Где l – угол подъема винтовой линии,

ρ – угол трения, для винтовой пары сталь-бронза ρ = 4º.

L = arctg (p/(π ∙ d_cp ), (3.4.2.)

где р – шаг резьбы, р = 3 мм.

L = arctg (3/(3,14 ∙ 34)) = 1,6º,

так как 1,6º<4º, то условие самоторможения выполняется.

Коэффициент полезного действия винтовой пары:

η = tg L/ tg (L + ρ), (3.4.3.)

η = tg 1,6/ tg (1,6 + 4) = 0,4

Выполним проверку винта на прочность с учетом совместного действия деформации сжатия и кручения.

Условие прочности:

σ_пр < [σ],

где σ_пр – приведенное напряжение от действия деформации сжатия и кручения

[σ] – допускаемое напряжение.

σ_пр = √(σ_сж² + 4τ²), (3.4.4.)

где σ_сж – напряжение сжатия,

τ – касательное напряжение;

σ_сж = 4Q/(π ∙ d₂²);

Q = 22940 кН;

σ_сж = 4 ∙ 22940/3,14 ∙ 0,034²= 32_*10⁶ Па = 32 МПа;

τ = М_кр/W_р,

где М_кр – крутящий момент, прилагаемый к винту;

Wр –полярный момент сопротивления, Wр = 6,6∙10^-6 мм³;

М_кр = 0,5 ∙ Q ∙ d₂² ∙ tg(L+ρ)+М_п , (3.4.5.)

где М_п – момент трения на опорах винта;

М_п = 0,25 ∙ d₂ ∙ Q ∙ f₀,

где f₀ – коэффициент трения в подшипниках, f₀=0,01;

М_п = 0,25 ∙ 0,034 ∙ 22940 ∙ 0,01 = 2468 Н∙м;

М_кр = 0,5 ∙ 22940 ∙ 0,034² ∙ tg(1,6 + 4) + 2468 = 2516 Н∙м;

τ = 2516 /6,6 ∙ 10^-6 = 38,1 МПа

σ_пр = √(32²+4 ∙ 38,1²) = 82,6 МПа,

σ_пр = 82,6 МПа < [σ] = 160 МПа, следовательно, условие прочности выполняется.

Далее выполняем проверочный расчет винта на продольный изгиб по внутреннему сечению. Гибкость стержня:

λ = μ ∙ l /τ_min, (3.4.6.)

где μ – коэффициент приведенной длины стержня,

l – длина стержня, l = 1,5м, τ_min – минимальный радиус инерции рассчитываемого сечения стержня.

μ = μ₁ ∙ μ_2, где μ₁ – коэффициент, учитывающий способ заделки концов стержня, μ₁= 0,7;

μ₂ – коэффициент, учитывающий изменение формы стержня по длине, μ₂= 1;

μ = 0,7_*1=0,7;

τ_min = d_min / 4, d_min – минимальный диаметр стержня, который равен внутреннему диаметру резьбы, d_min =32,25 мм;

τ_min = 32,25 /4 = 8,06 мм;

λ = 0,7 ∙ 1,5 / 8,06 = 130;

Определяем коэффициент уменьшения допускаемого напряжения при продольном изгибе, при λ =130 для материала Сталь 45 φ=0,33;

Допускаемое напряжение при расчете на устойчивость:

[σ_у] = φ ∙ [σ],

[σ_у] = 0,33_*160 = 52,8 МПа;

Запас устойчивости:

n_у = [σ_у] / σ_сж,

n_у = 52,8 / 32 = 1,65, так как n_у = 1,65 больше требуемого n_у = 1, то запас устойчивости достаточен;

Необходимое число витков резьбы в гайке:

Z = 4 ∙ Q / (π ∙ [g] ∙ (d_н² – d_в²)), (3.4.7)

где [g] – допускаемое удельное давление в сопряжении винт-гайка, для пары сталь-бронза принимаем [g] = 12 МПа;

d_н – наружный диаметр винта;

d_в – внутренний диаметр винта;

Z = 4 ∙ 22940 / (3,14 ∙ 12 ∙ (0,034² – 0,03225²)) = 27;

Высота гайки:

h = p ∙ z = 3 ∙ 27 = 81 мм;

Наружный диаметр гайки:

D_н = √ (4 ∙ Q ∙ k / (π ∙ [σ_p]) + d_н², (3.4.8)

где k – коэффициент запаса прочности, k=1,5;

[σ_р]– допустимое напряжение в гайке на растяжение, [σ_p] = 40 МПа;

D_н = √ (4∙22940∙1,5 / (3,14∙40) + 34= 67 мм;

Расчет на прочность кронштейна поперечной балки

Кронштейн поперечной балки испытывает деформацию изгиба. Проверку на прочность производим по условию:

σ_max=M_max^изг / W_z < [σ], (3.5.)

