Разработка передней подвески легкового автомобиля класса С

акт с результатами контроля и приемки опытного образца;

программа испытаний с методиками проверок испытаний;

руководство по эксплуатации автомобиля.

На составные части испытуемого автомобиля предъявляются:

технические условия;

паспорта (формуляры);

технические описания (инструкции по эксплуатации);

акты предварительных испытаний.

Остальная эксплуатационная документация, а также конструкторская документация предоставляются по отдельному требованию по необходимости.

При проведении испытаний необходимо руководствоваться правилами эксплуатации, изложенными в руководстве по эксплуатации автомобиля, методикам, прилагаемым к настоящей программе.

2.1.3 Стендовые испытания, их последовательность и материально-техническое обеспечение

Испытания на стенде проводятся в течение 30 дней (для автомобиля имитируется 50000 км пробега), и они включают в себя:

испытания и проверка работоспособности ПП;

испытания на надежность - согласно отдельному регламенту. Испытуемый прототип автомобиля устанавливается колесами на стенд испытаний (имитатор), позволяющий осуществлять вертикальное перемещение автомобиля. Подвижные площадки под колесами должны обеспечивать возможность перемещения колес в горизонтальной плоскости при деформации упругих элементов ПП с малыми потерями на трение (не более 2% вертикальной нагрузки).

Путем обработки характеристик находят:

* поперечную угловую жесткость подвески;

абсолютное и относительное значение трения без смазочного материала в подвеске;

максимальную потенциальную энергию подвески;

* коэффициент динамичности по прогибам.

Вся установка состоит из:

прототипа автомобиля с модернизированной ПП;

стенд с необходимыми измерительными приборами;

необходимые запчасти.

2.1.3.1 Расчет и выбор вибростенда

При выборе вибростенда необходимо учесть следующие данные:

масса полностью загруженного автомобиля М=1775 кг.

ход подвижной системы порядка L=55mm

частота хода подвижной системы порядка f= 10-20Гц

Выбираем гидравлический вибростенд, при его выборе одной из основных характеристик, помимо рабочей частоты и технического виброперемещения является максимальная сила нагружения (F), расчет этой силы производится на основе гипотезы о синусоидальном характере вибрации. Перемещение неподрессоренной массы непосредственно связанной с источником вибрации происходит по следующему закону:

Х= L*sin(2Пft),

При этом скорость перемещения определяется как первая производная величины X:

V=dx/dt=l*cos(2Пft)* 2Пft,

Ускорение является производной скорости и определяется выражением:

a=dv/dt=-L* sin(2Пft)* ((2Пft)*(2Пft)),

Максимальное значение ускорения при выбранных исходных данных равняется:

amax=790m/c.

Таким образом, вибростенд должен обеспечивать виброперемещение массы, приходящейся на одну сторону подвески автомобиля с полученным ускорение. Для этого необходимо рассчитать силу нагружения: F=M*amax, где М- ? масса загруженного автомобиля М=443,75 (кг).

F=79G*443,75=350(kH).

Согласно расчетам, принимаем для испытаний стенд - имитатор типа СИ 6037-100-3 комплектующийся симметричными гидроцилиндрами типа ЦД-100 и возбудителями колебаний ПРУ-1 (роторный гидропульсатор).

Конструкция вибростенда обеспечивает возможность подключения внешней задающей аппаратуры, защиту по определенной либо заданной амплитуде.

Вибростендом называется комплект оборудований, включающий возбудитель колебаний, источники питания колебаний, пульт управления с приборами для контроля и измерения параметров колебательного процесса, а так же приборами для регулирования и автоматического поддержания или программирования режима испытаний.

Возбудитель колебаний - это специальное устройство, которое может колебать платформу, с закрепленным исследуемым объектом. От типа возбудителя колебаний зависят основные параметры вибростенда, характеризующие его как испытательную установку: частота колебаний или диапазон частот колебаний, пределы измерения амплитуды колебаний, максимальное ускорение на холостом ходу, максимальное переменное усилие. Все перечисленные параметры характеризуют энергетические возможности вибростенда.

В вибростендах применяются гидравлические возбудители коллебаний.

Способ гидровозбуждения определяется механизмом, создающим циклический реверсируемый поток жидкостей в грузовой цилиндр.

Эффектность гидровозбуждения зависит от способности механизмов от цикла к циклу возвращаться и накапливать (рекуперировать) энергию колеблющихся масс с использованием ее для последующего движения, что широко используется в роторных пульсаторах. Пульсатор представляет собой роторный агрегат, который распределительному золотнику которого сообщает дополнительное вращение. Механизм вращения ротора накапливает обратимую энергию и этим компенсирует потери. Задатчиком частоты служит привод вращения золотника, потребляющий мало энергии.

При вращении ротора 1 плунжероны 2 в цилиндрах 3 изменяют объем жидкости, регулируемой эксцентриситетом статора 4. Вытесняемая плунжеронами жидкость вступает в отсеки 5 золотника 6, а затем по трубопроводам 7 к полостям нагружающего цилиндра 8. Для возбуждения колебаний используется поток из обеих полостей золотника, поэтому роторные пульсаторы обеспечивают жесткое реверсивное перемещение поршня исполнительного цилиндра и стола вибростенда, и тем самым позволяет значительно расширить грузоподъемность стенда. Серийно выпускаются роторные гидропульсаторы производительностью 50 и 200 л/мин. Конструктивные характеристики роторных гидропульсаторов приведены в таблице.

Таблица 2.1.3.1 Конструктивные характеристики роторных гидропульсаторов.

