Контрольная работа: Средства технической эксплуатации автомобилей

1. Оборудование для покраски автомобильных кузовов

Покрасочная камера Beta 6 фирмы SAIMA с внутренней длинной кабины 6.01 м.

Базовая комплектация:

– 3-х створчатые ворота.

– Дополнительная сервисная дверь.

– 2 ряда верхних светильников под 45⁰ (по 3 лампы в каждом светильнике, каждая по 30 W)

– Наружное виниловое покрытие синего цвета.

– Внутреннее покрытие белого цвета.

– Тепло генератор с потоком воздуха 18.000 м³ /час, с мотором вентилятора 5.5 kW, мощностью горелки 180.000 Kcal, (обеспечивает температуру покраски 230⁰ C при внешней температуре – 10⁰ C).

– Дизельная горелка.

– Комплект предварительных фильтров в теплогенераторе, потолочных и напольных фильтров.

– Устанавливается на бетонное основание (чертежи основания предоставляются отдельно)

– Нижние гальванизированные решетки с фильтрами – 2 ряда.

Технические характеристики покрасочной камеры BETA 6:

Дополнительные опции:

Полные решетки на полу.

Пять рядов гальванизированных решеток.

Увеличение высоты камеры на 250 мм.

Позволяет красить микроавтобусы с высотой до 2.75 м.

Металлическое основание для малярно-сушильной камеры:

Позволяет производить установку камеры на ровное основание без выполнения вентиляционных каналов в фундаменте.

Имеет пять рядов гальванизированных решеток и заездные рампы.

Технические характеристики металлического основания:

Более мощные теплогенераторы для работы с красками на водной основе с повышенной скоростью воздуха в камере (обеспечивает температуру покраски 23⁰ C при внешней температуре минус 10⁰ C).

Технические данные более мощных теплогенераторов:

Дополнительный вытяжной агрегат SimpleBox.

Позволяет уменьшить избыточное давление в камере и обеспечивает более длительный срок использования нижних фильтров при их загрязнении.

Технические характеристики дополнительного вытяжного агрегата

Система автоматической регулировки давления в покрасочной камере. 90% рециркуляция воздуха в режиме сушки.

Позволяет осуществить режим 90% рециркуляции в режиме сушки, что значительно сокращает время выхода на заданную температуру и экономит расход топлива.

Газовая горелка.

Двухступенчатая дизельная или двухступенчатая газовая горелка.

Позволяет сократить время выхода на заданную температуру в режимах покраски и сушки.

Аварийная отсечка пламени.

Дополнительная заслонка для локализации огня в случае возникновения пожара.

Измеритель давления в покрасочной камере KIMO sensor.

Показывает давление в камере с помощью водяного манометра.

Измеритель давления в покрасочной камере – манометр MAGNELIC.

Показывает давление в камере с стрелочного манометра.

Покрасочная камера Beta 6.6 фирмы SAIMA с внутренней длинной кабины 6.61 м

Базовая комплектация:

– 3-х створчатые ворота.

– Дополнительная сервисная дверь.

– 2 ряда верхних светильников под 45⁰ (по 4 лампы в каждом светильнике, каждая по 30 W)

– Наружное виниловое покрытие синего цвета.

– Внутреннее покрытие белого цвета.

– Теплогенератор с потоком воздуха 26.000 м³ /час, с мотором вентилятора 18.9 kW, тепловая мощность 300 kW (обеспечивает температуру покраски 23⁰ C при внешней температуре – 10⁰ C).

– Дизельная горелка.

– Вытяжной вентилятор ECO12, 26.000 м³ /час с мотором 9.2 kW

– Комплект предварительных фильтров в теплогенераторе, потолочных и напольных фильтров.

– Устанавливается на бетонное основание (чертежи основания предоставляются отдельно).

– Нижние гальванизированные решетки с фильтрами – 2 ряда.

Технические характеристики покрасочной камеры BETA 6.6:

Дополнительные опции:

Полные решетки на полу.

Пять рядов гальванизированных решеток.

Увеличение высоты камеры на 250 мм.

Позволяет красить микроавтобусы с высотой до 2.75 м.

Металлическое основание для малярно-сушильной камеры:

Позволяет производить установку камеры на ровное основание без выполнения вентиляционных каналов в фундаменте.

