Дипломная работа: Разработка комплекса мойки автобуса

Таким образом, условие прочности по срезу выполняется.

Определим статическое сопротивление передвижению тележки по формуле:

(4.30)

где - сопротивление в ходовых частях тележки, Н;

- сопротивление движению от возможного уклона пути, Н.

Определим сопротивление в ходовых частях тележки по формуле

(4.31)

где коэффициент трения качения по рельсам

коэффициент трения в цапфах осей

диаметр цапфы, мм;

коэффициент, учитывающий дополнительные потери от трения в ребордах колес, принимаем

Подставив данные в формулу получим:

Определим сопротивление движению от возможного уклона пути по формуле:

(4.32)

где значение расчетного уклона, град; принимаем =0,0015.

Подставив данные в формулу получим:

Таким образом, получим:

Сила инерции при поступательном движении тележки:

(4.33)

где время пуска, принимаем,

Получим:

Усилие, необходимое для передвижения тележки в период разгона определим по формуле:

(4.34)

Подставив данные в формулу получим:

Подбираем электродвигатель по требуемой мощности по следующей формуле:

Н; (4.35)

гдеКПД двигателя, принимаем

кратность среднего пускового момента, принимаем

Выбираем асинхронный электродвигатель переменного тока АИР71А6 с реверсом и параметрами: номинальная мощность номинальная частота вращения.

Определим номинальный момент на валу двигателя по формуле:

(4.36)

Подставив данные в формулу получим:

Статический момент:

(4.37)

Подставив данные в формулу получим:

Подбор муфты

В механизме передвижения муфта установлена между редуктором и электродвигателем.

Подбираем упругую втулочно-пальцевую муфту с наибольшим передаваемым моментоми частотой вращения

Проверяем условие подбора.

Для муфты:

Следовательно, условие выполняется.

4.6 Подбор редуктора для моечной установки

Подбираем редуктор по передаточному числу и максимальному вращающему моменту на тихоходном валу определяем по максимальному моменту на валу двигателя:

(4.38)

Подставив данные в формулу получим:

Максимальный вращающий момент на тихоходном валу:

(4.39)

Выбираем горизонтальный цилиндрический редуктор типа 1Ц2У-80 вращающим моментом на тихоходном валу передаточным числомКПД редуктораПравильно выбранный редуктор позволит нам в дальнейшем модернизировать установку.

4.7 Расчет элементов моечной установки на прочность

На рисунке 4.9 представлена эпюра балки.

Рисунок 4.9 Эпюра балки

Произведем расчет на прочность элемента моечной установки - горизонтальной балки двутаврового поперечного сечения.

Максимальная нагрузка на эту балку действует посередине. Эпюра этой балки представлена на рисунке. F - это результирующая сила действия подвижной части установки.

Определим массу подвижной части установки:

= + +, кг; (4.40)

где - масса гидравлической части установки, =171 кг;

- масса рамы тележки, =141 кг;

- масса привода, =288 кг.

= 171+ 141+288=600 кг.

Максимальная нагрузка, действующая на балку:

(4.41)

где g - ускорение свободного падения,

Реакции опор равны:

(4.42)

Максимальный изгибающий момент будет равен:

(4.43)

где l - длина балки, l=15 м.

Условие прочности при изгибе:

(4.44)

где - осевой момент сопротивления,

-допустимое напряжение на изгиб, МПа; для Ст3 =150 МПа.

Определим осевой момент сопротивления:

(4.45)

Принимаем для двутавра № 16 =109

Условие прочности при изгибе выполняется.

Аналогично произведем расчет поперечной балки, на которой располагается установка и рельсы с двутавром (рисунок 4.6).

Вес 1 погонного метра двутавра №16 составляет 13,70 кг. Общий вес 1 балки - 184,95.

Тогда масса, приходящаяся на балку, будет равна 970 кг.