Параметры	Данные
Пиковая производительность, л/мин Рабочее давление, Мпа: - при кратковременном режиме - при длительном режиме Наружный диаметр ротора, мм Плунжероны: - диаметр, мм - зазор, мм Наибольший эксцентриситет, мм Диаметр проходного отверстия цилиндра, мм Золотник: - диаметр распределительной части, мм - диаметр коллекторной части, мм - зазор, мм Привод ротора: - частота вращения, об/мин - мощность двигателя, кВт Привод золотника: - наибольшая скорость при встречном вращении, об/мин.	50 18 15 190 16 0,015-0,02 10 16 | 62 30 0,06-0,07 980 4,5 3000

Таблица 2.1.3.2 Технические характеристики симметричных двусторонних цилиндров типа ЦД-100

Параметры	Данные ЦД-100
Усилие на штоке, кН Габаритные размеры, мм: - ширина - высота Масса, кг	1000 425 1180 600

2.1.3.2 Приборы и средства измерения, применяемые для проведении испытаний

Общая структура оборудования состоит из:

Измерителей

Преобразователем

Усилителем

Регистрирующих приборов.

В настоящее время для измерения динамических процессов (вибраций), наиболее широко применяют пьезоэлектрические измерительные преобразователи (ИП), т.е. преобразователи, в которых в качестве чувствительного элемента используют монокристаллические или поликристаллические материалы, обладающие пьезоэлектрическими свойствами. Действие пьезоэлектрических ИП основано на использовании прямого пьезоэффекта, т.е. свойств некоторых материалов (пьезоэлектриков) генерировать заряд под действием приложенной к ним механической силы. При установке преобразователя на исследуемый объект преобразователь воспринимает вибрацию объекта. Вследствие стремления инерционного элемента сохранять состояние покоя, пьезоэлемент деформируется от воздействия на него инерционной силы. Деформация пьезоэлемента и возникающий при этом электрический заряд пропорциональны ускорению. Поэтому эти преобразователи часто называют пьезоакселерометрами. Основные преимущества пьезоакселерометров:

Широкий диапазон частот

Большая вибрационная и ударная прочность

Простота конструкций

Малая чувствительность к магнитным полям. Также есть и незначительные недостатки:

Наличие большого выходного сопротивления

Зависимость выходного сигнала от длины кабеля.

Для измерений в данной работе используем ИП ИС-312, который обладает повышенным качеством контактной поверхности, размещается прямо в корпусе объекта и имеет меньшую массу, так как при его изготовлении используются материалы титан и дюралюминий.

Предусилитель - это нормализующий усилитель, который преобразует, регулирует усилие (чувствительность) тракта измерения или нормализует выходной уровень, а также регулирует чувствительность нижней и верхней границы полосы пропускания внутренними и внешними фильтрами для устранения шумов и ложных сигналов.

Таблица 2.1.3.3 Технические характеристики ИС-312

Тип Коффициент преобразования по напряжению, м.В*с/м Относительный коэффициент поперечного преобразования, % Резонансная частота, кГц Емкость, цФ Диапазон рабочих температур, С -от -до Предельное ускорение, м/с Масса, кг	ИС-312 0,05-0,15 5 80 1500 -50 +50 2000 22

Для пьезоэлектрических преобразователей существует обширный класс предусилителей. Преобразователи данного вида можно рассматривать и как источник напряжения и как источник заряда. Классификация:

* Усилитель напряжения выходные сигналы, которых пропорциональны входным напряжениям. Входное сопротивление усилителя напряжения большое, а входная емкость маленькая. Эти усилители рекомендуют монтировать в непосредственной близости акселерометра.

* Усилители заряда выходные сигналы, которых пропорциональны входным зарядам. Они имеют большую входную емкость и относительно невысокое входное сопротивление. Его можно устанавливать на значительном удалении от акселерометра, однако следует учитывать что увеличение длины соединительного кабеля приводит к возрастанию шума в измерительном тракте.

Для нашего стенда принимаем следующие регистрирующие приборы:

* Электронно-лучевые осциллографы (С 1 -17), которые дают возможность визуально наблюдать периодические и однократные сигналы, измерять их параметры и регистрировать с помощью фотоприставки или фотоаппарата. В последнее время получили распространение запоминающие осциллографы, которые позволяют записать однократные сигналы и воспроизводить их немедленно. Либо в любой момент в пределах паспортного времени и осуществлять масштабно-временное преобразование. Но сейчас они уже заменены на более новые.

Также используем в проведение испытаний магнитографы. Магнитографами -называют приборы, предназначенные для точной записи на магнитоносителе измерительной информации, преобразованной в форме электрических сигналов, и для ее воспроизведения в той же форме. Регистрирующий сигнал попадает в обмотку записывающей головки, и информация записывается на ленте (магнитоносителе)в виде остаточной намагниченности ее рабочего слоя. Одновременно на ленте записывают, несколько независимых процессов, число дорожек на ленте равно 14. Магнитофафы могут работать, как правило, в режиме прямой записи (ПЗ) и записи с использованием частотной модуляции (ЧМ). Режим ПЗ аналогичен работе обычного магнитофона, а уровень точности записи в лучших образцах не превышает 5%, и в среднем составляет 10-15%.

подвеска автомобиль испытание

Таблица 2.1.3.4 Технические характеристики осциллографа С1 -17

Тип Полоса пропускания, МГц Min коэффициент отклонения, мВ/см Развертка Выходное сопротивление, Мом Погрешность измерений, % Рабочая часть экрана, мм Габаритные размеры, мм Масса, кг	С1-17 0-10 100 0,1 мкс/см -500мс/см 0,01 10 40x100 380x460x640 50

Для обеспечения возможности записи постоянных и низкочастотных напряжений и повышения низкочастотных напряжений и повышения точности записи используем принцип частотной модуляции. Именно ЧМ позволяет полностью исключить влияние характеристик магнитоносителя и повысить точность записи до 1%.

Существуют всего две модели отечественных магнитографов. В наших испытаниях применяем магнитограф модели Н036.