Имеет пять рядов гальванизированных решеток и заездные рампы.

Технические характеристики металлического основания:

Более мощный теплогенератор.

Для работы с красками на водной основе с повышенной скоростью воздуха в камере (обеспечивает температуру покраски 23⁰ C при внешней температуре – 10⁰ C).

Технические данные более мощного теплогенератора:

Технические данные более мощного теплогенератора

Более мощный вытяжной агрегат SimpleBox

Позволяет уменьшить избыточное давление в камере и обеспечивает более длительный срок использования нижних фильтров при их загрязнении.

Технические характеристики более мощного вытяжного агрегата

Система автоматической регулировки давления в покрасочной камере

90% рециркуляция воздуха в режиме сушки.

Позволяет осуществить режим 90% рециркуляции в режиме сушки, что значительно сокращает время выхода на заданную температуру и экономит расход топлива.

Газовая горелка.

Двухступенчатая дизельная или двухступенчатая газовая горелка.

Позволяет сократить время выхода на заданную температуру в режимах покраски и сушки.

Аварийная отсечка пламени.

Дополнительная заслонка для локализации огня в случае возникновения пожара в тепло генераторе.

Измеритель давления в покрасочной камере KIMO sensor.

Показывает давление в камере с помощью водяного манометра.

Измеритель давления в покрасочной камере – манометр MAGNELIC.

Показывает давление в камере с стрелочного манометра.

Покрасочная камера Beta 7 фирмы SAIMA с внутренней длинной кабины 7.21 м

Базовая комплектация:

– 3-х створчатые ворота.

– Дополнительная сервисная дверь.

– 2 ряда верхних светильников под 45⁰ (по 3 лампы в каждом светильнике, каждая по 30 W)

– Наружное виниловое покрытие синего цвета.

– Внутреннее покрытие белого цвета.

– Теплогенератор с потоком воздуха 20.000 м³ /час, с мотором вентилятора 7.5 kW, мощностью горелки 180.000 Kcal (обеспечивает температуру покраски 23⁰ C при внешней температуре – 10⁰ C).

– Дизельная горелка.

– Комплект предварительных фильтров в теплогенераторе, потолочных и напольных фильтров.

– Устанавливается на бетонное основание (чертежи основания предоставляются отдельно)

– Нижние гальванизированные решетки – 2 ряда.

Технические характеристики Beta 7

Дополнительные опции:

Полные решетки на полу.

Пять рядов гальванизированных решеток.

Увеличение высоты камеры на 250 мм

Позволяет красить микроавтобусы с высотой до 2.75 м.

Металлическое основание для малярно-сушильной камеры:

Позволяет производить установку камеры на ровное основание без выполнения вентиляционных каналов в фундаменте.

Имеет пять рядов гальванизированных решеток и заездные рампы.

Технические характеристики металлического основания

Более мощные теплогенераторы.

Для работы с красками на водной основе (обеспечивают температуру покраски 23⁰ C при внешней температуре – 10⁰ C).

Технические более мощных теплогенераторов

Дополнительный вытяжной агрегат SimpleBox.

Позволяет уменьшить избыточное давление в камере и обеспечивает более длительный срок использования нижних фильтров при их загрязнении.

Технические характеристики дополнительного вытяжного агрегата

Система автоматической регулировки давления в покрасочной камере.

90% рециркуляция воздуха в режиме сушки.

Позволяет осуществить режим 90% рециркуляции в режиме сушки, что значительно сокращает время выхода на заданную температуру и экономит расход топлива.

Двухступенчатая дизельная или двухступенчатая газовая горелка.

Позволяет сократить время выхода на заданную температуру в режимах покраски и сушки.

Аварийная отсечка пламени.

Дополнительная заслонка для локализации огня в случае возникновения пожара.

Измеритель давления в покрасочной камере KIMO sensor.

Показывает давление в камере с помощью водяного манометра.

Измеритель давления в покрасочной камере – манометр MAGNELIC.

Показывает давление в камере с стрелочного манометра.

Покрасочная камера Gamma 7 фирмы SAIMA с внутренней длинной кабины 7.21 м

Базовая комплектация:

– 4-х створчатые полностью раскрываемые ворота.

