Дипломный проект Модернизация энергоаккумулятора пневмопривода автомобиля КамАЗ
Объектом дипломного проекта является тормозная привод с пружинным энергоаккумулятором автомобиля КамАЗ.
В процессе работы проведен обзор и анализ конструкций тормозных камер с пружинным энергоаккумулятором, зарубежного и отечественного производства, разработана конструкция усовершенствованного энергоаккумулятора, технологическая карта на техническое обслуживание тормозного пневмопривода, безопасность и экологичность проекта и определена технико-экономическая эффективность проекта.
Постоянный процесс усложнения конструкции автомобиля не мог не отразиться и на тормозной системе. В настоящее время подавляющее большинство грузовых автотранспортных средств выпускается с пневмоприводами второго поколения. Это так называемые многоконтурные тормозные системы удовлетворяющие Правилам № 13 ЕЭК ООН, а также отечественным требованиям по безопасности дорожного движения. Необходимость выполнения многочисленных и жестких требований привела к тому, что привод осложнился многочисленными аппаратами, магистралями и органами управления.
Аналогичный тормозной привод устанавливается на автомобилях семейства «КамАЗ». Многоконтурная тормозная система автомобилей семейства «КамАЗ» удовлетворяет таким требованиям как, работа в следящем режиме тормозных контуров тягача и прицепа, стояночное торможение пружинными энергоаккумуляторами, приспособленность к различным типам прицепов и обеспечение контроля над состоянием тормозного привода. При указанных положительных качествах многоконтурных тормозных приводов автомобилей семейства «КамАЗ» наиболее частыми неисправностями являются утечки воздуха из-за нарушения герметичности уплотнительных колец, манжет, поломки пневмоприводов, замерзание влаги в приводе при отрицательных температурах. Следует обратить внимание на неисправности стояночного тормозного контура, так как от его работы зависят технико-экономические показатели автомобиля и безопасность движения.
В процессе эксплуатации в энергоаккумуляторах изнашиваются и выходят из строя уплотнения поршня в цилиндре и трубы толкателя в корпусе, что ведет к притормаживанию автомобиля и как следствие к увеличению расхода топлива и износу тормозного механизма. При обрыве пневмопроводов, подводящих сжатый воздух в энергоаккумуляторы для растормаживания автомобиля, происходит срабатывание стояночного тормоза во время движения, что может привести к возникновению аварийной ситуации и дорожно-транспортному происшествию. Необходимость постоянно, при движения автомобиля, подавать в энергоаккумуляторы сжатый воздух приводит к тому, что компрессор находится в рабочем состоянии значительное время, осуществляя подпитку стояночного контура. При этом происходит износ нагруженных деталей компрессора.
С целью снижения износа компрессора и предупреждения некоторых эксплуатационных отказов в дипломном проекте предлагается модернизация стояночной тормозной системы, в частности конструкции пружинного энергоаккумулятора и способа управления им. Конструктивным его отличием является применение фиксирующего механизма с дистанционным устройством растормаживания. В результате снижается риск возникновения аварийной ситуации на дороге, упрощается процесс аварийного растормаживания.
В соответствии с представленными данными по УГАТП–4, можно сделать некоторые выводы. При сборе материалов для дипломного проектирования замечен большой недостаток в организации планирования технико-экономических показателей предприятия. Отсутствие планирования является фактором, не позволяющим объективно оценить динамику роста или падения этих показателей.
Проведя анализ технико-экономических показателей можно сказать, что в настоящее время УГАП-4 не имеет прибыли от своей деятельности. Главная причина этого-невыполнение запланированного объема перевозок вследствие частого выхода из строя подвижного состава. Второй, и не менее важной причиной убытков предприятия является неправильная организация ремонта подвижного состава, что естественно во много раз увеличивает его себестоимость. Тем не менее, при совершенствовании организации и технологии ремонта подвижного состава, экономическое состояние предприятия может улучшиться. В 2004 году предприятие было реорганизовано из Дочернего в филиал ГУП “Башавтотранс”. Полностью сменилось руководство предприятием. Автомобильный парк пополнился относительно новым подвижным составом из ликвидированного УГАП 5.
