- •Содержание
- •9 Технико-экономические показатели 250
- •10 Требования охраны труда и техники безопасности 281
- •Введение
- •1 Патентно-информационный поиск по спецзаданию
- •1.1 Регистровый наддув
- •1.2 Двухступенчатый регулируемый наддув
- •1.5 Схема наддува с электрическим приводом дополнительного компрессора
- •1.3 Схемы с дополнительным приводным нагнетателем
- •1.4 Турбонаддув с вспомогательной электросвязью
- •1.6 Схема наддува с комбинированной газовой и электрической связью компрессора
- •1.7 Схема с использованием нестационарных газодинамических эффектов при турбонаддуве
- •1.8 Сравнение систем высокого наддува
- •2 Тяговый расчёт машины
- •3 Расчёт рабочего цикла двигателя
- •3.1 Процесс впуска
- •3.2 Процесс сжатия
- •3.3 Процесс сгорания
- •3.4 Процесс расширения
- •3.9 Построение индикаторной диаграммы
- •4 Расчёт кинематики и динамики кшм
- •4.1 Перестроение индикаторной диаграммы
- •4.2 Построение графиков сили
- •4.3 Построение графиков сил т и к
- •4.4 Построение графика суммарного крутящего момента
- •4.5 Построение полярной диаграммы нагрузок на шатунную шейку
- •5 Выбор конструкции агрегатов и систем двигателя
- •5.1 Блок цилиндров
- •5.2 Головка цилиндров
- •5.3 Кривошипно-шатунный механизм
- •5.4 Механизм газораспределения
- •5.5 Система питания
- •5.6 Система смазывания
- •5.7 Система охлаждения
- •5.8 Система электронного управления топливоподачей и рециркуляцией отработавших газов
- •5.9 Система газообмена
- •5.10 Устройство наддува
- •5.11 Устройство пуска
- •5.12 Генератор и его привод
- •6 Расчёт на прочность основных деталей и расчёт систем двигателя
- •6.1 Расчёт гильзы цилиндра и корпуса цилиндра
- •6.2 Расчёт силовых болтов
- •6.3 Расчёт поршневой группы
- •6.3.1 Расчёт головки поршня
- •6.3.2 Расчёт юбки поршня
- •6.3.3 Расчёт диаметров головки и юбки поршня
- •6.3.4 Расчёт поршневого кольца
- •6.3.5 Расчёт поршневого пальца
- •6.4 Расчёт шатуна
- •6.4.1 Расчёт поршневой головки шатуна
- •6.4.2 Расчёт стержня шатуна
- •6.4.3 Расчёт крышки шатуна
- •6.4.4 Расчёт шатунных болтов
- •6.5 Расчёт коленчатого вала
- •6.5.1 Расчёт коренной шейки
- •6.5.2 Расчёт шатунной шейки
- •6.5.3 Расчет щёк коленчатого вала
- •6.6 Расчёт деталей механизма газораспределения
- •6.6.1 Профилирование безударного кулачка методом «Полидайн»
- •Профилирование впускного кулачка
- •Профилирование выпускного кулачка
- •6.6.2 Расчётная схема и силы, действующие в клапанном механизме
- •6.6.3 Расчёт пружины клапана
- •Определение геометрических параметров пружины
- •6.6.4 Проверочный расчёт деталей грм Проверочный расчёт пружин
- •Расчёт распределительного вала
- •Расчёт толкателя
- •Расчёт штанги
- •Коромысло привода клапана
- •6.7.2 Расчёт масляного радиатора
- •6.7.3 Расчёт подшипника скольжения
- •6.7.4 Расчёт фильтра очистки масла
- •6.8 Расчёт системы охлаждения
- •6.8.1 Расчёт радиатора
- •6.8.2 Расчёт вентилятора
- •6.8.3 Расчёт водяного насоса
- •6.9 Расчёт системы питания
- •6.9.1 Расчёт топливного насоса высокого давления
- •6.9.2 Расчёт форсунки
- •6.9.3 Расчёт топливного аккумулятора
- •6.10 Расчёт системы пуска
- •7 Расчёт системы наддува дизеля
- •7.1 Основные параметры системы турбонаддува
- •7.2 Газодинамический расчёт турбокомпрессора
- •7.2.1 Расчёт компрессора
- •7.2.2 Расчёт турбины
- •7.3 Профилирование проточной части колеса
- •7.4 Гидродинамический расчёт подшипника
- •8 Разработка технологического процесса изготовления детали
- •8.1 Описание объекта производства и его назначение в узле
- •8.2 Анализ технологичности конструкции детали
- •8.2.1. Качественная оценка технологичности конструкции
- •8.2.2 Количественная оценка технологичности детали
- •8.3 Выбор типа и организационной формы производства
- •8.3.1 Определение типа производства
- •8.3.2 Определение организационной формы производства