– Дополнительная сервисная дверь

– 2 ряда верхних светильников под 45⁰ по 3 лампы, каждая 30 W.

– 2 ряда нижних боковых светильников по 3 лампы, каждая 30 W.

– Наружное виниловое покрытие синего цвета.

– Внутреннее покрытие белого цвета

– Тепло генератор 23.000 м³ /час с мотором вентилятора 2*4 kW, мощность горелки 240.000 Kcal, (обеспечивает температуру покраски 23⁰ C при внешней температуре – 10⁰ C)

– Дизельная горелка.

– Комплект предварительных фильтров в теплогенераторе, потолочных и напольных фильтров.

– Устанавливается на бетонное основание (чертежи основания предоставляются отдельно).

– Гальванизированные решетки – 2 ряда.

Технические характеристики камеры GAMMA

Дополнительные опции:

Металлическое основание для покрасочной камеры:

Позволяет производить установку камеры на ровное основание без выполнения вентиляционных каналов в фундаменте

Пять рядов гальванизированных решеток и заездные рампы.

Технические характеристики металлического основания

Более мощные теплогенераторы.

Для работы с красками на водной основе (обеспечивает температуру покраски 23⁰ C при внешней температуре -10⁰ C).

Технические более мощных теплогенераторов

Дополнительный вытяжной вентилятор SimpleBox.

Позволяет быстро производить точную регулировку избыточного давления в камере по мере загрязнения фильтров.

Технические характеристики

Система автоматической регулировки давления в покрасочной камере.

90% рециркуляция воздуха в режиме сушки

Позволяет осуществить режим 90% рециркуляции в режиме сушки, что значительно сокращает время выхода на заданную температуру и экономит расход топлива.

Двухступенчатая дизельная или двухступенчатая газовая горелка.

Позволяет сократить время выхода на заданную температуру в режимах покраски и сушки

Аварийная отсечка пламени.

Дополнительная заслонка для локализации огня в случае возникновения пожара в тепло генераторе.

Измеритель давления в покрасочной камере KIMO sensor.

Показывает давление в камере с помощью водяного манометра

Измеритель давления в покрасочной камере – манометр MAGNELIC.

Показывает давление в камере с стрелочного манометра.

Окрасочные камеры для грузовиковFBK 15000

В данную камеру включена полная комплектация камеры:

– трехстворчатая въездная дверь с встроенной сервисной дверью

– металлическое основание для установки камеры на ровный пол

– две линии металлических решетчатых секций

– система рециркуляции в режиме сушки

– теплогенераторная группа

– экс тракторная группа

– манометр внутреннего давления

– малярный кронштейн и столик

– освещение 24*40 Ватт

Дополнительные опции:

– дополнительный нижний пояс освещения

– замена дизельной горелки 237 кВт до 307 кВт

– комплект агрегатной группы производительностью18000 м³ /ч с пультом управления

– комплект агрегатной группы производительностью 24000 м³ /ч с пультом управления.

Окрасочные камеры для вагонов.FBK 30000

В данную камеру включена полная комплектация камеры:

– трехстворчатая въездная дверь с встроенной сервисной дверью

– металлическое основание для установки камеры на ровный пол

– две линии металлических решетчатых секций

– система рециркуляции в режиме сушки

– теплогенераторная группа

– экс тракторная группа

– манометр внутреннего давления

– малярный кронштейн и столик

– освещение 24*40 Ватт

Дополнительные опции:

– дополнительный нижний пояс освещения

– замена дизельной горелки 237 кВт до 307 кВт

– комплект агрегатной группы производительностью 18000 м³ /ч с пультом управления

– комплект агрегатной группы производительностью 24000 м³ /ч с пультом управления

Покрасочные камеры для автобусов FBK 15000

В данную камеру включена полная комплектация камеры:

– трехстворчатая въездная дверь с встроенной сервисной дверью

– металлическое основание для установки камеры на ровный пол

– две линии металлических решетчатых секций

– система рециркуляции в режиме сушки

– теплогенераторная группа

– экс тракторная группа

– манометр внутреннего давления

– малярный кронштейн и столик

– освещение 24*40 Ватт

Дополнительные опции:

– дополнительный нижний пояс освещения

– замена дизельной горелки 237 кВт до 307 кВт

– комплект агрегатной группы производительностью18000 м³ /ч с пультом управления

– комплект агрегатной группы производительностью 24000 м³ /ч с пультом управления

2. Расчёт гидравлического подъёмника

2.1 Исходные данные

– грузоподъёмность – 3160 кг.

