомобилей, что в настоящее время стало одним из ведущих направлений современного автостроения. Социальными причинами обусловлена тенденция повышения безопасности автомобилей. Автомобиль – объект повышенной опасности. Поэтому необходимо совершенствование активной и пассивной безопасности автомобиля. Автомобиль является источником загрязнения окружающей среды  отработавшими газами. Это определяет непрерывное повышение требований экологической безопасности автомобиля. Следует также отметить тенденцию автоматизации управления автомобилем, которая обеспечивается современными средствами электронной, микропроцессорной техники и направлена на повышение топливной экономичности и динамики автомобиля, активной безопасности, комфортабельности. 

Двигатель. В первую очередь надо отметить расширение применения дизелей, позволяющих снизить расход топлива на 2530 % (и больше при дальнейшем совершенствовании рабочего процесса дизеля, в частности при использовании турбонаддува).

Работа по совершенствованию рабочего процесса бензиновых двигателей проводится в следующих направлениях организация послойного распределения заряда в камере сгорания, позволяющего использовать обедненные смеси; впрыскивание топлива во всасывающий тракт; использование электронного управления дозированием подачи топлива и зажиганием; применение турбонаддува. Комплексное использование перечисленных мероприятий может обеспечить снижение расхода топлива до 20 %.

Значительное внимание уделяется применению новых видов топлива  заменителей нефтяных топлив. В нашей стране перспективно широкое применение природных газов. Более дальней перспективой является использование в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания водорода, запасы которого практически неограниченны. При работе на водородном топливе может быть решена проблема токсичности отработавших газов, так как в результате сгорания водорода образуется вода.

Некоторое развитие получат электромобили, главным образом для городских условий эксплуатации. Они бесшумны и не загрязняют окружающую среду. Препятствием к их широкому применению является малая энергоемкость аккумуляторных батарей, их громоздкость, что снижает грузоподъемность автомобиля и запас хода. Широкое использование электромобилей станет возможным, когда энергоемкость аккумуляторных батарей будет повышена в 510 раз.

По-видимому, в недалеком будущем получат развитие двигатели новых типов. В первую очередь следует отметить работы по созданию адиабатного керамического двигателя, обеспечивающего высокий термический КПД благодаря высокой температуре рабочего процесса из-за малого излучения теплоты в окружающую среду. В таких двигателях система охлаждения отсутствует.

Газотурбинные двигатели (ГТД) в настоящее время не используют на автомобилях, так как их топливная экономичность ниже, чем у дизелей, однако в перспективе при применение керамических материалов может быть налажено производство автомобильных ГТД (при повышение температуры сгорания расход топлива уменьшается).

1.2 Характеристика объекта проектирования

На всех АТП имеется медницко-сварочное отделение, которое производит восстановление изношенных поверхностей деталей, путем наплавки металла, сварки поломанных деталей, заварки трещин, а также работами по ремонту кузова автомобиля путем газовой (кислородно-ацетиленовой) и электродуговой (постоянным или переменным током) сваркой. Также отделение производит ремонт радиаторов, топливо- и маслопроводов, топливных баков, вкладышей подшипников и т.п.

Для медницких работ основным оборудованием являются специальный верстак для ремонта радиаторов, ванны для испытания топливных баков, верстаки, плиты, ножницы, для резки листового металла, стеллажи и др. Основным рабочим инструментом медников является паяльник.

Технологический процесс, в медницком отделении, примерно следующий поступившие в ремонт радиаторы подвергаются промывке 5 %-ным раствором каустической соды для удаления накипи; промывке чистой водой; восстановлению и последующему контролю.

Основными дефектами  радиатора являются повреждение трубок, вмятины и трещины на стенках бачков, повреждение охлаждающих пластин, обломы и трещины на патрубках, нарушение герметичности в местах пайки, засорение трубок и отложение накипи.

