Участок по обслуживанию аккумуляторных батарей

Санкт - Петербургская Государственная Академия

сервиса и экономики

«Участок по обслуживанию

аккумуляторных батарей»

1. Назначение и характеристика рабочего места

Классификация рабочего места

Классификация рабочего места осуществляется по:

А) типу воздействия на потребителя

Б) количеству работающих

В) степени специализации (универсальные, специализированные)

Г) типу обслуживания объектов

Д) расположению (стационарный , передвижной)

Е) степени механизации (ручная, механическая, автоматическая)

Ж) основной рабочей позе исполнителя (сидя, стоя, сидя-стоя)

Структурная схема технологического процесса.

Назначение рабочего места исполнителя услуг определяет технологическим процессом который реализуется на нем.

2. Оснащение рабочего места

Характеристика технологического оборудования. Инструмент, технологическая и операционная оснастка

Параметры оборудования представлены в табл. 1

Конструкция и габариты оснастки рабочего места исполнителя услуг отвечают эргономическим и антропометрическим показателям работающего, а так же обеспечивают экономичное использование производственной площади. Конструкция инструментальных шкафов и тумбочек предусматривает достаточное количество выдвижных ящиков с отделения для раздельного хранения всех инструментов, приспособления и предметов ухода за рабочим местом в 1 ряд. Выдвижные ящики имеют фиксирующие устройства не позволяющие ящикам выпадать из шкафов и тумбочек. Высота стеллажей и столов размещения готовой продукции высоте зоны деталей или ниже её. Производственная мебель обеспечивает возможность регулировки её высоты в соответствии с высотой рабочей поверхности и ростом работающего.

Средство малой механизации и подъёмом транспортного средства

К средствам малой механизации и ПТС относятся подъемники, тали, тельферы, домкраты, и тележки предназначенные для обеспечения подачи к рабочему месту и от него предметов труда. ПТС механизмы применять в случае подъемов предмета труда и оснастки весом не больше 100Н.

Рис. 1. Планировка участка ремонта и зарядка аккумуляторных батарей: / -- ремонтное отделение; // -- зарядное отделение; /// -- кислотное отделение; / -- стол; 2 -- шкаф для заряда аккумуляторных батарей; 3 -- подставка под оборудование; 4 -- селеновый выпрямитель; 5 -- установка для ускоренного заряда; 6 -- настольно-сверлильный станок; 7 -- тележка; 8 -- электрический дистилляционный аппарат; 9 -- стеллажи для аккумуляторных батарей; 10 -- верстаки; // -- тележка для кислоты; 12-- ванна для слива и приготовления электролита; 13 -- ящик для мусора; 14 -- шкаф для электротиглей (вытяжной); 15-- ванна для промывки деталей аккумулятора; 16 -- прибор для проверки аккумуляторных батарей

Участок ТО, ремонта и заряда аккумуляторных батарей предназначен для углубленной проверки технического состояния, заряда и (на отдельных СТОА) ремонта аккумуляторных батарей, снятых с автомобилей на постах ТО или сданных на станцию клиентами. Состав оборудования и площадь помещений участка зависит от объема выполняемых работ. Ремонтное отделение предназначено для ТР аккумуляторных батарей; зарядное -- для заряда батарей; кислотное -- для приготовления электролита, хранения серной кислоты (в количестве, необходимом на текущую смену) и дистиллированной воды. На малых СТОА два последних отделения, а иногда и все три располагают в одном помещении. В этом случае заряд батарей, хранение кислоты и приготовление электролита осуществляют в специальных шкафах, оборудованных вентиляцией.

Технологическая планировка участка ТО, ремонта и заряда аккумуляторных батарей в составе трех указанных отделений (рис, 1) предусматривает следующий порядок выполнения работ. Поступающие на участок аккумуляторные батареи очищают, а при необходимости моют, после чего проверяют степень заряженности по плотности электролита или более точно с помощью нагрузочной вилки. Разряженные аккумуляторные батареи направляют на заряд. В конце заряда после корректировки уровня и плотности электролита поверхность аккумуляторных батарей нейтрализуют и насухо протирают. Аккумуляторные батареи, имеющие внешние механические повреждения (трещины в заливочной мастике и крышке, облом выводов и межэлементных соединений и др.), ремонтируют.

Все работы выполняют в соответствии с технологическими картами с применением оборудования и инструмента (табл. 1.)

3. Устройство аккумуляторной батареи

Корпус батареи имеет шесть секций, в которых размещены шесть последовательно соединенных элементов, напряжением по 2 В. Каждый элемент состоит из положительных и отрицательных пластин, разделенных тонкими и пористыми пластмассовыми пластинами (сепараторами). Малая толщина и большая пористость сепараторов обеспечивает низкое внутренне сопротивление батареи и, тем самым, позволяют получить большую силу разрядного тока при низких температурах.