Таблица 2.1.3.5 Технические характеристики магнитографа модели Н036

Параметр	НОЗб
Скорость движения ленты, см*с Динамический диапазон, дБ: - широкая полоса ЧМ -ПЗ	38,1; 19,05; 9,53; 4,76 34-38 -
Диапазон частот, кГц: - широкая полоса ЧМ -ПЗ	4 -
Входной сигнал, В: - канал ЧМ - канал ПЗ	1 0
Мах выходной сигнал на сопротивление 1кОм, В: - канал ЧМ - канал ПЗ	+5 -
Габаритные размеры, мм	865x690x465

2.1.3.3 Стендовая обработка амортизаторов

Амортизаторы как и все гидравлические устройства, весьма чувствительны к нарушениям функциональных характеристик, что обуславливает необходимость их контроля. Основной характеристикой, которая используется для оценки их работы, является сила сопротивления в режиме низкочастотных колебаний. Зависимость усилия сопротивления амортизатора от хода его штока принято называть рабочей диаграммой. Эти данные снимают на специальных стендах. Ниже представлена кинематическая схема стенда (рис.2.1.3.3.1).

Рис. 2.1.3.3.1 Кинематическая схема для испытаний амортизаторов

Испытуемый амортизатор 1 нижним концом прикреплен к траверсе 2, которая может совершать возвратно-поступательные перемещения по вертикальным направляющим 3 с заданными амплитудами и частотой. Амплитуда, или ход траверсы, регулируется от 0 до 150 мм в зависит от эксцентриситета синусного механизма, приводимого от редуктора 8, ведущий вал которого через муфту 10 и ременную передачу 16 соединен с четырехскоростным электродвигателем 17, обеспечивающим перемещение траверсы с частотой 0,8;1,2;1,6и2,5Гц.

Для обеспечения плавности работы на ведущем валу редуктора установлен маховик 11, а на ведомом валу противовес 7, уравновешивающий инерционные силы, возникающие при движении траверсы с амортизатором. Верхний конец амортизатора крепят к кронштейну 24, соединенному с торсионном 23, а также с рычажной системой (рычаги 22 и 19) записывающего механизма. С помощью этого механизма на барабане 20 вычерчивается рабочая диаграмма (зависимость усилия от хода штока амортизатора), а на барабане 13 - характеристика амортизатора (зависимость усилия от скорости перемещения штока амортизатора). Для этого шкивы 21 и 14 барабанов 20 и 13 с помощью тросов 25 и 26 и системы блоков поворачиваются на углы, пропорциональные перемещениям соответственно траверсы 2 и толкателя 5, которые прижимаются к поверхности кривошипа 4 синусного механизма пружиной 6. Пружины 18 и 12 создают натяжение тросов и обеспечивают поворот барабанов при обратном ходе траверсы и толкателя. Для остановки стенда имеется тормоз 15 ленточного типа, приводимый в действие педалью 9.

Рабочая диаграмма является основной для оценки работоспособности амортизатора. Она представлена на рис. 2.3

ОТБОЙ

Рис. 2.1.3.3.2 Рабочая диаграмма телескопического амортизатора

SO- ход штока; НОmax и Исmax - соответственно максимальные усилия при ходах отбоя и сжатия; F0 и Fс - площади, которые характеризуют работу, поглощаемую амортизатором при каждом ходе отбоя и сжатия.

У исправного амортизатора кривая имеет плавное очертание. Отдельные искажения кривой свидетельствуют о наличии каких-то недостатков амортизатора. Характеристика амортизатора показана на рис. 2.1.3.3.3 - зависимость усилия Р от скорости v перемещения штока - служит исходным материалом для определения коэффициентов сопротивления амортизатора с закрытыми и открытыми клапанами отбоя или сжатия.



Рис. 2.1.3.3.3 зависимость усилия Р от v (характеристика амортизатора)

0 - открытие клапана (перегиб в графике) Участки v0I-v02 и vcl=vc2 соответствуют открытию клапанов, а участки v02-v03 и vc2-vc3 - работе амортизатора при открытых клапанах..

Характеристику амортизатора строят следующим образом: записывают несколько рабочих кривых при постоянном ходе и различных частотах, а затем на рабочих кривых выбирают точки максимальных сопротивлений, по которым строят искомую характеристику. В момент открытия клапана (рис. 2.4) характеристика имеет перегиб (точка 0). Участки 0-v01 и 0-vcl характеризуют работу амортизатора с закрытыми клапанами отбоя и сжатия. Участки v31-v02 и vcl-vc2 соответствуют открытию клапанов, а участки v02-v03 и vc2-vc3 - работе амортизатора при открытых клапанах.

На исправную работу амортизатора влияет его герметичность, поэтому ее проверяют при покачивании амортизатора. Такие испытания предшествуют всем другим видам испытаний. Кроме того, на стендах определяют плавность работы, уровень шума при работе амортизатора, а также устанавливают зависимость сопротивления амортизатора от температуры (диапазон положительных и отрицательных значений). Температура амортизаторов не должна превышать 100-105С. При проведении стендовых испытаний амортизаторов, шарниров подвески создают условия, имитирующие попадание в них пыли, влаги и действие отрицательных температур.

Также одним из видов стендовых испытаний для амортизаторов являются испытания на удар. Контрольные испытания амортизатора можно проводить непосредственно на автомобиле с помощью специальных стендов-колебателей.

С точки зрения работы автомобиля важно знать характеристику подвески в целом. Автомобиль устанавливают на стенд и в процессе эксперимента регистрируют перемещения и усилия.

