Выпускная квалификационная работа бакалавр. Реферат тема выпускной квалификационной работы Реконструкция участка уборочномоечных работ Управления аварийно восстановительных работ 1 ооо Газпром трансгаз Чайковский

• Название: Реферат тема выпускной квалификационной работы Реконструкция участка уборочномоечных работ Управления аварийно восстановительных работ 1 ооо Газпром трансгаз Чайковский
• Анкор: Выпускная квалификационная работа бакалавр
• Дата: 21.05.2023
• Размер: 352.8 Kb.
• Имя файла: VKR_23_03_03_ZFO_2019_NovokreschenovSergeyVyacheslavovich_Rekons.docx
• Тип: Пояснительная записка; #1148070
• страница: 12 из 14

3.4 Режим работы УАВР №1 ООО «Газпром трансгаз Чайковский»

Режим труда и отдыха работников установлен в соответствии с действующим законодательством и с учетом особенностей производства.

Установленная продолжительность рабочего времени работника в неделю составляет 40 часов при пятидневной рабочей неделе с двумя выходными днями. Накануне праздничных дней продолжительность работы сокращается на один час.

График работы с 8.00 до 17.00. Обеденный перерыв с 11.30 до 12.30. Продолжительность рабочего дня составляет 8 часов.

Работникам предоставляется перерыв для отдыха и питания продолжительностью один час. Время начала и окончания перерыва определено правилами внутреннего трудового распорядка. Перерыв не включается в рабочее время.

Общий выходной день - воскресенье, второй выходной день - суббота.

Для работников, занятых на работах с вредными условиями труда, установлена сокращенная продолжительность рабочего времени - не более 36 часов в неделю.
Вывод

Организация производства на предприятии позволяет судить об эффективном использовании материально-технической базы предприятия, правильной организации труда и перспективе дальнейшего совершенствования управления производством.

4.1 Назначение и область применения проектируемой установки, краткая техническая характеристика

Предметом конструкторской разработки является установка для мойки автомобилей. Усовершенствование конструкции заключается в применении насадок с коноидальным профилем сопла и повышении рабочего давления установки. Проектируемая установка может применятся для мойки автобусов и грузовых автомобилей. Проектируемая моечная установка относится к типу струйных. Она состоит из двух систем: гидравлической и механической. Гидравлическая система включает в себя моющую раму с насадками, гофрированный рукав, трубопроводы и насос. Механическая система состоит из привода для перемещения моющей рамы. Рабочим органом установки являются насадки в виде сопел, вмонтированных в раму.

Преимущества разрабатываемой конструкции заключается в легкости изготовления, простоте эксплуатации, высокой производительности и низкой стоимости эксплуатации. Примененные насадки с коноидальным профилем сопла имеют наибольшую эффективность мойки по сравнению с другими типами.

Вода перед попаданием в моечную установку предварительно нагревается с помощью газовой колонки. Температура воды для мойки не должна быть выше температуры поверхности автомобиля более чем на 20-30^◦С, так как превышение этого предела способствует разрушению покрытия поверхности автомобиля. Рабочее давление проектируемой установки составляет 1,6 МПа, подача насосного агрегата – 1260 л/мин.
4.2 Обоснование необходимости разработки. Обоснование выбора необходимых материалов

Разработки новой конструкции необходима для повышения уровня механизации моечных работ, качества мойки, технического обслуживания и ремонта автомобилей. Раньше на предприятии моечные работы проводились с минимальной долей механизации, что вызывало увеличение трудоемкости моечных работ, технического обслуживания и соответственно увеличивало простой автомобиля в ТО.

Выбор материала производим исходя из имеющегося на складе ассортимента металлопроката. Выбираем для изготовления приспособления сталь Ст3, как наиболее оптимальную по соотношению технических характеристик и стоимости.

4.3 Гидравлические, кинематические и прочностные расчеты

4.3.1 Расчет гидранта устройства

Произведем расчет гидранта установки, согласно методики [9].

Определим силу сцепления между частицами загрязнений F_м :

_(4.1)

где σ – поверхностное натяжение воды, Н/м;

σ=0,04 Н/м;

D – диаметр частиц загрязнений, м;

для автобусов и грузовых автомобилей: D=20…80∙10^-6 м², принимаем: D= 40∙10^-6 м² ;

W – влажность загрязнений;

влажность поверхности автомобиля при мойке: W=0,2.



Определим скорость потока в струе на расстоянии x от насадка моечной установки по формуле:

_(4.2)

где g – ускорение свободного падения, м/с²;

g=9.8 м/с²;

Р_н –давление в насадке, МПа;

принимаем Р_н=1,6 МПа;

φ – коэффициент скорости, зависящий от типа насадка;

для коноидального насадка φ=0,98.