Для удаления накипи радиатор помещают на установку, обеспечивающую циркуляцию раствора каустической соды при температуре 6080С и последующую промывку водой. Для выяснения мест течи радиатор подвергают контролю сжатым воздухом под избыточным давлением 0,5 кГ/см2 в ванне с водой. Отверстия радиатора закрывают резиновыми пробками, через одну из которых по шлангу поступает воздух. Поврежденные места обнаруживаются по выходящим пузырькам воздуха. Пайку наружных трубок производят без разборки радиатора; внутренние трубки, не доступные для пайки, можно заглушить, но не более 10% общего их количества. Если повреждено большее количество трубок, то отпаивают верхний и нижний бачки радиатора и проверяют каждую трубку в отдельности. Для этого сердцевину радиатора помещают в ванну с водой, один конец трубки закрывают заглушкой, на другой подается по шлангу сжатый воздух. Пузырьки выходящего воздуха показывают место течи.

Засоренность отверстий трубок и их помятость устраняют специальным стержнем, изготовленным по размеру и профилю трубок. Трубки, пайка которых затруднена или невозможна, имеющие большие вмятины, заменяют новыми. Для этого в дефектную трубку вставляют нагретый стержень, и после размягчения припоя трубку вместе со стержнем плоскогубцами вынимают из сердцевины. Затем вставляют новую трубку вместе со вставленным в нее нагретым стержнем. После удаления стержня трубку развальцовывают и припаивают к опорным пластинам сердцевины.

Деформированные охлаждающие пластины выправляют при помощи специальной гребенки. После ремонта сердцевину радиатора снова подвергают контролю на герметичность.

Вмятины на бачках устраняют правкой, а трещины запаивают или заделывают постановкой заплат из листовой латуни толщиной 0,81,0 мм. Поверхность вокруг трещины тщательно зачищают наждачной бумагой или шабером, травят хлористым цинком, лудят, затем припаивается заплата. Обломы и трещины на пластинах каркаса устраняют наплавкой и заваркой. Отремонтированные бачки припаивают к сердцевине радиатора. Припаивают пластины каркаса и пароотводную трубку. Собранный радиатор проверяют на герметичность.

Для пайки радиатора применяют мягкие припои, используя паяльник из красной меди, рабочая часть которого облуживается тонким слоем олова. В качестве флюса применяют хлористый цинк.

Основные дефекты топливных баков вмятины, разрывы и трещины в стенках или в местах крепления заливной горловины и штуцеров; нарушения крепления перегородок со стенками бака.

При общей площади пробоин и сквозных коррозионных разрушений более 600 см2 бак бракуется. При меньшей площади повреждений бак восстанавливают постановкой заплат с последующей их приваркой или припайкой твердыми припоями. Перед восстановлением баков сваркой их выпаривают в течение 3 ч до полного удаления паров топлива.

Небольшие трещины устраняют пайкой низкотемпературными припоями, большие – пайкой высокотемпературными припоями, а в некоторых случаях и постановкой заплат.

Электросварка используется главным образом для наплавки большого количества металла на сильно изношенные поверхности. При сложной конфигурации детали предварительно нагреваются полностью или частично (местный подогрев) до температуры 600-700 градусов, чтобы избежать появления трещин. После сварки деталям дают медленно остывать вместе с печью или горном. Несложные детали могут остывать в песке.

Ещё один вид сварки является наиболее универсальным и применяется для сварки тонкостенного материала, заварки трещин, наплавки и прочее.

При газовой сварке необходимо следующее оборудование: ацетиленовый генератор или баллон с ацетиленом, баллон с кислородом, редукционные вентили для регулирования рабочего давления газа, набор горелок, резаков и наконечников к ним и стол для сварочных работ.

2. Расчетно- технологическая часть

2.1 Корректирование периодичности ТО и межремонтного пробега.