Использование стендовых (лабораторных) испытаний и деталей автомобиля на прочность и долговечность позволяет сократить, а в отдельных случаях -отказаться от проведения дорожных и полигонных испытаний. Одна из основных причин, ограничивающих долговечность узлов и деталей автомобиля, -усталостное разрушение. Анализ результатов работы конструкции позволяет выделить в составе целого узла критическую с точки зрения прочности деталь, подробно исследовать ее, а затем, например, изменив конструкцию, повысить прочность и долговечность исследуемой детали, а как следствие и того узла, в состав которого она входила. Вычленение из состава узла элемента лимитирующего показатели прочности позволяет в то же время и более тщательно подобрать параметры циклического нагружения детали, имитирующего эксплуатационное. При использовании стендовых испытаний не уменьшается значение и дорожных испытаний, так как испытания на вибростендах в большинстве своей части не согласуются с последствиями эксплуатации автомобиля в реальных условиях.

2.1.4 Дорожные испытания исследуемого прототипа автомобиля с модернизированной ПП

Испытания в дорожных условиях проводятся для исследуемого прототипа автомобиля с модернизированной ПП (имитация пробега автомобиля 50000 км.), проводим их в течении 30 дней, в том числе:

* испытания и проверка работоспособности ПП;

* испытания на надежность - согласно отдельному регламенту.

2.1.4.1 Последовательность дорожных испытаний

Определение работоспособности модернизированной ПП

Определение плавности хода автомобиля

Срок службы пружины и торсионов

Надежность амортизаторов, прочности рычагов и других деталей.

2.1.4.2 Условия и порядок проведения дорожных испытаний

Испытания проводятся на дорогах, представляющих комплекс участков с разным покрытием, включая асфальт хорошего качества, на котором автомобиль может развивать высокую скорость, и с выбоинами, вызывающими периодические ударные нагрузки. А также значительная часть маршрута приходится на участки с булыжным покрытием, при движении по которым интенсивно нагружаются детали подвески. Используются дороги со щебеночным покрытием и фунтовые с загрязненными участками.

Перед испытаниями градуируют упругие элементы подвески, снимают характеристику амортизаторов. Затем их устанавливают на автомобиль, который должен иметь номинальную нагрузку, распределенную по осям, как указано в паспорте автомобиля. При этом давление воздуха в шинах должно соответствовать значениям, указанным в руководстве по эксплуатации. Перед проведением испытаний автомобиль совершает обкаточный пробег 300-500 км. По гладкой дороге с умеренной скоростью для осадки пружин и торсионов, а также приработки трущихся поверхностей шарниров подвески и амортизаторов.

В протоколе испытаний указывают осадку пружин а также все поломки, выявленные в ходе испытаний. После проведения испытаний подвеску демонтируют, а пружины и амортизаторы проверяют на стенде, после чего амортизаторы и шарнирные соединения разбирают и измеряют микрометрами для определения их износа. Поломки анализируют, производя металлографический анализ. По результатам испытаний делают заключение о соответствии параметров надежности подвески или ее элементов техническим условиям, если это необходимо, то разрабатывают еще дополнительно рекомендации по доработке конструкции.

2.2 Материально-техническое обеспечение

исследуемый автомобиль с модернизируемой ПП;

бензин А-92;

необходимые авто запчасти.

2.3 Метрологическое обеспечение

Применяемые средства измерений и контроля параметров по диапазонам и точности измерений должны соответствовать величинам измеряемых и контролируемых параметров.

При испытаниях применяются средства контроля, прошедшие аттестацию (метрологическую проверку) в сроки, установленные документацией на данные средства.

2.4 Требования по безопасности труда

К испытаниям допускаются специалисты, которые прошли инструктаж по технике безопасности и ознакомленные с методами проведения испытаний.

Необходимо следить за исправностью и надежностью заземления корпусов электрических машин и приборов.

При проведении испытательных работ на стенде необходимо находиться в защитных костюмах (спец. одежде).

2.5 Отчетность

В процессе испытаний ведется запись всех параметров на ленту самописца или осциллографа.

Результаты стендовых испытаний оформляются в виде таблиц, а результаты дорожных измерений оформляются в виде графиков.

По результатам испытаний выпускается отчет о предварительных испытаниях автомобиля с модернизированной ПП. Данные испытаний показаны в приложении 1 и в приложении 2. Вывод: Таким образом, мы разработали схему испытаний и выбрали ее элементы, характеристики которых соответствуют условия проведения испытании.

3. РАСЧЕТ ЗАТРАТ НА СТЕНДОВЫЕ ИСПЫТАНИЯ ДЛЯ ПЕРЕДНЕЙ ПОДВЕСКИ АВТОМОБИЛЯ КЛАССА С

3.1 Организационный план работ по реализации проекта

В процессе разработки организационного плана работ определяется перечень мероприятий, прогнозируемый период их реализации и необходимые ресурсы. В качестве периода исполнения принят период равный одной неделе. Результаты разработки организационного плана работ сведены в таблицу 1, где также отражена трудоемкость работ.

В данной работе используем один из наиболее распространённых в промышленности методов калькулирования - расчётно-аналитический. Его сущность сводится к тому, что прямые затраты на единицу продукции определяются нормативного расчёта, а не косвенные - пропорционально принятому признаку.

Таблица 3.1 Организационный план работ:

Наименование этапов разработки	Трудоемкость, чел/нед.	Продолжительность работ, нед.
	Главный специалист	Инженер
Разработка и утверждение технического задания	1	2	1
Расчет планово-экономических показателей		2	1
Теоретические расчеты		2	2
Конструкторская проработка		1	1
Изготовление и настройка опытного образца	1	2	1
Настройка, тестирование образца	1	1	1
Составление технической документации	1	2	1
Сдача проекта	1	1	0,5
Итого	5	13	8,5

Таблица 3.2 Технологический цикл сборки стенда:

№ п/п	Наименование операции	Необходимое оборудование	Время, мин.
1	Комплектовочная: скомплектовать узлы и детали согласно требованиям чертежа	Монтажный стол	30
2	Монтажная: установка элементов согласно монтажной схеме, пайка	Монтажный стол, блок питания, паяльник	90
3	Контрольно-регулировочная: настройка изделия и его внешний осмотр	Монтажный стол, осциллограф, вольтметр, блок питания	40

Определение затрат на разработку производится путем составления сметной калькуляции по следующим статьям расходов:

материалы и покупные полуфабрикаты;

транспортные расходы;

основная заработная плата;

дополнительная заработная плата;

отчисления на социальные нужды;

прочие прямые затраты и накладные расходы;

расходы на подготовку и освоение производства новых видов продукции;

расходы на содержание и эксплуатацию оборудования для испытаний;

общепроизводственные расходы;

10. внепроизводственные расходы.