Средняя плотность жидкости на расстоянии х от насадки определяется по формуле:

_(4.3)

где ρ_н – плотность жидкости на выходе из насадки, кг/м³;

ρ_н=1000 кг/м³;

k – коэффициент аэрации.

Коэффициент аэрации определяется по формуле:

(4.4)

где F_x – площадь сечения струи в момент соприкосновения ее с омываемой поверхностью, м²;

F_н - площадь отверстия насадка, м².

Площадь отверстия насадка определяется по формуле:




(4.5)

где d_н – диаметр сопла насадка, м;

принимаем d_н=0,004 м.



Площадь сечения струи в момент соприкосновения ее с омываемой поверхностью F_x определяется по формуле:

_(4.6)

где X – расстояние от насадка до омываемой поверхности.


Тогда коэффициент аэрации:



Определим среднюю плотность жидкости на расстоянии Х от насадки по формуле:

_(4.7)

где ρ_н – плотность жидкости на выходе из насадки;

ρ_н=1000 кг/м³.



Определим гидродинамическое давление на расстоянии Х от насадки по формуле:

_(4.8)

где α – угол между направлением сопла и поверхностью автомобиля, град.

α=90^◦.



Загрязнения с поверхности автомобиля будут удаляться, если максимальная сила сцепления между частицами загрязнений F_м не будет превышать гидродинамического давления Рх при встрече струи с преградой. Таким образом, условие удаления загрязнений:

_(4.9)



Условие выполняется.

В соответствии с рисунком 4.1 в процессе мойки при растекании струи по поверхности автомобиля водяной поток перемещается по пограничному слою, который представляет собой тончайший слой воды, наличие которого обусловлено вязкостью воды и силами взаимодействия между молекулами воды, и поверхностью.



Рисунок 4.1 – Схема растекания струи вблизи омываемой поверхности: 1 – струя; 2 - коноидальный объем; пограничный слой; 4 – омываемая поверхность; S – толщина пограничого слоя.
Толщина пограничного слоя определяется по формуле:

(4.10)

где ν – кинематическая вязкость воды;





Наиболее активное разрушение загрязнений производится касательными силами в зоне радиусом, равным




(4.11)



Определим диаметр сечения струи в момент соприкосновения ее с омываемой поверхностью по формуле:

_(4.12)



Радиус зоны очищаемой поверхности определяется по формуле:

_(4.13)



Количество насадков в моющей рамке определим по формуле:

(4.14)

где Р_а – обмываемый периметр автомобиля, м;

К_n – коэффициент взаимного перекрытия зон действия касательных сил струи;

К_n=0,70…0,75;

выбираем К_n=0,733.

Определим обмываемый периметр автомобиля по формуле:

_(4.15)

где Н_а – высота автомобиля, м;

Н_а=3 м;

В_а – ширина автомобиля, м;

В_а=2,5 м.



Тогда количество насадок в моющей рамке будет равно:



4.3.2 Расчет насосной установки

Произведем расчет насосной установки, согласно методики [9].

Определим расход жидкости через насадки Q по формуле:

( 4.16)

где f – коэффициент запаса расхода;

f=1,2;

μ – коэффициент расхода;

для коноидальной насадки μ=0,98.





Рисунок 4.2 – Расчетная схема насосной установки: 1 – заборный колодец; 2 – сетка; 3 – задвижка; 4 – насос; 5 – трубопроводы; 6 – моющая рамка.

Исходя из уравнения Бернулли, потери давления на преодоление гидравлических сопротивлений при наличии одного транзитного расхода определяются по формуле:




(4.17)

где ∑ξ – сумма коэффициентов местных сопротивлений по длине трубопровода;

для сетки ξ=9,7;

для всасывающего клапана ξ=7,0;

для задвижки ξ=5,5;

для колена ξ=0,2;

l – длина участка трубопровода;

d – диаметр трубы;

λ_m - коэффициент потерь на трение;

Коэффициент сопротивления отверстия ξ определяется по формуле:

_(4.18)



Коэффициент потерь на трение λ_m определяется по формуле:

_(4.19)



Потери давления на участке 1, имеющем местные сопротивления в виде сетки, всасывающего клапана, задвижки и колена будут равны:





Потери давления на участке 2, имеющем местные сопротивления в виде задвижки и трех колен будут равны:





Участок 3 состоит из гофрированного рукава В-2-125-7 ГОСТ 5398-76 с коэффициентом сопротивления по длине ξ=0,6 при длине 7м. Потери давления на участке 3 будут равны:



Участок 4 представляет из себя П-образную моющую раму. Потери давления на участке 4, имеющим путевой расход, будут определятся по формуле:

_(4.20)





Определим геометрическое давление по формуле:

_(4.21)

где Н_г – геометрический напор, м.