– количество стоек подъёмника – 4

– высота подъёма автомобиля – 1,6 м.

– время подъёма автомобиля – 1,8 мин.

Грузоподъёмность подъёмника определяется массой автомобилей, которые предполагается обслуживать на данном оборудовании.

В зависимости от количества стоек изменяются размеры плунжера.

Давление рабочей жидкости рекомендуется использовать 1,0 Мпа.

Высота подъёма плунжера назначается удобством доступа к агрегатам и узлам автомобиля во время его обслуживания и ремонта.

Чем меньше время подъёма автомобиля, тем выше производительность труда, но одновременно с этим увеличивается мощность двигателя.

2.2 Расчёт отдельных элементов подъёмника

Требуется разработать четырёх стоечный подъёмник на котором предполагается обслуживать автомобиль ПАЗ – 37421. Масса данного автомобиля в снаряжённом состоянии составляет 4627 кг. (НИИАТ). На переднюю ось автомобиля приходится масса – 2027 кг, на задние – 2600 кг. Поскольку целесообразно размеры стоек проектировать одинаковыми, то грузоподъёмность одной стойки будет определяться массой автомобиля, приходящейся на заднюю ось.

2.2.1 Геометрические параметры плунжера

Грузоподъёмность одной стойки рассчитывается по формуле:

G_П = 10^-3 К_З М_З g (2.1),

где К_З – коэффициент запаса грузоподъёмности, К_З = 1,2; М_З – масса автомобиля, приходящаяся на заднюю ось, кг; g – ускорение свободного падения.

G_П = 10^-3 * 1,2 * 2600 * 9,81 = 30,61 кН.

Если известна грузоподъёмность и давление рабочей жидкости, то можно определить необходимую площадь и диаметр плунжера:

G_П = pf (2.2),

где p – давление рабочей жидкости, f – площадь поперечного разреза плунжера.

G_П = 1,0 * f??

Диаметр плунжера:

d = 2 (2.3),

где 10³ – коэффициент, необходимый для перевода давления, выраженного через Мпа в кПА.

d = 2 = 0,197 кПА.

2.2.2 Расчёт производительности насоса

Производительность насоса, который обслуживает подъёмник, определяется объёмом, который занимают плунжеры подъёмника при перемещениях из крайнего нижнего положения в крайнее верхнее положение и временем, за которое эти перемещения происходят:

Q_Н = 6 * 10⁴ * h * m, (2.4)

где h – высота подъёма, м; τ – время подъёма, с; m – количество стоек подъёмника.

Коэффициент 6 * 10⁴ переводит м³ /с в л/мин.

Q_Н = 6 * 10⁴ * 1,6 * 4 = 108,320 л/мин.

По известной производительности выбирается конкретная модель насоса. Чаще используются шестерёнчатые насосы. Если существующие насосы не отвечают требованиям, то рассчитывают его геометрические размеры, а на их основе разрабатывают конструкцию насоса.

2.3 Расчёт геометрических параметров шестерёнчатого насоса

Действительная производительность насоса отличается от геометрической благодаря перетеканию масла из областей повышенного давления в область пониженного давления:

Q_Г = (2.5)

где η_v – объёмный коэффициент подачи, η_v = 0,7…0,82

Q_Г = = 135,4

Геометрическая производительность насоса связана с его геометрическими размерами зависимостью:

Q_Г = 2 * π * m_Z ² * z * b * n * 10^-6 (2.6)

где m_Z ² – модуль зуба шестерни, мм; z – число зубьев шестерни; n – частота вращения шестерён, мин^-1 ; b – ширина шестерни или длины зуба, мм.