Корректирование периодичности ТО-1

Lто-1=Lнто-1*К1*К3, км ;                                          [6, с. 28]               (1)

где  Lнто-1 – нормативный  пробег до ТО-1,км; [5, с. 17]

           К1 – коэффициент корректирования нормативов в зависимости от условий эксплуатации;                      [6, с. 26]                            

           К3 – коэффициент корректирования нормативов в зависимости от природно-климатических условий;  [6, с. 27]

ЗИЛ-431410: Lто-1=4000*1,0*0,9=3600 км

КАМАЗ-5410: Lто-1=2500*1,0*0,9=3600 км

Корректирование периодичности ТО-2

Lто-2=Lнто-2*К1*К3, км ;                                             [6, с. 28]              (2)                                                           

              где Lнто-2 – нормативный пробег до ТО-2,км;              [5, с.17]

ЗИЛ: Lто-2=16000*1,0*0,9=14400 км

КАМАЗ: Lто-2=12000*1.0*0,9=10800 км

Корректирование межремонтного пробега

Lкр=Lнкр*К1*К2*К3,км ;              [6, с. 28]                   (3)

              где Lнкр –  нормативный пробег до КР,км;               [5, с. 17]

          К2    –  коэффициент корректирования нормативов в зависимости от модификации подвижного состава и организации его работы;              [6, с.27]

ЗИЛ: Lкр=350000*1.0*0,75*0.9 = 236250 км

КАМАЗ: Lкр=300000*0,9*1,0*1,1*0,9 = 256500 км

Определим кратность ТО-1

n1=Lто-1/ lсс,              (4)             

              где  lсс – среднесуточный пробег,км.

ЗИЛ: n1=3600/180=20

КАМАЗ: n1=3600/180=20

Уточним пробег до ТО-1

           Lто-1=Lсс*n1, км;               [3, с. 280]               (5)

ЗИЛ Lто-1=180*20=3600 км

КАМАЗ Lто-1=180*20=3600 км

              Определим кратность ТО-2

           n2=Lто-2/Lто-1                                                                                                   (6)   

ЗИЛ: n2=14400/3600=4

КАМАЗ: n2=10800/3600=3

              Уточним пробег до ТО-2

            Lто-2=n2*Lто-1, км;               [3, с. 280]                   (7)                                                     

ЗИЛ : Lто-2=3600*4=14400 км

КАМАЗ: Lто-2=3600*3=10800 км

              Определим кратность КР

n3=Lкр/Lто-2                                                                                                                   (8)

ЗИЛ: n3=236250/14400=16

КАМАЗ: n3=256500/10800=24

              Уточним пробег до КР

Lкр=n3*Lто-2 , км;               [3, с. 280]              (9)                                        

ЗИЛ: Lкр=14400*16=230400 км

КАМАЗ: Lкр=10800*24=259200 км

2.2 Расчет производственной программы в трудовом и номенклатурном выражении

              Определим количество КР в цикле

Nкр=Lкр/Lкр ,               [3, с. 206]              (10)                 

ЗИЛ: Nкр=1

КАМАЗ: Nкр=1

              Определим количество ТО-2 за цикл

Nто-2=Lкр/Lто-2 - Nкр ,               [3, с. 206]                   (11)                                                                       

ЗИЛ: Nто-2=230400/14400-1=15

КАМАЗ: Nто-2=259200/10800-1=23

              Определим количество ТО-1 за цикл

Nто-1=Lкр/Lто-1-Nкр-Nто-2     ,               [3, с. 206]                      (12)

ЗИЛ: Nто-1=230400/3600 -(1+15)=48

КАМАЗ: Nто-1=259200/3600 -(1+23)=48

              Определим количество ЕО за цикл

Nео=Lкр/Lео=Lкр/Lсс ,               [3, с. 206]              (13)

ЗИЛ: Nео=230400/180=1280

КАМАЗ: Nео=259200/180=1440

              Определим коэффициент технической готовности

т=Дэ/(Дэ+Дто-тр) ,               [3, с. 206]               (14)

              где Дэ – количество дней нахождения автомобиля в технически исправном состоянии.

              Определим количество дней простоя в ТО и ремонте

Дто-тр=Дкр+Дтрт+(dто-тр*Lкр*k4’)/1000, дней                   [3, с. 207]                    (15)                              

              где Дкр – количество дней простоя в КР;               [6, с. 24]

                 Дтрт – количество дней транспортировки автомобиля с АРЗ

                 dто-тр – простой в ТО-ТР, дней/1000 км

                 k4’ – коэффициент корректирования нормативности в зависимости от пробега с начала эксплуатации.               [6, с. 28]

              Определим количество дней нахождения автомобиля в технически исправном состоянии.