Рис. 2. Разрез аккумуляторной батареи: 1 - корпус; 2 - крышка; 3 - положительный вывод; 4 - межэлементное соединение; 5 - отрицательный вывод; 6 - пробка; 7 - индикатор для проверки уровня электролита; 8 - сепаратор; 9 - положительная пластина; 10 - отрицательная пластина.

В элементы залит электролит, которым служит раствор серной кислоты в дистиллированной воде. Электролит заливается до уровня, на 10-15 мм выше верхнего края сепараторов, или предохранительного щитка. Пластины элементов представляют собой решетки, отлитые из сплава свинца и сурьмы. Ячейки решеток заполнены пористой активной массой. У заряженной батареи активная масса положительных пластин состоит из перекиси свинца (коричневого цвета), а отрицательных - из губчатого свинца (серого цвета). При разряде батареи активная масса положительных и отрицательных пластин превращается в мелкокристаллический сернокислый свинец (белого цвета).

Техническая характеристика аккумуляторной батареи 6СТ55А.

Тип батареи 6СТ55А

Номинальное напряжение, В 12

Номинальная емкость при 20-часовом режиме разряда,

и температуре электролита 25 С в начале разряда, Ач 55

Разрядная сила тока при 20-часовом режиме разряда, А 2,75

Разрядная сила тока при стартерном режиме и температуре

электролита -18 С, А 255

Напряжение после 30с разряда при стартерном режиме, В 8,4

Время разряда при стартерном режиме до напряжения 6 В, мин 3

Сила тока разряда, А 5,5

Объем заливаемого электролита, л 3,8

Габаритные размеры, мм:

Длина 2601

Ширина 1721

Высота 2231

Масса, кг:

с электролитом 21

без электролита 17

Маркировка: 6 СТ 55

Стартерная автомобильная батарея, с шестью последовательно соединенными аккумуляторами, двенадцативольтовая, номинальной емкостью 55 Ач.

Первая цифра указывает число аккумуляторов в батарее; буквы СТ - тип батареи (стартерная), следующие за этими буквами число - номинальную емкость батареи (55 Ач)

Последующие буквы - материал моноблока, сепараторов. После всех указанных цифр и букв наносится номер ГОСТа, по которому изготовлена батарея.

Физические процессы, происходящие в аккумуляторе.

Связаны со свойством электролитического растворения металлов, которое заключается, в переходе положительно заряженных ионов металла в раствор. Причем легкоокисляющиеся металлы (свинец) обладают этим свойством в большей степени, чем трудноокисляющиеся. При погружении электрода, на котором образовался свинец, в раствор электролита от свинца начнут отщепляться положительно заряженные ионы свинца и переходить в раствор, при этом электрод будет заряжаться отрицательно. По мере протекания процесса возрастает разность потенциалов раствора и электрода, следовательно, возрастает и осмотическое давление положительных ионов раствора. Вследствие этого переход ионов свинца в раствор не может продолжаться долго и при какой-то определенной разности потенциалов электрода и раствора наступит равновесие между силой электролитической упругости растворения свинца, с одной стороны, и силами электростатического поля и осмотического давления с другой. В результате, растворение свинца прекратится.

При погружении положительного электрода в раствор серной кислоты происходит то же явление, но результат получается иной: двуокись свинца положительного электрода, в ограниченном количестве переходит в раствор, где при соединении с водой ионизируется на четырехвалентные ионы свинца. и одновалентные ионы гидрокисла ОН -- Четырехвалентные ионы свинца, осаждаясь на электроде, создают положительный потенциал относительно раствора.

При указанных концентрациях серная кислота диссоциирует в воде практически только на ионы H+ и HSO4-. Поэтому реакции на электродах

описывается следующими следующими уравнениями:

Общая токообразующая реакция в аккумуляторе:

Таким образом, при разряде аккумулятора расходуется серная кислота, образуется вода, а на обоих электродах - сульфат свинца. При заряде процессы протекают в обратном направлении.

Приготовление электролита

Электролит изготовляют из смеси аккумуляторной серной кислоты с дистиллированной водой. Электролит готовят в фаянсовой, керамической, или эбонитовой посуде. В стеклянной посуде электролит готовить нельзя, так как стекло может лопнуть от высоких температур. Кислоту тонкой струей вливают в воду, непрерывно помешивая раствор стеклянной, или эбонитовой палочкой. Воду в кислоту вливать нельзя, для предотвращения разбрызгивания.

Плотность электролита контролируется ареометром, и при изменении окружающей температуры меняется, поэтому, в зависимости от температуры электролита, при измерении следует учитывать поправки:

В зависимости от климатической зоны, в аккумуляторную батарею заливается электролит плотностью:

Проверка степени разряженности аккумуляторной батареи

Проверка должна производиться измерением плотности электролита, а так же замером напряжения на выводных клеммах аккумуляторной батарей. У полностью заряженной батареи, напряжение должно быть не ниже 12 В, и плотность соответствовать норме.