Q_Г = 2 * 3,14 * 3² * 10 * 2500 * 0,000001 * 10^-6 = 1,413

Приняв частоту вращения шестерни (2500 мин^-1 ), можно определить диаметр начального колеса шестерни при условии, что линейная скорость V ≤ 8 м/с. Это гарантирует отсутствие кавитации при работе насоса:

d₀ ≤, (2.7)

d₀ ≤ = 61,15 = 61 мм.

Полученный диаметр округляется до стандартного значения.

Диаметр шестерни связывает между собой число зубьев и модуль:

d₀ = m * z (2.8)

d₀ = 3 * 15 = 45 и это как и положено <61

В шестерёнчатых насосах используются шестерни с числом зубьев 8…15 и модулем 2…4

Таким образом, можно определить ширину шестерни:

b = (2.9)

b = = 63

Выбор модуля, числа зубьев и окружной скорости можно считать удачным, если находится в пределах 0,8…1,5.

= = 1,4

2.4 Расчёт мощности двигателя

Мощность двигателя для привода насоса можно определить через работу, которую совершает подъёмник и время, за которое он эту работу он совершает, кВт:

N = (2.10)

где η_М – механический коэффициент полезного действия всей системы, η_М = 0,75…0,85.

N = = 2,27 кВт.

По рассчитанной мощности подбирается двигатель.

Вывод: Разработал четырёх стоечныйподъёмник на котором предполагается обслуживать автомобиль ПАЗ-37421. Рассчитал геометрические параметры плунжера, производительность насоса, геометрические параметры шестерёнчатого насоса, и мощности двигателя.

3. Расчёт устройств, используемых для разогрева и подогрева автомобилей в зимних условиях

Цель работы: ознакомиться с устройством и принципом действия устройств для разогрева и подогрева автомобильных двигателей в холодное время года; определить основные параметры данных установок.

3.1 Водообогрев и парообогрев

Одним из широко распространённых способов подогрева или разогрева автомобильных двигателей при низких температурах является водо – или парообогрев. Для осуществления водообогрева необходимы устройства для нагрева воды или источники пара. К устройствам для нагрева воды относятся водогрейные и паровые котлы низкого давления, бойлеры, баки, в которых нагрев осуществляется паром, или электронагревательные котлы типа НР.

3.2 Определение расчётного количества тепла

Для определения расчётного количества тепла, которое необходимо получить в установке, за основу принимают следующие уравнения.

Суммарные затраты в течение всего времени подогрева или разогрева определяется по формуле:

Q = q * N * τ,

где q – необходимая тепло производительность источника теплоты на один автомобиль, Вт; τ – время, в течение которого подводится тепло, ч.; N – число обогреваемых автомобилей.

Расчётная теплопроизводительность установки:

q_рас = 1,2 + q_пот,

q_рас = 1,2 * + 1856 = 2396,

где 1,2 – опытный коэффициент, учитывающий нагрев металла составных частей установки; q_пот – суммарные потери тепла в единицу времени в окружающую среду от всех составных частей установки, Вт.

Для определения потерь теплоты каждым тепловым аппаратом применяется выражение:

q_пот = К₁ * F_ст * (t_ж – t_в ),

q_пот = 1,16 * 40 * (95 – 20) = 1856,

где К₁ – коэффициент теплопередачи от жидкости через стенку теплообменника в воздух (для нагревателей с теплоизоляцией принимают К₁ = 1,16 Вт/м² *⁰ С; без теплоизоляции К₁ = 5,8 – 11,6 Вт/м² *⁰ С); t_ж и t_в – средняя температура нагретой жидкости и температура воздуха в помещении, где установлен теплообменник; при расчёте принимают t_в = 20⁰ С; F_ст – поверхность наружных стенок теплообменника, м² .

Если данных о размерах теплообменника нет, то для ориентировочных расчётов можно задаться следующей величиной – на каждые 4200 Дж тепла, идущего на подогрев или разогрев двигателя, приходится 0,04 – 0,06 м² поверхности теплообменника. При этом потери тепла в трубах при достаточно хорошей изоляции могут не учитываться.

Если источник тепла предназначен не только для подогрева (разогрева) автомобилей, но и для отопления помещения, следует это учесть, соответственно увеличив q_расч .

3.3. Расчёт теплотехнических данных установки, водогрейные и паровые котлы

Зная расчётную тепло производительность установки, можно определить необходимое количество котлов.