Дэ=Nео=Lкр/Lсс , дней                          (16)

ЗИЛ: Дэ=230400/180=1280

КАМАЗ: Дэ=259200/180=1440

ЗИЛ: Дто-тр=15+1,5+(0,4*230400*1,0)/1000=102

КАМАЗ: Дто-тр=22+2,2+(0,5*259200*1,3)/1000=193

ЗИЛ: т=1280/(1280+102)=0,93

КАМАЗ: т=1440/(1440+193)=0,88

              Определим годовой пробег

Lг=Lсс*Дрг*т, км                          [8, с. 24]                           (17)

              где Дрг – количество дней работы в году.

ЗИЛ: Lг=180*246*0,78=34538 км

КАМАЗ: Lг=180*246*0,73=32324 км

              Определим коэффициент перехода от цикла к году

г=Lг/Lкр ,               [8, с. 25]              (18)

ЗИЛ: г=34538/230400=0,15

КАМАЗ:    г=32324/259200=0,12

              Определение годовой программы в штучном выражении

              Определим годовое количество ЕО

Nгео=Nео*г*Асп ,               [3, с. 207]                  (19)

              где Асп – списочное количество подвижного состава данной марки.

ЗИЛ: Nгео=1280*0,15*110=21120

КАМАЗ: Nгео=1440*0,12*140=24192

              Определим годовое количество ТО-1

Nгто-1=Nто-1*г*Асп  ,               [3, с. 207]                   (20)

ЗИЛ: Nгто-1=48*0,15*110=792

КАМАЗ: Nгто-1=48*0,12*140=806

              Определим годовое количество ТО-2

Nгто-2= Nто-2*г*Асп  ,               [3, с. 207]              (21)

ЗИЛ: Nгто-2=15*0,15*110=248

КАМАЗ: Nгто-2=23*0,12*140=386

              Определим количество КР за год

Nгкр=Nкр*г*Асп                      [3, с. 207]               (22)

ЗИЛ: Nгкр=1*0,15*110=17

КАМАЗ: Nгкр=1*0,12*140=17

              Определим годовое количество СО

Nгсо=Nсо*Асп  ,                     [3, с. 207]               (23)

              где Nсо=2

ЗИЛ: Nгсо=2*110=220

КАМАЗ: Nгсо=2*140=280

              Определение суточной программы парка по ТО автомобилей

Nсео=Nгео/Дрг  ,                     [3, с. 207]               (24)

ЗИЛ Nсео=21120/246=86

КАМАЗ: Nсео=24192/246=98

Nсто-1=Nгто-1/Дрг ,                      [3, с. 207]               (25)

ЗИЛ: Nсто-1=792/246=3

КАМАЗ: Nсто-1=806/246=3

Nсто-2=Nгто-2/Дрг ,                      [3, с. 207]               (26)

ЗИЛ: Nсто-2=248/246=1

КАМАЗ: Nсто-2=386/246=1

              Выберем метод обслуживания

ЕО

ЗИЛ – тупиковый метод

КАМАЗ – тупиковый метод

ТО-1

ЗИЛ – тупиковый метод

КАМАЗ – тупиковый метод

ТО-2

ЗИЛ – тупиковый метод

КАМАЗ – тупиковый метод

              Расчет производственной программы в трудовом выражении

              Корректирование трудоемкости ЕО

tео=tнео*К2*К5*К5, чел*ч,                     [6, с. 29]               (27)

              где tнео– нормативная трудоемкость ЕО;               [5, с. 17]

К5 – коэффициент корректирования нормативов в зависимости от количества обслуживаемых и ремонтируемых автомобилей на АТП и количества технологически совместимых групп;               [6, с. 29]

                 Км – коэффициент механизации уборочно-моечных работ.