3.2 Материалы и покупные полуфабрикаты

При сборке стенда осуществляется монтаж и пайка необходимого оборудования, входящего в стенд испытания, а также комплектация технической документации, поэтому к используемым материалам относится припой, флюс и бумага для принтера. Стоимость материалов на единицу изделия приведена в таблице 3

Таблица 3.3 Расчет себестоимости материалов

Наименование	Обозначение	Расход	Цена в руб.	Сумма в руб.
Припой	ПОС-61 ГОСТ 21930-76	0,15 кг	50	7,5
Флюс	Канифоль сосновая	0,07 кг	45	3,15
Бумага	А4 80 гр. 210x297 мм	50л	20	150

Итого на покупные полуфабрикаты Рm = 160,65 руб.

Таблица 3.4 Расчет затрат на приобретение комплектующих

Наименование	Цена за 1 шт., руб.	Количество, шт.	Сумма, руб.
Гидроцилиндры 1.Щ-100	590	2	1180
Роторный гидропульсатор Г1РУ-1	730	1	730
Осциллограф	230	2	460
Измерительные преобразователь	350	1	320
Предусилитель	260	1	260
Магнитограф	780	1	780
Золотник	120	1	120
Корпус и соединитель	180	1	180

Крепеж и прочие неучтенные изделия - в статье неучтенных расходов (5%).

Итого Рк =4232 руб.

3.3 Транспортные расходы

Расходы, составляющие, как правило, 10 % от общей стоимости. В данном случае на транспортировку и доставку материалов и покупных полуфабрикатов: Рт =4832 руб.

3.4 Основная заработная плата

В эту статью включена заработная плата рабочих, непосредственно связанных с выпуском продукции. Данные приведены в таблице 3.5. Основная заработная плата в период разработки и создания опытного образца рассчитывается по формуле:

Рзор = Тсп Дсп + Тинж Динж,

где Тсп и Тинж - соответственно, трудоемкость выполнения работ по реализации данной разработки главным специалистом и инженером, чел./нед. Рзор =1890 + 5684 = 7574 р.

Таблица 3.5 Основная заработная плата на единицу продукции

Специальность рабочих	Тариф, р./час.	Время, мин.	Сумма, руб.
Комплектовщик-формовщик	35	100	59,5
Монтажник	37	90	55,5
Сборщик радиоаппаратуры	35	30	17,5
Настройщик	37	40	27,75

3.5 Дополнительная заработная плата

Размер дополнительной заработной платы участников разработки и производства определяется в виде процента от основной заработной платы по формуле:

Рзд = Рзор (Нд /100),

где Нд - норматив дополнительной заработной платы, устанавливаемый на конкретном предприятии, %.

В нашем случае Нд = 20%, тогда

Рзд = 160,25* 0,2 - 32,05 руб.- на единицу продукции.

Рзд = 7574 * 0,2 =1515 руб.- на время разработки

5 Отчисления на социальные нужды

Отчисления на социальные нужды определяются также в виде процентов от основной заработной платы по формуле:

Рсн = (Рзор + Рзд) ' (Нсн / 100),

где Нсн - суммарный норматив отчислений, устанавливаемых законодательством, %.

Нсн = 39%.

Рсн = 14,71 р. - на единицу продукции.

Рсн = 3544,71 р. - на время разработки.

3.6 Прочие прямые затраты и накладные расходы

В эту статью включаются расходы на приобретение специальной научно-технической информации на управление и хозяйственное обслуживание на всех этапах разработки.

Величина этих расходов определяется в процентах к основной и дополнительной заработной плазе по формуле:

Рнр = (Рзор + Рзд) ' (Ннр / 100),

где Ннр - процент накладных расходов, устанавливаемый предприятием, %. В нашем случае Ннр = 15%.

Рнр = 5,658 p. - на единицу продукции.

Рнр = 1363,35 р. - на время разработки.

Помещения, в которых будет располагаться и производится испытания, берутся в аренду вместе с необходимым технологическим оборудованием, следовательно, в калькуляцию накладных расходов можно внести затраты на арендную плату за предоставляемые производственные помещения, а также оборудование.

На каждую операцию примем норму производственных помещений 4 м2, а норму арендной платы за м2 площади в месяц -- 60 р. Тогда арендная плата за помещения рассчитывается по формуле:

Сарп = Тарп Sарп Рарп,

где Тарп - время аренды (8,5 недель),

Sарп- арендуемая площадь, Рарп -

месячный тариф за м2.

Ссапр = 2,38 ' 24 " 60 = 3427 р. - на время разработки.

Ссапр = 0,02 ' 24 " 60 = 28,8 р. - на единицу продукции.

Арендная плата за предоставляемое технологическое оборудование и машинные часы (при работе с электронно-вычислительной машиной на этапах теоретических расчетов и моделирования) рассчитывается по формуле:

Саро = Таро Раро,

где Таро - время эксплуатации оборудования, Раро - тарифная ставка арендной платы (40 р. за один рабочий день).

Саро = 66,64 ' 40 = 2665,6 р. - на время разработки.

Саро = 0,54 ' 40 = 21,5 р. - на единицу продукции.

В итоге, накладные расходы на аренду помещений и оборудования составят:

на время разработки - 6092,6 р.,

на единицу продукции -- 50,3 р.

В случае договора на аренду с бартерным взаиморасчетом финансовые издержки по этим статьям сократятся примерно на 30%.

