Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия (СибАДИ)»

А.В. Трофимов, М.В. Банкет, Э.Р. Раенбагина

ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ В СИСТЕМЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА АВТОМОБИЛЕЙ: МЕТОДИКА РАЗРАБОТКИ

ИМОДЕРНИЗАЦИИ

Учебное пособие

Омск • 2016

ВВЕДЕНИЕ

Совершенствование систем технического обслуживания и ремонта автомобилей невозможно без применения современного технологического оборудования, которое позволяет обеспечить необходимый уровень качества работ и снижение их трудоемкости, повышение производительности труда и культуры производства, повышение безопасности работ для производственного персонала и окружающей среды. В ряде случаев эти цели можно достичь модернизацией уже имеющегося технологического оборудования или разработкой новых образцов, адаптированных под условия конкретного производства или конкретной технологии, для чего необходимо выполнение конструкторских разработок.

Работа технической службы предприятия автомобильного транспорта должна быть направлена на решение следующих задач:

-повышение уровня механизации работ;

-обеспечение технологического процесса ТО и ремонта автомобилей необходимым комплектом технологического оборудования, технологической оснасткой, средствами измерений и КДО;

-поддержание технологического оборудования в исправном техническом состоянии; соблюдение сроков ТО, аттестации и метрологической поверки, если она предусмотрена инструкцией по эксплуатации;

-обучение персонала, работающего на технологическом оборудовании, правилам пользования и требованиям техники безопасности;

-обеспечение безопасности оборудования для персонала и окружающей среды;

-разработку «нестандартного» оборудования, удовлетворяющего особенностям технологического процесса на предприятии.

Специалисты и работники технических служб автотранспортных предприятий и СТО должны быть компетентными в вопросах выбора

иприменения по назначению технологического оборудования. Эта задача актуальна в условиях, когда номенклатура и ассортимент выпускаемого технологического оборудования достаточно разнообразны, а технический уровень и стоимость большинства образцов высоки.

3

Однако вопросы разработки и (или) модернизации технологического оборудования не теряют своей актуальности. В основном это связано с механизацией некоторых специфических работ и с адаптацией стандартных технологических процессов и операций в условиях уже существующих производственных баз предприятий. При этом технические устройства и объекты создаются:

-как новые, которых до сих пор не существовало;

-на базе уже существующих устройств и объектов с учетом критического анализа их конструкции.

Вучебных проектах (курсовых работах и курсовых проектах), а также выпускных квалификационных работах (ВКР), как правило, выбирается второй вариант, который принято обобщенно называть модернизацией технологического оборудования. Видов модернизации, как и способов разработки объектов новой техники, существует множество. Какие из них применить при разработке технологического оборудования в рамках выполнения учебного проекта и ВКР, зависит от конкретных задач проектирования и (или) исследования.

Вне зависимости от выбранного варианта речь идет о выполнении конструкторских разработок, которые для упрощения далее рассматриваются под общим названием «Разработка технологического оборудования».

При написании данного учебного пособия использованы материалы известных учебников, учебных пособий и справочников:

М. М. Шахнеса, Н.М. Беляева, Ю.А. Власова, Н.С. Галдина, Г.В. Крамаренко, Е.С. Кузнецова, Л.В. Курмаза, Г.М. Напольского, А.И. Руппеля, О.А. Ряховского, С. А. Чернавского и др.

Авторы будут весьма признательны всем, кто пожелает прислать свои предложения и замечания.

4

1. ОСНОВЫ КОНСТРУКТОРСКИХ РАЗРАБОТОК

1.1. Основные теоретические положения

Разработка технологического оборудования осуществляется методами проектирования и конструирования. Проектирование – это процесс поиска научно обоснованных, технически осуществимых и экономически целесообразных инженерных решений по созданию изделия (объекта новой техники). Результатом проектирования является описание варианта предлагаемого изделия, который анализируется, обосновывается и просчитывается, в дальнейшем принимается как основа для дальнейшего конструирования изделия. Конструирование

– это процесс создания конкретной конструкции изделия, удовлетворяющей определенным требованиям. Конструкция – это структура изделия, взаимное расположение его составных частей и элементов. Конструкция предусматривает способ соединения и взаимодействия составных частей, а также материалы, из которых они изготовлены. Таким образом, проектирование и конструирование служат одной цели – разработке нового объекта, которого не существует или он существует в другой форме и имеет иные размеры. Разработка, составляющими частями которой являются проектирование и конструирование, – термин более широкий. Кроме проектно-конструкторских работ он включает в себя также работы по прогнозированию и техни- ко-экономическому обоснованию создания объекта. Стадийность и глубина разработки зависят от категории сложности объекта проектирования.

Целью разработки является создание конструкции нового изделия, которая максимально удовлетворяет требованиям функциональности и технологичности. Функциональность – это свойство изделия, характеризующее его способность выполнять все функции и действия согласно его эксплуатационному назначению. Технологичность – совокупность свойств изделия, характеризующих возможность его разработки, изготовления, обслуживания, ремонта и эксплуатации по наиболее эффективной технологии и с наименьшими затратами.

Конструировать значит создавать проекты нового или модернизировать существующее технологическое оборудование. Разработка новых конструкций сложный творческий процесс,

5

требующий от разработчика широких, разносторонних знаний и выполняемый чаще всего за несколько стадий.