                 Км=0,350,75

ЗИЛ: tео=0,45*0,75*1,05*0,55=0,20 чел*ч

КАМАЗ: tео=0,75*0,95*1,05*0,55=0,41 чел*ч

              Корректирование трудоемкости ТО-1

tто-1=tнто-1*К2*К5*Кп, чел*ч,              [6, с. 28]               (28)

              где   tнто-1– нормативная трудоемкость ТО-1;               [5, с. 17]

                   Кп – коэффициент учитывающий поточный метод

ЗИЛ: tто-1=2,2*0,75*1,05*1,0=1,73 чел*ч

КАМАЗ: tто-1=1,91*0,95*1,05*1,0=1,90 чел*ч

              Корректирование трудоемкости ТО-2

tто-2=tнто-2*К2*К5*Кп, чел*ч ,              [6, с. 28]               (29)

где  tнто-2– нормативная трудоемкость ТО-2;               [5, с. 17]

ЗИЛ: tто-2=10,8*0,75*1,05*1,0=8,50 чел*ч

КАМАЗ: tто-2=8,73*0,95*1,05*1,0=8,71 чел*ч

              Корректирование удельной трудоемкости ТР

tтр=tнтр*К1*К2*К3*К4*К5, чел*ч/1000 км,              [6, с. 28]               (30)

где tнтр– нормативная удельная трудоемкость ТР, чел*ч/1000 км

       К4 – коэффициент корректирования нормативов удельной трудоемкости ТР в зависимости от пробега с начала эксплуатации

ЗИЛ: tтр=3,5*1,0*0,75*0,9*1,2*0,55=1,56 чел*ч/1000 км

КАМАЗ: tтр=6,7*1,0*0,95*0,9*1,0*0,55=3,15 чел*ч/1000 км

              Суммарная годовая трудоемкость

              Годовая трудоемкость ЕО

Тгео=Nгео*tео  , чел*ч ,              [8, с. 26]              (31)

ЗИЛ: Тгео=21120*0,20=4224 чел*ч

КАМАЗ: Тгео=24192*0,41=9919 чел*ч

              Годовая трудоемкость ТО-1

Тг то-1=Nгто-1*tто-1, чел*ч              [8, с. 26]              (32)

ЗИЛ: Тгто-1=792*1,73=1370 чел*ч

КАМАЗ: Тгто-1=806*1,9=1531 чел*ч

              Годовая трудоемкость ТО-2

Тгто-2=Nгто-2*tто-2 , чел*ч              [8, с. 26]               (33)

ЗИЛ: Тгто-2=248*8,5=2108 чел*ч

КАМАЗ: Тгто-2=386*8,71=3362 чел*ч

              Объем работ по ТР за год

Тгтр=tтр*Lг*Асп/1000 , чел*ч               [8, с. 27]              (34)

ЗИЛ: Тгтр=((1,56*34538)/1000)*110=5927 чел*ч

КАМАЗ: Тгтр=((3,15*32324)/1000)*140=14225 чел*ч

              Трудоемкость работ по СО

Тгсо=Nсо*tто-2*К, чел*ч              [3, с. 209]               (35)

              где К – коэффициент работ по СО в объеме работ по ТО-2; К=0,2

ЗИЛ: Тгсо=220*0,2*8,5=374 чел*ч

КАМАЗ: Тгсо=280*0,2*8,71=488 чел*ч

              Определим годовую трудоемкость ТО и ТР

Тто-тр=Теог+Тто-1г+Тто-2г+Ттрг+Тсог, чел*ч              (36)

ЗИЛ: Тто-тр=4224+1370+2108+5927+374=14003 чел*ч

КАМАЗ: Тто-тр=9919+1531+3362+14255+488=29555 чел*ч

              Тто-тр=Тто-тр+Тто-тр , чел*ч              (37)

              Тто-тр=14003+29555 =43558 чел*ч

              Определим трудоемкость работ по самообслуживанию предприятия

Тсам=Тто-тр*Ксам/100, чел*ч              (38)

              где Ксам –объем работ по самообслуживанию, (Ксам=10%)

              Тсам=43558*14/100=6098 чел*ч

              Определим трудоемкость на АТП

ТАТП=Тто-тр+Тсам, чел*ч              (39)

              ТАТП=43558+6098=49656чел*ч

2.3 Расчет численности производственных рабочих

Определим трудоемкость работ отделения

Тотд=Тг тр*Стр+Тсам*Ссам, чел*ч              [8, с. 33]              (40)