- •8.4 Выбор метода получения заготовки
- •8.5 Анализ базового варианта технологического процесса
- •8.6 Проектирование технологического процесса механической обработки по минимуму приведенных затрат
- •Следуя методу произведём расчёт базового варианта механической обработке на токарном станке полуавтомате vv1680
- •Произведем расчёт проектного варианта механической обработки на специальном токарном станке с чпу см1737ф3-н011
- •8.7 Назначение припусков на механическую обработку
- •8.8 Назначение режимов резания
- •8.9 Определение технических норм времени
- •8.10 Определение необходимого количества оборудования и построение графиков его загрузки
- •9 Технико-экономические показатели
- •9.1 Исходные данные для расчётов
- •9.2 Оценка издержек при производстве базовой и проектируемой конструкций
- •9.3 Определение затрат при эксплуатации проектируемой и базовой конструкции
- •9.3.1 Производительность проектируемого и базового грузового автомобиля
- •9.3.2 Определение затрат при эксплуатации проектируемой и базовой конструкции
- •Затраты на заработную плату водителя
- •Затраты на топливо
- •Затраты на эксплуатационные материалы
- •Затраты на шины
- •9.4 Расчёт экономической эффективности и конкурентоспособности проектного решения
- •9.4.1 Расчёт дополнительных инвестиций на стадии производства изделия
- •9.4.2 Расчёт увеличения прибыли производителя в результате улучшения качества изделия и адекватного роста цены
- •9.4.3 Расчёт ставки дисконта
- •9.4.4 Расчёт дополнительных инвестиций, связанных с дополнительными затратами ресурсов на приобретение новой конструкции
- •9.4.5 Расчёт дополнительных выгод потребителя в результате роста производительности новой техники
- •10 Требования охраны труда и техники безопасности
- •10.1 Требования безопасности
- •10.2 Правила эксплуатации проектируемого дизеля
- •10.2.1.Общие указания
- •10.2.2 Подготовка дизеля к работе
- •10.2.3 Пуск дизеля
- •10.2.4 Остановка дизеля
- •10.2.5 Эксплуатационная обкатка дизеля
- •10.2.6 Особенности эксплуатации и обслуживания дизеля в зимних условиях
- •10.3 Инструкция по охране труда для руководителей и специалистов отдела главного конструктора
- •10.3.1 Общие требования безопасности
- •10.3.2 Требования безопасности перед началом работы
- •10.3.3 Требования безопасности при выполнении работы
- •10.3.4 Требования безопасности по окончании работы
- •10.3.5 Требования безопасности в аварийных ситуациях
- •10.4 Инструкция по охране труда для испытателей двигателей экспериментального цеха
- •10.4.1 Общие требования по охране труда
- •10.4.2 Требования по охране труда перед началом работы
- •10.4.3 Требования по охране труда при выполнении работы
- •10.4.4 Требования безопасности в аварийных ситуациях
- •10.4.5 Требования безопасности при окончании работы
- •10.5 Требования к системам, узлам и агрегатам
- •10.6 Требования техники безопасности при производстве гильзы блока цилиндров
- •10.6.1 Технология производства гильзы блока цилиндров включает в себя токарную операцию. Требования безопасности к станкам токарной группы
- •10.6.2 Технология производства гильзы блока цилиндров включает в себя агрегатную операцию. Требования безопасности к агрегатным станкам
- •Заключение
- •Список использованных источников
- •Приложение а
8.10 Определение необходимого количества оборудования и построение графиков его загрузки
Правильный выбор оборудования определяет его рациональное использование. Определяем критерии, показывающие степень использования каждого станка в отдельности и всех вместе по разработанному технологическому процессу. [14] Для каждого станка в технологическом процессе должны быть посчитаны коэффициент загрузки и коэффициент использования станка по основному времени.
Определяем количество единиц оборудования:

где:
– эффективный годовой фонд времени
работы единицы оборудования.

Коэффициент
загрузки станка
определяем как соотношение расчетного
количества станков
,
занятых на данной операции, к принятому
:

где:
– округленное в большую сторону расчётное
значение
.
Принимаем
.

Коэффициент использования оборудования по основному времени o характеризует уровень механизации технологической операции (т.е. долю машинного времени в общем времени работы станка):


Аналогично производим расчёт для остальных операций и полученные данные сводим в таблицу 8.10.
Таблица 8.10 – Расчёт коэффициентов использования оборудования
|
Операция |
|
|
|
|
|
|
|
005 Токарная |
2,6 |
5,21 |
8,55 |
9/11 |
0,777 |
0,5 |
|
010 Токарная |
2,55 |
5,36 |
8,8 |
9/11 |
0,800 |
0,48 |
|
015 Агрегатная |
1,295 |
3,98 |
6,53 |
7/9 |
0,725 |
0,33 |
|
020 Токарная |
2,42 |
6,40 |
10,41 |
11/13 |
0,801 |
0,37 |
|
025 Хонинговальная |
2,95 |
6,96 |
11,43 |
12/14 |
0,816 |
0,42 |
|
030 Токарная |
5,5 |
10,11 |
16,61 |
17/19 |
0,874 |
0,54 |
|
035 Хонинговальная |
1,512 |
3,79 |
6,21 |
7/9 |
0,691 |
0,4 |
|
040 Токарная с ЧПУ |
1,29 |
2,86 |
4,69 |
5/7 |
0,669 |
0,45 |
|
050 Хонинговальная |
1,2 |
1,77 |
2,89 |
3/5 |
0,579 |
0,68 |
Для наглядности оценки технико-экономической эффективности разработанного технологического процесса строятся диаграммы загрузки оборудования, и использования оборудования по основному времени, показанные на рисунках 8.3 и 8.4:

Рисунок 8.3 – График загрузки оборудования по операциям

Рисунок 8.4 – График загрузки оборудования по основному времени
9 Технико-экономические показатели
9.1 Исходные данные для расчётов
Двигатель предназначен для установки на среднетоннажные грузовые автомобили, автобусы малого и среднего класса. Для обеспечения высоких технико-экономических показателей дизеля в системе впуска применён двухступенчатый турбонаддув с промежуточным охлаждением наддувочного воздуха.
Для оценки конкурентоспособности предприятия часто применяется обобщающий метод, при котором определяется итоговая обобщающая характеристика уровня качества, как среднее арифметическое из отдельных уровней качества (если значимость показателей качества одинакова), или как средне арифметическое взвешенное (если разные параметры имеют разную значимость для оценки качества).

Таблица 9.1 – Оценка уровня качества изделия обобщающим методом
|
Показатели |
Значения показателей |
Отклонение показателей |
| |||
|
Д-249Е4 |
Д-249Е5 |
Д-249Е4 |
Д-249Е5 | |||
|
Номинальная мощность двигателя, кВт |
130 |
140 |
|
-7,1 |
30 | |
|
Техническая скорость, км/ч |
47,71 |
54,248 |
|
-12 |
7 | |
|
Наработка на отказ, ч |
320 |
350 |
|
-6,7 |
10 | |
|
Нормативный пробег до первого капитального ремонта, тыс. км |
450 |
450 |
|
0 |
15 | |
|
Удельный расход топлива, г/кВт*ч |
25,4 |
24,7 |
|
-2,8 |
30 | |
|
Удельная суммарная трудоемкость ТО, чел*ч |
0,21 |
0,2 |
|
+5 |
8 | |
;
;
;
;
;


Уровень качества оцениваемой модели лучше базовой модели, т.е. лучше покупать проектируемую модель.
Использование в устройстве наддува двух турбокомпрессоров с регулируемым давлением наддува позволяет иметь на дизеле улучшенную приёмистость, обеспеченную повышенными значениями крутящего момента при низких значениях частоты вращения коленчатого вала.
Таблица 9.2 – Сравнительная оценка технико-эксплуатационных характеристик базовой и проектируемой конструкции.
|
Показатели |
Варианты конструкции | ||
|
Базовая |
Проектируемая |
Аналог в эксплуатации | |
|
Наименование конструкции |
Автомобиль МАЗ-4380Р2 |
Автомобиль МАЗ-4380Р2М |
IVECO EUROCARGO ML100 E18 |
|
Изменения касаются: механизма |
Двигатель Д-249 Е4 |
Двигатель Д-249 Е5 |
|
|
Вводимые элементы конструкции |
|
Двухступенчатый наддув (2 турбокомпрессора) |
|
|
Выводимые элементы конструкции |
Турбокомпрессор |
|
|
Окончание таблицы 9.2
|
Основные эксплуатационные характеристики, изменяющиеся в проектируемой конструкции по сравнению с базовым вариантом: | |||
|
- мощность - удельный расход топлива - экологичность - технологичность
|
- 130 кВт; - 25,4 л/100 км при 80 км/ч; - евро 4;
|
- увеличена на 15% - уменьшен на 6 % - увеличен уровень экологии до Евро-5 - оптимальная компоновка на машине и удобство проведения ТО |
- увеличена на 15% - уменьшен на 4 % - уровень экологии Евро-4 - оптимальная компоновка на машине и удобство проведения ТО |
В качестве аналога выбираем автомобиль модели IVECO EUROCARGO ML100E18.
Выбор сделан исходя из того, что:
- технико-экономические показатели автомобиля МАЗ-4380Р2 соответствуют выполняемым показателям автомобиля IVECO EUROCARGO ML100E18.
- автомобиль обладает лучшими эксплуатационными свойствами, чем МАЗ-4370.
Эксплуатационные показатели проектируемой машины были улучшены за счет следующих усовершенствований конструкций:
- применение двухступенчатого наддува.