Таблица определения степени разряженности аккумуляторной батареи по плотности электролита.

Работоспособность аккумуляторной батареи определят проверкой ее под нагрузкой. Кислотные аккумуляторные батареи имеют свойство снижать напряжение под большой нагрузкой. Чем более разряжена батарея, тем интенсивнее падает в ней напряжение при нагрузке. Для проверки для проверки степени разряженности аккумуляторной батареи, под нагрузкой, используют специальные приборы. Проверка осуществляется так: переключателем нагрузки включают нагрузочное сопротивление, соответствующее емкости проверяемой батареи. После выдерживания под нагрузкой около 5 секунд, фиксируют показания вольтметра. По показаниям определяют степень разряженности аккумуляторной батареи.

Основные параметры аккумуляторных батарей:

Основным параметром, характеризующим аккумуляторную батарею, является ее электродвижущая сила Е. ЭДС батареи состоящей из последовательно соединенных аккумуляторов, определяется сложением ЭДС каждого аккумулятора. ЭДС свинцового аккумулятора зависит только от химических и физических свойств веществ, участвующих в электродных процессах, и совершенно не зависит от размеров электрода и количества активных материалов. ЭДС одного аккумулятора определяется как разность равновесных потенциалов положительного и отрицательного электродов:

Потенциалом электрода называется разность потенциалов между данным электродом и условным электродом сравнения.

Активность электролита зависит от его концентрации, то есть от плотности. Поскольку электролит принимая участие в электрохимических реакциях изменяет свою плотность, изменяются потенциалы электродов и соответственно ЭДС аккумулятора.

График зависимости ЭДС и потенциалов электродов от плотности электролита:

Для практических целей, ЭДС может быть определена по

эмпирической формуле, дающей хорошее приближение:

Если измерения проводились при температуре Т, отличной от +25С, то необходимо откорректировать показания плотности по формуле:

Омическое сопротивление батареи является суммой сопротивления электролита, сепараторов, активной массы, решеток и соединительных элементов. Под сопротивлением электролита подразумевается сопротивление той его части, которая находится между электродами. Таким образом, можно записать, что общее оммическое сопротивление батареи при разряде равно:

Заряд аккумуляторной батареи

Заряд аккумуляторных батарей можно производить от любого источника постоянного тока, при условии, что его напряжение больше чем напряжение заряжаемой батареи. Для заряда положительный полюс источника тока должен быть соединен с положительной полюсом заряжаемой батареи, а отрицательный - с отрицательным.

Для любого момента заряда величина тока может быть найдена по формуле:

R - общее сопротивление заряжаемой цепи, Ом. Uист - напряжение источника тока, Uб - напряжение батареи в данный момент заряда.

Из этой формулы следует, что при равенстве напряжения зарядного устройства и батареи, зарядный ток равен нулю. Если напряжение батареи меньше напряжения зарядного устройства, зарядный ток больше нуля. Если напряжение батареи больше напряжения зарядного устройства, ток меняет первоначальное направление и батарея будет разряжаться.

Различают два типа заряда: при постоянном токе и при постоянном напряжении.

Заряд при постоянном токе: удобство этого способа является простота расчета количества электричества сообщенного батарее, как произведения тока и времени заряда. Этот способ имеет свои недостатки: при малом токе время заряда велико. При большом токе к концу заряда ухудшается заряжаемость и наблюдается значительное повышение температуры электролита, что снижает срок ее службы. Определена оптимальная величина тока заряда 0,1 С, А. Методом заряда при постоянном токе можно заряжать большое количество батарей.

При использовании метода заряда при постоянном напряжении в первый момент зарядный ток достигает больших значений. В процессе заряда, когда напряжение батареи постепенно возрастает, сила тока понижается и к концу заряда становится значительно меньше, чем сила тока при заряде методом постоянного тока. Средняя величина тока при правильно выбранном значении напряжения приблизительно равна 0,1 С, А.

На автомобиле заряд происходит при постоянном напряжении.

При заряде батареи необходимо периодически проверять температуру электролита и не допускать ее повышения выше 40С. Если темпера достигнет 40С, то следует уменьшить наполовину зарядный ток, или прервать заряд и охладить батарею до 27С. Заряд прекращается, когда начинается обильное газовыделение газа во всех отсеках батареи, и напряжение и плотность электролита в течение последних 3 часов заряда будут оставаться постоянными.

Конструкция зарядного устройства состоит из следующих устройств: источник энергии (трансформатор) напряжением выше 12В, выпрямительный блок, реостат для регулировки силы тока, вольтметр, амперметр.