Давление насоса проектируемой насосной установки определяется по формуле:

_(4.22)

Выбираем центробежный насос типа 4КМ-6А с давлением Р=1,75МПа и расходом Q=1,26м³/ч.

Мощность на привод насоса определяется по формуле:

(4.23)

где η_н – КПД насоса;

η_н=0,72;

η_э – КПД электродвигателя;

η_н=0,9.

_(4.24)

4.3.3 Кинематический расчет

Произведем кинематический расчет механической части установки, согласно методики [11] . Привод подвижной части установки состоит из электродвигателя, редуктора, цепной передачи и колес.

Произведем расчет цепной передачи.

Определим шаг цепи по формуле:

(4.25)

где Т – вращающий момент на ведущей звездочке, Н∙м;

Т=25 Н∙м;

К_э – коэффициент эксплуатации;

К_э=2,16

ν – число рядов цепи;

принимаем ν=1;

z₁ – число зубьев ведущей звездочки;

[р] – допускаемое давление в шарнирах цепи, Н/мм²;

[р] определяется по скорости цепи, при скорости цепи 0,8 м/с [р]= 26 Н/мм²;

Число зубьев ведущей звездочки определяем по формуле:



где U – передаточное число цепной передачи;

принимаем U=2.



Тогда



Полученное значение шага р округляем до стандартного, р=12,7 мм. Определяем параметры цепи типа ПР: d₁=4,45 мм, d₃=7,75 мм, b₃=5,4 мм, q=0,3 кг, h=4мм.

Определим число зубьев ведомой звездочки:

_(4.26)



Определим межосевое расстояние, а, мм. Из условия долговечности:





Определим число звеньев цепи по формуле:

_(4.27)



Определим длину цепи по формуле:

_(4.28)



Определим диаметр делительной окружности звездочек по формуле:

(4.29)

для ведущей звездочки:



для ведомой звездочки:



Определим диаметр окружности выступов звездочек D_е по формуле:

_(4.30)

где К – коэффициент высоты зуба;

К=0,7;

К_z – коэффициент числа зубьев;

_(4.31)

для ведущей звездочки:



для ведомой звездочки:



λ – геометрическая характеристика зацепления;

(4.32)



Тогда диаметр окружности выступов ведущей звездочки:



Диаметр окружности выступов ведомой звездочки:



Определим диаметр окружности впадин по формуле:

_(4.33)

для ведущей звездочки:



для ведомой звездочки:



Определим ширину зуба по формуле:

_(4.34)



Диаметры проточки звездочек определим по формуле:

_(4.35)

для ведущей звездочки:



для ведомой звездочки:



Определим длину ступицы по формуле:

(4.36)

где d_в – диаметр посадочного отверстия, мм.

для ведущей звездочки:



для ведомой звездочки:



Диаметр ступицы определим по формуле:



для ведущей звездочки:



для ведомой звездочки:



Для ведущей и ведомой звездочек при d_в=28мм выбираем шпонки с параметрами: b=8мм, h=7мм, t₁=4мм, t₂=3,3мм, l=26мм.

Произведем кинематический расчет для выбора электродвигателя.

Определим окружную силу, действующую на ведущую звездочку цепной передачи по формуле:

_(4.37)

где Т – вращающий момент на выходном валу редуктора;

выбираем редуктор Ц , с передаточным числом U_р=8, Т=25Н/м;

d – диаметр делительной окружности ведущей звездочки.



Определим мощность на выходе:

_(4.38)

где V – скорость передвижной части установки, м/с;

V=0,8 м/с.



Общий КПД привода определяется по формуле:

_(4.39)

где η_ц.п. – КПД цепной передачи,

η_ц.п.=0,93;

η_з.п. – КПД зубчатой передачи,

η_з.п.=0,97;

η_м – КПД муфты,

η_м=0,98;

η_о – КПД опор,

η_о=0,99.



Потребная мощность электродвигателя:

_(4.40)



Частота вращения приводного вала на выходе определяется по формуле:



где D_к – диаметр колеса передвижной части установки, м.



Частота вращения вала электродвигателя определяется по формуле:

_(4.41)

где U_ц – передаточное число цепной передачи;

U_ц=2;

U_р – передаточное число редуктора;

U_р=8.



По полученным данным подбираем электродвигатель: 71А4/680, Р=0,55кВт, n=1500об/мин.