В сумме статья калькуляции расходов на прямые затраты и накладные расходы составит:

на время разработки - 7455,5 р.,

на единицу продукции - 56 р.

3.7 Расходы на подготовку и освоение производства новых видов продукции

В эту статью включаются расходы:

расходы на освоение новых предприятий и производства;

расходы на подготовку и освоение производства и предприятий. Расходы определяются по норме отраслевых коэффициентов, установленных в процентах к основной заработной плате рабочих. В производстве расходы составляют 50%.

Зосв=0,5* З0

Зосв= 0,5*7574=3787 руб.

3.8 Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования для испытаний

В эту статью включают затраты на содержание, амортизацию и текущий ремонт производственного оборудования и инструментов. Составляет 50% от основной заработной платы рабочих.

Зэкспл =0,5*З0= 0,5*7574=3890 руб.

3.9 Общепроизводственные расходы

В эту статью включены затраты на обслуживание производства и управление ими. Расход составляет 50% от основной заработной платы рабочих.

Зох =0,5*З0 =0,5*7574=3787 руб.

3.10 Внепроизводственные расходы

В эту статью включают расходы:

затраты на тару и упаковку, склада готовой продукции;

издание каталогов, брошюр и пр.

Расходы составляют 5% от производственной себестоимости. Звп =0,05*41131=2056,55 руб.

Таблица 3.6 Результаты расчета затрат на испытания на стенде для передней подвески исследуемого прототипа

№ п/п	Наименование расхода	Затраты, руб.	Примечание
1	Материалы и покупные полуфабрикаты	4392,65
2	Транспортные расходы	4832,00
3	Основная заработная плата	7574,00
4	Дополнительная заработная плата	1515,00
5	Отчисления на социальные нужды	3544,71
6	Прочие прямые затраты и накладные расходы	7455,50
7	Расходы на подготовку и освоение производства новых видов продукции	3684,00
8	Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования длиспытаний	3890,00
9	Общепроизводственные расходы	3787,00
10	Внепроизводственные расходы	2056,55
Итого полная себестоимость изготовления:	38943,70

Вывод: очень большие затраты на проведение испытаний передней подвески по сравнению с серийной подвеской.

IV. АНАЛИЗ И НОРМИРОВАНИЕ ОПАСНЫХ И ВРЕДНЫХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ ВОЗНИКАЮЩИХ ПРИ СБОРКЕ И ИСПЫТАНИЯХ ПЕРЕДНЕЙ ПОДВЕСКИ ИССЛЕДУЕМОГО ПРОТОТИПА АВТОМОБИЛЯ

В процессе подготовки и проведении сборки и испытаний независимой передней подвески класса С входит несколько операций. Используя ГОСТ 12.0.003-74 производим классификацию опасных и вредных производственных факторов (ОВПФ).

4.1 Анализ ОВПФ при сборке и испытаниях

Классификации опасных и вредных производственных факторов

* Физические:

движущие машины и механизмы;

повышенная или пониженная температура, влажность и подвижность воздуха рабочей зоны

опасный уровень напряжения в электрической цепи, замыкание которого может произойти через тело человека;

повышенный уровень вибрации на рабочем месте;

повышенный уровень шума на рабочем месте;

повышенная подвижность воздуха рабочей зоны;

недостаточная или избыточная освещенность рабочего места.

* Химические:

масла минеральные и нефтяные;

Повышенная загазованность рабочей зоны;

* Психофизиологические:

физические нагрузки;

нервно-психические перегрузки (эмоциональные перегрузки и монотонность работы).

Нормирование ОВПФ

*Электробезопасность

Предельно допустимые значения уровня напряжения прикосновения и токов устанавливаются для путей токов от одной руки до другой и от одной руки к ногам.

Предельно допустимые уровни напряжений прикосновения и токов нормируются согласно ГОСТ 12.1.038.- 82 (данные приведены в таблице № 1)

Таблица №1

Род тока	U, В не более	I, mА
Переменный, f=50Гц	2,0	0,3

* Уровень шума на рабочем месте

Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот и уровнях звука на рабочих местах согласно ГОСТ 12.1.003.-83*. представлены в таблице № 2.

Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах и эквивалентные уровни звука на рабочих местах

Таблица №2

Рабочее место	Уровень звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц	Эквивалентный уровень звука, дБА
	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Рабочие места в производственных помещениях	94	87	81	78	75	73	71	69	80

* Температура, влажность и подвижность воздуха рабочей зоны.

В цеху рабочий совершает физические работы средней тяжести, что соответствует категории IIб (работы, связанные с ходьбой, перемещением и переноской тяжести до 10 кг. и сопровождающиеся умеренными физическими напряжениями.). Оптимальные нормы микроклимата согласно ГОСТ 12.1.005.-88 представлены в таблице № 3.

Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих метах производственных помещений

Таблица №3

Период года	Категория работ по уровню энергозатрат, Вт	Температура воздуха, °С	Относительная влажность, %	Скорость движения воздуха, м/с
Холодный	IIб (233-290)	17-19	60-40	0,3
Теплый	IIб (233-290)	19-21	60-40	0,3

* Уровень вибрации на рабочем месте

Нормативные уровни вибрации, оказывающие воздействия на работающих приведены согласно ГОСТ 12.1.012.-90 в таблице №4

Нормативные уровни вибрационной нагрузки на рабочего

Таблица №4

Вид вибрации	Нормирование, вибрации по направлениям	Среднеквадратичное значение виброскорости, не более * 10-2 м/с
Механическая	Вертикальная по оси Y или горизонтальная по оси X, Z	Логарифмические уровни виброскорости (дБ) в октавных полосах со среднегеометрическими частотами (Гц)
		2	4	8	16	31,5	63
Общая вибрация в механическом цехе
		1,3 108	0,4 99	0,2 93	0,2 92	0,2 92	0,2 92

* Освещенность рабочего места

Данные по нормированию освещенности рабочего места приведены в таблице №5 согласно СНиП -23-05-95

Минимальные допустимые величины параметров естественного искусственного освещения.