Модернизация – это конструктивно-технологическое совершенствование существующего оборудования. Она является существенным способом, позволяющим в короткий срок при относительно небольших затратах разработать более эффективные средства технологического оснащения. Процесс совершенствования техники непрерывен и безостановочен. В зависимости от цели модернизация может быть технологической, конструкторской, энергетической, экологической и комплексной.

Технологическая модернизация состоит в повышении уровня показателей функционирования оборудования. Конструкторская модернизация связана с повышением надежности и ремонтопригодности оборудования и состоит в замене отдельных элементов, систем, деталей оборудования на более надежные и своевременные. Энергетическая модернизация должна обеспечить экономию топлива – энергетических ресурсов при эксплуатации оборудования, экологическая связана с уменьшением выхода вредных веществ в окружающую среду. Комплексная модернизация проводится на основе сочетания упомянутых выше видов модернизаций. Целесообразность модернизации конкретного образца технологического оборудования должна быть экономически обоснована.

1.2. Этапы конструкторских разработок

ГОСТ 2.103–2013 устанавливает четыре стадии разработки нового технического объекта: техническое предложение, эскизный проект, технический проект и разработка конструкторской документации на изделие. Эти стадии выполняются на основании технического задания

[7].

Техническое задание является основополагающим документом, которым руководствуется разработчик, приступая к выполнению конструкции нового изделия. Оно определяет основные направления разработки конструкции и принцип работы будущего изделия.

В технических заданиях оговариваются этапы разработки и сроки выполнения каждого этапа и разработки в целом.

Общий порядок разработки технического задания устанавливает ГОСТ 15.001–88.

6

Техническое предложение начальная стадия проектирования. Работы, проводимые при разработке технического предложения, включают:

-уточнение технического задания;

-анализ задания, изучение и критическую проработку конечной

цели;

-подбор материалов;

-выявление вариантов; установление принципов действия; размещение функциональных составных частей; проработку вариантов конструкции и их оценку;

-проверку вариантов; проверку на патентную чистоту и конкурентоспособность; оформление заявок на изобретение; проверку соответствия технике безопасности;

-оценку вариантов; анализ вариантов; выявление их преимуществ и недостатков (качество, технологичность, экономичность и др.);

-выбор оптимального варианта;

-рассмотрение и утверждение проекта.

Требования к выполнению технического предложения устанавливает ГОСТ 2.118–2013. Конструкторские документы технического предложения включают чертеж общего вида, габаритный чертеж, схемы, пояснительную записку, таблицы, расчеты, патентный формуляр, ведомость технического предложения, карту качества продукции.

Эскизный проект совокупность конструкторских документов, содержащих принципиальное конструктивное решение, дающих общее представление об устройстве и принципе работы изделия.

Работы, проводимые при разработке эскизного проекта:

•принципиальные конструктивные решения вариантов составных частей, разработка в эскизном исполнении схем, уточнение общего вида, сборочных единиц;

•оценка изделия, оценка на технологичность по показателям стандартизации, унификации, соответствия требованиям эргономики

итехнической эстетики, по показателям качества;

•проверка вариантов изделия;

•выбор оптимального варианта изделия, обоснование выбора и принятие принципиальных решений;

•решение по изготовлению изделия; решение по изготовлению макетов для проверки принципов работы, упаковки и транспортировки; выявление новых изделий и материалов;

7

• согласование проекта; составление перечня работ, которые следует произвести на последующей стадии разработки.

Требования к выполнению эскизного проекта устанавливает ГОСТ 2.119–2013.

Технический проект совокупность конструкторских документов, содержащих данные для разработки рабочей конструкторской документации. Технический проект содержит технические решения и данные, достаточные для полного представления об устройстве и принципе работы изделия.

Работы, проводимые при разработке технического проекта:

разработка окончательных технических решений; выполнение технико-экономических расчетов и расчетов размерных цепей; разработка уточненных схем; определение показателей надежности; обеспечение заданного уровня стандартизации и унификации;

анализ конструкции и оценка изделия; анализ конструкции и отработка ее на технологичность; оценка возможности транспортировки, хранения и монтажа; оценка эксплуатационных данных, технического уровня, качества изделия и др.;

обеспечение работоспособности и изготовления изделия; испытание макетов; проверка конструктивных решений; выявление и согласование номенклатуры покупных изделий и материалов; окончательное оформление заявок на разработку и изготовление новых изделий; разработка чертежей сборочных единиц и деталей;

согласование проекта; согласование габаритных, установочных и присоединительных размеров; утверждение документов технического проекта.

Номенклатуру конструкторских документов технического проекта устанавливает ГОСТ 2.102–2013, требования к выполнению технического проекта – ГОСТ 2.120–2013. Обязательными документами для технического проекта являются чертеж общего вида, ведомость технического проекта и пояснительная записка. В пояснительной записке к техническому проекту приводят подробные описания конструкции и принципа работы; описание работы всех схем, входящих в состав документации; обоснование применяемых материалов, термообработки и покрытий; требования к точности изготовления и сборки изделий; окончательные технико-экономические расчеты. Одной их главных задач разработки технического проекта является придание таких свойств изделию, которые могут быть реализованы при минимальных трудовых и материальных затратах.

8