где С отд– доля трудоемкости работ приходящаяся на данное отделение, %              [8, с. 184]

ЛАЗ: Тотд=5927*0,04+1960*0,27=766чел*ч

КАВЗ: Тотд=14255*0,04+4138*0,27=1687 чел*ч

              Определим годовой производственный фонд времени

Фт=(Дк-Дв-Дп)*Тсм-Дпп*1, ч               [8, с. 35]               (41)

где Дк – количество календарных дней в году;

              Дв – число выходных дней в году;

              Дп – количество праздничных дней в году;

              Тсм – время смены;

              Дпп– число предпраздничных дней в году.

              Фт=(366-15-105)*8-8*1=1960 ч

              Определим технологически необходимое число рабочих

Рт=Тп/Фт*, чел.              [8, с. 35]               (42)

              Рт=2453/1960*1=1 чел.

Определим годовой фонд времени одного производственного рабочего

Фш=Фт -[Дотп*6,67+Дувп*8], ч              [8, с. 36]               (43)

              Фш=1960-(28*6,67+4*8)=1741 ч

Определим штатное число производственных рабочих

Рш=Тп/Фш*, чел.               [8, с. 35]              (44)

              Рш=2453/1741*1=1 чел.

2.4 Выбор и обоснование методов организации технологического процесса

Выбираем метод специализированных бригад. Организация технологического процесса таким методом, при котором бригада рабочих выполняет определенный вид ТО и ремонта по всем автомобилям АТП.

Специализированные бригады формируются из рабочих различных профессий и квалификаций. Каждый рабочий выполняет определенные операции. Рабочие могут специализироваться по видам воздействий, т.е. одна из бригад производит ТО-1, вторая-ТО-2, третья-ТР, четвертая ремонт агрегатов и деталей, снятых с автомобиля; по группам работ (контрольно-диагностические, крепежные, регулироачные, смазочные, заправочные, медницкие и др.); по отдельным агрегатам и механизмам автомобиля. Специализированные бригады могут обслуживать закрепленные и не закрепленные за ними автомобили. В зависимости от объема выполняемых работ, на каждую бригаду планируется свой штат и фонд заработной платы. Производительность труда рабочих специализированных бригад по видам воздействий значительно выше комплексных. Кроме того, такие бригады не трудно организационно создать. Поэтому они нашли широкое распространение.

Однако опыт работы специализированных бригад по видам воздействий показал, что при их применение отсутствует персональная ответственность рабочих за техническое состояние и надежную работу автомобилей на линии. Трудно проанализировать причины отказов и неисправностей автомобилей и выявить виновников брака, отсутствует материальная и моральная заинтересованность рабочих в повышении качества выполняемых работ.   

Схема 1 – Схема   технологического  производства

              Рисунок 1.– Схема технологического процесса

2.5 Распределение рабочих по специальностям, квалификациям и рабочим местам.

На основании среднего разряда 2,3 при интервале со  по   принимаем одного рабочего по  разряду.

Основными рабочими местами являются установка для пропаривания и промывки топливных баков; стенд для ремонта и испытания радиаторов; ванна для испытания топливных баков, сварочный пост, электро-сварочная установка.

2.6 Подбор технологического оборудования и расчет площадей

Расчет технологического оборудования

Определим производственный фонд еденицы оборудования

Фоб=Дрг*Тсм*С*Псоб*Р, ч              [3, с. 223]              (45)

где Дрг – число рабочих дней в году;

       Тсм – время смены;

        С – число смен;

        Псоб – коэффициент использования оборудования по времени;

        Р – число рабочих одновременно работающих на данном оборудовании.

              Фоб=246*8*1*0,6*1=1181 ч

Определим количество одноименного оборудования

Q=То/Фоб ,              [3, с. 223]              (46)

              Q=2453/1181=2

Определим загруженность оборудования

З=(То*100)/(Q*Фоб), %              [3, с. 223]               (47)

              З=(2453*100)/(2*1181)=104 %

Таблица 1. – Технологическое оборудование