Таблица№5

Характер истика зрительной работы	Min размер объекта различе ния, мм	Разряд зрительной работы	Контраст объекта различения с фоном	Хар-ка фона	Искусственное освещение, освещенность, лк	Естес твенное освещ ение КЕО, %
					Комби нирова нное	общие	боковое
Высокой точности	От 0,3 до 0,5	III	средний	средний	750	300	4

4.2 Дренчерная установка

Автоматическое средство пожаротушения.

предназначена для тушения пожаров по всей расчетной площади, создания водяных завес и сигнализации о пожаре.

Дренчерные установки приводятся в действие одной из следующих побудительных (пусковых) систем: тросовой, пневматической, электрической. В состоянии готовности побудительная система 10 дренчерной установки находится под :давлением. создаваемым автоматическим водопитателем 7, а трубопроводы 14 и 15 сообщается с атмосферой. При пожаре вскрываются спринклерные оросители 18 (или распадаются легкоплавкие замки 11 тросовой побудительной системы), давление в побудительном трубопроводе 10 падает, так как вода (чаще воздух) выходит из вскрывшихся спринклерных оросителей 18 (или из побудительного клапана 12 тросовой системы). Давление в побудительном трубопроводе 10 упадет и при ручном включении установки при повороте крана 9. При падении давления в побудительной системе вскрывается клапан группового действия (КГД) 17 и вода из автоматического водопитателя 7 по подводящему 1, питательному 15 и распределительным 14 трубопроводам поступает к дренчерным оросителям 13. При этом срабатывает сигнальный прибор 16.

При понижении уровня воды в автоматическом водопитателе 7 автоматически включается основной водопитатель 4, который забирает воду из наружного водопровода 5 (или запасного резервуара) и подает ее в дренчерную сеть. Задвижка 2 открыта, а попадание воды из трубы 6 автоматического водопитателя 7 в насос 4 предотвращается обратным клапаном 3 Водопитатель 7 заполняется водой через трубопровод 8.

Дренчеры - распылительные головки, аналогичные по конструкции спринклерным, но без замков (с постоянно открытыми отверстиями для поступления воды или воздушно механической пены). Для подачи раствора пенообразователя и получения пены наиболее широко применяют оросители типа ОПД - ороситель пенный дренчерный, ОПДР - ороситель пенный дренчерный розеточный, а для подачи воды: ДВ - ороситель водяной дренчерный с вогнутой розеткой, ДП - ороситель водяной дренчерный с плоской розеткой.

Пенные спринклерные и Дренчерные установки отличаются от водяных лишь наличием устройства, дозирующего пенообразователь в поток воды, и конструкцией самого оросителя.

Автоматические пенные установки объемного пожаротушения применяют для полного или частичного заполнения объемов производственных помещений пеной. При защите технологического оборудования слой пены над ним должен быть не менее одного метра. По принципиальной схеме установки пенного объемного пожаротушения не отличаются от других типов автоматических пенных установок. Автоматическое включение установок осуществляется от побудительной системы с легкоплавкими замками, от автоматических пожарных извещателей, а также от технологических датчиков.

Воздушно-механическая пена состоит из пузырьков воздуха, окруженных пленками жидкости. Ее получают смешиванием воды и пенообразователя с одновременным при смешиванием воздуха. При средней кратности она содержит 90% воздуха; 9,7% воды и 0.2-0,4% пенообразователя, плотность 0,11-0,17 г/см3.

Огнетушащие свойства воздушно-механической пены определяются её кратностью, стойкостью, дисперсностью и вязкостью. Под кратностью понимают отношение объема пены к объему ее жидкой фазы (или объему раствора, из которого она образована). Различают низкократные пены кратностью от 8 до 40, средней кратности - от 40 до 120 и высокократные - свыше 120.

Стойкость пены характеризуется ее сопротивляемостью процессу разрушения и оценивается продолжительностью разрушения пены. Высокократные пены менее стойки.

Дисперсность пены обратно пропорциональна размерам пузырьков и во многом определяет ее качество. Чем выше дисперсность, тем качественнее пена, тем большее ее стойкость, тем выше ее огнетушащая эффективность.

4.2.1 Расчет дренчерной установки объемного пенного пожаротушения (СНиП 2.54.09-84)

Необходимый объем расхода пенообразователя определяют по формуле

V= KS(h + 1):K1 мз

где К - коэффициент разрушения пены, принимаемый по табл.1; S - площадь помещения, м2; h - габаритная высота защищаемого оборудования, м,- К/ - кратность пены (для низкократной принимают кратность - 20, для среднекратной - 70).

Определяют расход раствора пенообразоватбеля через один дренчер по формуле

Q = 0,06-К2(0,5(Н+Н2))°,5 м3/мин,

где К2-коэффициент производительности дренчера, принимают по данным табл.2 Н\, #2 - соответственно минимальный и максимальный свободный напор перед дренчером, м (см-табл.2),

Число одновременно работающих дренчеров определяют по формуле

п =V/Qt,

где t - продолжительность работы установки с пеной средней кратности, мин (см. табл.12.1). Продолжительность работы установок пенного пожаротушения с пеной низкой кратности следует принимать:

15 мин - для помещений с количеством твердых сгораемых материалов свыше 200 кг/м2 или горючими жидкостями с температурой вспышки паров до 28°С;

10 мин - для помещений с количеством твердых сгораемых материалов до 200 кг/м2 или горючими жидкостями с температурой вспышки паров 28°С и более.