По формуле 4.41 определяем максимальную нагрузку:

Рисунок 4.10 Эпюра опорной балки

Реакции опор равны:

Максимальный изгибающий момент при длине балки 5 метров будет равен:

Условие прочности при изгибе:

Принимаем для двутавра № 10

Условие прочности при изгибе выполняется.

5. Экономическая часть

5.1 Обоснование инвестиций

В данном выпускной квалификационной работе производим проект реконструкции ООО «ПАТП №4» с детальной разработкой уборочно-моечной зоны.

Автопарк ПАТП постепенно увеличивается, что требует модернизации и усовершенствования производственно-технической базы ремонта и обслуживания автобусов.

Наряду с этим, на производственно-технической базе ООО «ПАТП №4» отсутствует пост уборочно-моечных работ. Работы по техническому обслуживанию и ремонту автобусов, предварительно не прошедших мойку, являются нарушением безопасных условий труда работников, тем более что это является недопустимым в технологии выполнения работ.

Для того чтобы привести производственно-техническую базу ООО «ПАТП №4» к требуемым нормативам, а так же для улучшения качества и скорости обслуживания производим реконструкцию предприятия, в которую входит:

1. Ремонт помещений и планировка производственного здания.

2. Покупка и установка оборудования.

Для осуществления данного плана, предприятию нужно купить портальную мойку, которая будет удовлетворять потребностям данного ПАТП, а так же построить помещение для установки оборудования для мойки.

Портальная мойка будет перемещаться по рельсам, которые устанавливаются в земле, поэтому большинство вложения будет именно тут.

Нужно обеспечить устойчивость данной установки, так как она тяжелая и во время движения может опрокинуться, чтобы этого не произошло устанавливаются дополнительные внутренние рельсы.

Рассмотрим основные плюсы портальной моечной установки, по сравнению с ручной мойкой. Результаты приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Сравнение портальной мойки и ручной

Помещение, где будет установлена мойка, можно сделать каркасным, так как оно будет играть роль “занавеса” от окружающего мира, что позволит сэкономить денежные средства.

5.2 Расчет инвестиций

Полная стоимость монтажа всего оборудования, сразу для запуска мойки, составит 400 тыс. рублей. Она будет включать в себя:

1. Саму портальную моечную установку.

2. Очистительные сооружения со сливом.

3. Компрессорную установку для подачи воды.

4. Монтаж установки мойки днища.

5. Установка рельс и электродвигателей для передвижения портала.

Ниже представлена таблица 5.2, в которой будет показана стоимость и наименование оборудования.

Таблица 5.2

Перечень оборудования

Можно использовать моечную установку и без здания, портал способен работать и под открытым небом, но для того чтобы продлить срок службы оборудования и для удобства, лучше построить каркас помещения.

Реконструкция здания производственно-технической базы ООО «ПАТП №4» включает в себя: изменение расположения помещений, ремонт имеющихся помещений, подготовка поста мойки с установкой оборудования, электромонтажные и санитарно-технические работы.

Мойка проектируется отдельным зданием.

Удельная стоимость работ по реконструкции ПАТП составляет 7500 р на квадратный метр. Площадь административно-бытового корпусаравна 279[гл.2, раздел 2.2.11].

Тогда:

где - затраты на ремонтные работы на административно-бытовой корпус.

Площадь помещений зон ТО и ТР составляет 1218 [гл. 2, раздел 2.2.6].

где - затраты на ремонтные работы на зоны ТО и ТР.

Для разработки уборочно-моечной зоны потребуется покупка портальной мойки. Данную стоимость уточняем из прайс-листов площадок торгующих данным видом оборудования. Стоимость данной моечной установки равна 3250000 рублей. Эта цена включает в себя всё необходимое оборудования для запуска мойки.

Корпус здания для мойки изготовим из цельно-металлического каркаса, который будет обшит ЛСТК.

ЛСТК -это легкая стальная тонкостенная конструкция, которая производится из листов высокопрочной оцинкованной стали и тонкостенных П - С -Zобразных профилей. Под ЛСТК подразумевает не саму конструкцию, а технологию строительства. Толщина таких конструкций от 4 мм.