В тормозных системах автомобилей и автобусов с пневматическим приводом в качестве исполнительных устройств применяются тормозные камеры с ПЭА. Вариантов конструкций комбинированных исполнительных органов с ПЭА выпускалось довольно много, так как доводка уязвимых мест конструкции шла различными путями.
В процессе эксплуатации были выявлены такие недостатки, как растормаживание ПЭА при отсутствии сжатого воздуха в приводе, предотвращение одновременного срабатывания обеих частей комбинированного исполнительного органа, необходимость постоянной подачи в энергоаккумулятор сжатого воздуха во время движения транспортного средства.
В результате проведенных расчетов были вычислены основные статьи расходов и доходов, связанные с внедрением усовершенствованной конструкции пружинного энергоаккумулятора. Срок окупаемости проекта составляет 2,6 лет. В качестве источника капитальных вложений предприятие может использовать заемные и собственные денежные средства.
Показатели хозяйственной деятельности УГАТП-4
Обзор конструкций исполнительных тормозных механизмов
Схема предлагаемого устройства
Схема управления стояночным, запасным и рабочим тормозным контуром
Электрическая схема управления энергоаккумулятором
Модернизированный энергоаккумулятор Сборочный чертеж
Кран управления стояночным тормозом
Деталировка
Технологическая карта ТО тормозного пневмопривода автомобиля КамАЗ
Технико-экономические показатели проекта
Оглавление
Введение 9
1 Анализ производственной деятельности УГАТП–4 филиал ГУП Башавтотранс 11
- 1.1 Общая характеристика предприятия 11
- 1.2 Организация и технология ремонта машин в мастерской УГАТП–4 14
- 1.2.1 Характеристика производственного корпуса 14
- 1.2.2 Технология ремонта автомобилей УГАТП–4 16
- 1.2.3 Организация технического контроля 18
- 1.3 Технико-экономические показатели работы УГАТП-4 18
- 1.4 Выводы по анализу и задачи проекта 22
2 Обзор и анализ конструкций тормозных камер с пружинным энергоаккумулятором 24
- 2.1 Пневматический энергоаккумулятор пружинно поршневого типа 25
- 2.2 Комбинированные тормозные камеры с пружинным энергоаккумулятором 27
- 2.2.1 Пружинный энергоаккумулятор с устройством механического растормаживания без деформации силовой пружины 30
- 2.2.2 Пружинный энергоаккумулятор с устройством гидравлического растормаживания 31
- 2.2.3 Тормозная камера с пружинным энергоаккумулятором типа 12/20 автобуса ЛиАЗ-5256 33
- 2.3 Выводы 34
3 Усовершенствованная конструкция пружинного энергоаккумулятора автомобиля КамАЗ 35
- 3.1 Схема и принцип действия предлагаемой конструкции 35
- 3.2 Управление усовершенствованной конструкцией энергоаккумулятора 36
4 Расчет деталей усовершенствованной тормозной камеры с пружинным энергоаккумулятором 40
- 4.1 Расчет прочности фиксирующего механизма 40
- 4.2 Расчет винтовой пары приспособления для механического растормаживания 42
- 4.3 Расчет заклепочного соединения направляющей поршня 43
- 4.4 Расчет заклепочного соединения корпуса электромагнита 45
- 4.5 Расчет пружины фиксирующего устройства 46
- 4.6 Расчет электромагнита для управления механизмом фиксации поршня 48
- 4.6.1 Расчет параметров магнитопровода 49
- 4.6.2 Расчет параметров обмотки электромагнита 50
5 Разработка технологической карты технического обслуживания тормозной системы автомобиля КамАЗ 53
6 Безопасность и экологичность проекта 56
- 6.1 Обеспечение условий и безопасности труда на производстве 56
- 6.2 Мероприятия по охране окружающей среды 62
- 6.3 Мероприятия по защите населения и материальных ценностей в чрезвычайных ситуациях 63
7 Технико-экономическая эффективность пневмопривода с усовершенствованным энергоаккумулятором 68
- 7.1 Расчет статьи затрат на внедрение конструкции 68
- 7.2 Расчет статьи доходов от внедрения проекта 71
- 7.3 Расчет показателей экономической эффективности 73
Заключение 75
Библиография 76