4.2.2 Сводные таблицы

Таблица 1

Горючие материалы защищаемого производства	Коэффициент разрушения пены, К	Продолжительность работы установки мин
Твердые	3	25
Жидкие	4	15

Таблица 2

Тип дренчера О ПДР с диаметром вх отв., мм	Коэффициент К,	Минимальный свободный напор Н,, м	Максимальный свободный напор Hi, м
10	0,31	15	100
15	0,71	15	100
ОПД	0,55	15	80

3 Пожарная безопасность

В соответствии с НБП-105-03 участок механической обработки относится к категории «Д» -- пожароопасное помещение с негорючими веществами и материалами в холодном состоянии.

Здание относится к II группе огнестойкости -- СниП 21-01-97.

II группа огнестойкости -- здания с несущими и ограждающими конструкциями из естественных или искусственных каменных материалов, бетона или железобетона с применением негорючих материалов. В покрытиях зданий допускается применять незащищённые стальные конструкции.

Принимаются следующие меры безопасности:

· первичные средства пожаротушения (порошковый огнетушитель ОП-10); = 4шт

· для обнаружения пожаров имеется автоматическая сигнализация АПС ТОЛ 10/100;

· имеется Дренчерная установка для автоматического пожаротушения;

· для быстрой эвакуации людей участок имеет два эвакуационных выхода, которые располагаются в противоположных концах цеха, а ширина участков путей должна быть не менее одного метра.

4 Экологическая безопасность

Система вентиляции должна быть оборудована средствами очистки, выбрасываемого в атмосферу воздуха от пыли, частиц металла.

Отходы производства (стальная стружка) подлежат вторичной переработке.

Цех механической обработки не должен находиться вблизи от жилых кварталов во избежании вредного воздействия на людей шумов и вибрации.

В качестве мер экологической безопасности предусмотрены следующие:

· сбор СОЖ в специальные емкости;

· регенерация или сжигание масленой среды СОЖ.

Для очистки СОЖ от механических примесей используется механический метод очистки, при котором СОЖ процеживается через решетку или сито (диаметр отверстия до 1,5 мм) для отделения крупных частиц и отставания для отделения частиц малых размеров.

Водная среда СОЖ очищается или разбавляется для предельно допустимой концентрации ПДК и сливается в канализацию. Кроме того, водную и масленые среды можно использовать в качестве компонентов для приготовления эмульсий.

В процессе обработки, отработанная СОЖ поступает в емкость со свежей СОЖ, откуда вновь идет в работу.

Таким образом, СОЖ в процессе обработки совершает замкнутую циркуляцию. Схема очистки СОЖ представлена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.5.1. Схема очистки СОЖ.

V. ВЫВОДЫ ПО ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ

В соответствии с заданием на дипломном проекте была разработана модернизированная передняя подвеска автомобиля. Выполненные расчеты и испытания выявили улучшение параметров как самого исследуемого автомобиля, так и соответственно передней подвески. Упругая характеристика модернизированной ПП имеет меньшую жесткость по сравнению с серийными подвесками, а характеристики амортизаторов позволяют использовать максимальные ходы подвески и исключить пробои. Снижены вертикальные ускорения и уменьшены продольные колебания, а значит перемещение на данном автомобиле стало более комфортабельно как для водителя, так и для пассажиров. Но при этом были сохранены все кинематические привязки к кузову автомобиля.

Повысилась проходимость ПП за счет ее модернизации. А также были изменены следующие параметры самой подвески:

изменен верхний рычаг подвески (раньше была шкворневая теперь шаровая). А также он имеет наклон, другие втулки крепления (ранее были резиновые), и изменена ось самого рычага все это сделано, чтобы автомобиль «хорошо проходил дорожные ямы» и соответственно для улучшения хода подвески;

изменен поворотный кулак;

нижний рычаг имеет увеличенный сайлентблок, втулки нижнего рычага не имеют пластин, что предотвращает произвольное откручивание болтов крепления рычага;

пружина с амортизаторам имеет наклон, т.к. изменена конструкция балки и угол наклона. А значит амортизатор сейчас имеет наклон, что обеспечивает лучшую упругость и работу подвески;

нижняя чашка пружины изменена и имеет другую форму;

поворотный рычаг имеет другую форму;

рулевые тяги изогнуты по другому, а рулевой маятник теперь имеет удлиненную тягу;

* стабилизатор поперечной устойчивости имеет большее сечение и изменен его диаметр (стал толще) он крепится на шарниры (а до этого было крепление внизу и вверху на резиновых втулках, теперь внизу на шарниры).

Все эти изменения непосредственно внесли свои коррективы и в техническое обслуживание ПП: теперь модернизированная не требует шприцевание, как это было при шкворневой подвеске. Упругий поворот колеса на 2 шарнирных опорах.

К недостаткам модернизированной ПП можно отнести естественно ее большую себестоимость на затраты изготовления по сравнению с серийным производством аналоговой ПП.

Я считаю, что применение модернизированной ПП является целесообразным для легковых автомобилей.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

«Атлас конструкций. Шасси автомобиля», Москва: «Машиностроение», 1977г. Цимбалин В.Б., Успенский И.Н.

«Испытания автомобилей», Москва 1988г., И.В. Балабин

«Шасси автомобиля. Конструкция подвесок» Машиностроение 1989 г., И. Раймпель.

Автотранспортные средства: «Методические указания к выполнению курсового проекта», ВПИ, 1986г.

«Элементы расчета агрегатов автомобиля: Учебное пособие», Вологда: ВоПИ, 1994г. Баринов А.А

«Машиностроительные стали», справочник. М: «машиностроение», 1968 г. Журавлев В.Н., Николаева О.Н.

«Краткий автомобильный справочник»- 10-е изд., перераб. и доп.- М.: Транспорт, 1984г.

«Автомобили: Анализ конструкций элементов расчета» - М.: Машиностроение, 1989г. Осепчугов В.В., Фрумкин А.К.

«Автомобили. Основы конструкции», учебник. Москва 2004 г. В.К. Вахламов

Размещено на Allbest.ru