Быстровозводимые мойки из ЛСТК - отличная замена длительному и затратному капитальному строительству по технически-устаревшим стандартам.

Особенности и преимущества ЛСТК конструкций:

1. Экологичность. Эти сооружения минимально воздействуют на окружающую среду.

2. Быстрое воспроизведение.

3. Простой и легкий монтаж, даже независимо от погодных условий.

4. Тепловая эффективность.

5. Высокий срок службы.

Стоимость такой конструкции составит 100 тыс. рублей.

Затраты на доставку оборудования на ООО «ПАТП №4» принимаются:

.

Посчитаем общую сумма инвестиций в предприятие ООО «ПАТП №4».

; (5.1)

где- затраты на доставку оборудования на ООО «ПАТП №4»;

- затраты на ремонт административно-бытовых помещений;

- затраты на ремонт зоны ТО и ТР;

- затраты на оборудования для мойки;

- затраты на монтаж моечной установки.

Расчет стоимости монтажа оборудования, всё сведения по ценообразованию:

Подставим данные затраты на монтаж оборудования и получим:

5.2 Расчет эксплуатационных затрат

После реконструкции предприятия ООО «ПАТП №4» изменятся эксплуатационные затраты:

1. Затраты на приобретение моечного раствора.

2. Затраты на обслуживание и ремонт оборудования.

3. Амортизация оборудования и сооружений.

4. Затраты на заработную плату с отчислениями.

5. Затраты на водоснабжение по сравнению с ручной мойкой.

6. Налог на имущество.

Нужно выполнить их перерасчет.

Амортизация построенных сооружений:

Срок полезного использования для данной категорий зданий составляет 25 лет. Общая сумма затраченная на постройку новых зданий составляет 11327500:

Получается, то предприятие должно откладывать по 453100 рублей в год в течение 25 лет.

Амортизационные затраты на оборудование для мойки:

; (5.2)

где - затраты на покупку оборудования, руб.;

- затраты на монтаж оборудования, руб.;

- затраты на доставку моечного оборудования, руб.

Получаем сумму 540000 рублей предприятие должно откладывать в год на покупку нового оборудования и так 7 лет.

Так же за оборудованием нужен контроль и оно требует обслуживания, принимаем 8 % от стоимости оборудования:

; (5.3)

Затраты на увеличение расхода электроэнергии, в связи с покупкой моечной установки:

; (5.4)

где - годовой фонд времени работы оборудования (эффективный), ч.;

М- мощность моечного оборудования, М = 33.7 кВт;

- коэффициент периодичности включения оборудования примем 0.4;

- стоимость электроэнергии для данного региона 5 рублей за 1кВтч.;

- коэффициент коррекции подводимой мощности в зависимости от числа постов, так как у нас 1 пост, то К = 1.

Найдем годовой фонд времени работы оборудования:

где- количество рабочих дней в году;

- количество смен;

- продолжительность смен, ч.;

- коэффициент полезного использования оборудования, принимаем равный 0,98.

Тогда:

Затраты на освещение моечного бокса примем 0,3 кВт на 25 квадратных метров:

; (5.5)

где - площадь моечного сооружения, равная 145

-стоимость электроэнергии для данного региона 5 рублей за 1кВтч.

Тогда:

Получаем общие затраты на электричество равные 462763 рублей:

Посчитаем расходы на шампунь на одну мойку.

Стоимость 1 литра шампуня стоит 270 рублей, по инструкции, рекомендуется разводить его в пропорции 1:12. Получаем 13 литров готового раствора, уже разбавленного водой. Получаем стоимость 1 литра готового раствора 20,77 рубля. Для мойки одного автобуса потребуется 400 мл моечного раствора. Получаем, что раствора хватит на 32 мойки. Стоимость одной мойки, по расходу моечного раствора, составляет 8.5 рублей.