Для определения количества паровых котлов необходимо найти количество пара, соответствующее расчётной тепло производительности установки:

Д_рас = ,

Д_рас = = 0,895,

где i_n – теплосодержание пара, кДж/кг (для котлов низкого давления – p = 7 кПа – можно принимать i_n = 2680 кДж/кг); i_к – теплосодержание конденсата (его принимают равным 4,19 кДж/кг).

Суммарная поверхность нагрева котлов определяется из выражения, м² :

∑ Н_к = 1,1 ,

∑ Н_к = 1,1 = 0,05,

где Д₆₄₀ / Н_к – тепловое напряжение поверхности нагрева котла по нормальному пару (для котлов низкого давления Д₆₄₀ / Н_к = 17,5…21 Вт/м² ); 1,1 – коэффициент запаса.

Необходимое количество паровых котлов:

n= ,

Нк = 0,05 / 3 = 0,016, следовательно

n = = 3 шт.,

где Н_к – поверхность нагрева котла, выбираемая по техническим характеристикам.

В состав установки рекомендуется включать не менее двух котлов, чтобы в случае выхода из строя или ремонта одного из них котельная не прекращала работу.

Расход топлива в котельной находят по выражению:

∑ В_к = ,

∑ В_к = = 0,98,

где η – расчётный КПД котельной установки (для котлов низкого давления η = 0,60…0,65); Q_н ^р – низшая теплотворная способность топлива, кДж/кг (принимают: для каменного угля – 27000; для мазута – 39400).

Нормы расхода топлива устанавливаются обычно в единицах условного топлива, т.е. такого топлива, низшая теплотворная способность которого приблизительно равна 30000 кДж/кг. 1 кг любого топлива, имеющего теплотворную способность Q_н ^р кДж, эквивалент Q_н ^р / 30000 кг условного топлива.

Площадь поперечного сечения дымовых труб в зависимости от их высоты: при 10 м – 0,18 м² ; при 15 м – 0,19…0,27 м² ; при 20 м – 0,38…0,53 м² .

Целью расчёта теплообменников: является определение поверхности нагрева и подбор теплоизоляции.

Поверхность нагрева теплообменника:

F= ,

F = =,

где Q – расчётное количество тепла, необходимое для нагрева воды (пара), Дж; q_пот – тепло потери данного теплообменника, Вт; К – коэффициент теплопередачи от теплоносителя через стенку к нагреваемой жидкости, Вт/м²⁰ С; ∆t – средний перепад температур – разность между средними арифметическими температурами (теплоносителя и жидкости), ⁰ С.

При паровом способе нагрева:

∆t = + ,

где t_n иt_к – температура пара и конденсата соответственно, ⁰ С; t₁ иt₂ – температуры входящей и выходящей нагреваемой жидкости, ⁰ С, при водяном способе нагрева:

∆t = – ,

где t_в.вх и t_в.вых – температура входа и выхода воды, ⁰ С.

Подбор теплоизоляции проводится из условия:

≤ 1,0

где δ_1, δ_2, δ_3, …δ_n – толщина каждого из слоёв изоляции; λ₁ ,λ₂ ,λ₃ ,… λ_n – коэффициенты тепло проводимости соответствующей теплоизоляции, Вт/(м*⁰ С).

Величины коэффициентов теплопередачи выбирают по теплотехническим справочникам.

Вывод: ознакомился с устройством и принципом действия устройств для разогрева и подогрева автомобильных двигателей в холодное время года; определил основные параметры данных установок.

Вывод

В данной контрольной работе я закрепил практические знания, полученные при изучении курса «Проектирование средств технической эксплуатации автомобилей». Развил навыки и умение при решении практических задач.

Список используемой литературы

1. Говорущенко Н.Я. Системотехника проектирования транспортных машин / Н.Я. Говорущенко, А.Н. Туренко. – Харьков: ХНАДУ, 2002. – 166 с.

2. Завьялов С.Н. Организация механизированной мойки автомобилей и оборотного водоснабжения / С.Н. Завьялов. – М.: Транспорт, 1987. – 126 с.

3. Теоретико-экспериментальное исследование параметров струйных моечных установок. – М.: МАДИ, 1989. – 170 с.