σ_max – максимальное напряжение изгиба в балке, МПа;

M_max^изг – максимальный изгибающий момент;

W_z – осевой момент сопротивления поперечного сечения;

[σ] – допускаемое напряжение изгиба, для материала Сталь 3;

[σ]=120 МПа;

M_max^изг = R₁ ∙ l₃,

где R₁ – реакция силы; l₃ – плечо силы, примем l₃ = 0,013 м;

M_max^изг = 11460 ∙ 0,025 = 147 Н∙м;

W_z = h² ∙ b / 6, (3.5.1.)

где h и b размеры сечения балки;

W_z = 0,016² ∙ 0,008 / 6 = 1,3 ∙ 10^-6 м³;

σ_max=147 / 1,3 ∙ 10^-6 = 114,6 МПа < [σ] = 120 Мпа, следовательно, условие прочности не выполняется.

Расчет на прочность сварного шва. При сварке проектируемой грузовой платформы используем угловые швы. Рассчитаем их на срез по сечению:

r = P / (0,7_*K_*L) < [τ_cp], (3.6.)

Р – усилие в соединении;

К – величина катета углового шва;

L – общая длина рассчитываемого шва;

[τ_cp] – допускаемое напряжение при срезе;

Р = k_*Q = 10_*22940 = 229400 Н,

[τ_cp] = 0,6_*[σ_p] = 120 МПа, (3.6.1.)

τ = 229400 / (0,7_*0,005_*1,5) = 43,7 < [τ_cp], следовательно, условие прочности сварного шва выполняется.

Вывод

Двухстоечный электромеханический подъемник включает следующие основные системы:

— несущая система;

— приводная система (механизма силовой передачи);

— электрическая система управления приводом;

Принцип работы подъемника. Ходовые винты приводятся во вращение от электродвигателя через червячный редуктор, установленный на одной из стоек. Вращение на другой винт передается с помощью цепной передачи, смонтированной внутри поперечины. Подъемник крепится к полу анкерными болтами. Упорные ролики освобождают винт от изгибающих усилий.

Расчетные параметры служат основой для построения чертежей подъемника.

 

 

Безопасность жизнедеятельности

Введение

Человеческая практика дает основания для утверждения о том, что любая деятельность потенциально опасна. Ни в одном виде деятельности невозможно достичь абсолютной безопасности. Стоит ли говорить о том, что работа на предприятиях автомобильного транспорта также таит в себе скрытую опасность? На станциях технического обслуживания наиболее актуальной является проблема охраны труда. Рассмотрим в чем же это проявляется.

Опасные зоны возникают в области движущихся частей, механизмов и машин, станков при снятии и установке агрегатов, при работе с подъемным оборудованием, при работе с электрооборудованием и т.д. На любом производственном участке нарушение техники безопасности и производственной санитарии может быть причиной травм. Кроме того, участок или зона могут оказать вредное влияние на окружающую среду, т.к. образовавшиеся вредные химические вещества от растворителя, краски, топлива, сварки в газообразном состоянии с помощью вытяжной вентиляции могут поступить в окружающую среду.

В качестве рабочего места в автосервисном предприятии (в проектируемом сервисном центре) выбран рабочий пост для выполнения ТО и ТР легковых автомобилей. Характеристики рабочего поста: длина – 6,5 м, ширина – 3 м, высота – 8 м, площадь – 19,5 м². Количество рабочих постов – 19.

 

Охрана труда

Рабочее место

Рабочее место — это зона трудовой деятельности исполнителя, оснащенная технологическим оборудованием, приспособлениями и инструментом для выполнения конкретной работы. Основным структурным элементом производственных зон автотранс­портного предприятия является рабочий пост. Рабочий пост — это участок производственной площади, оснащенный технологическим оборудованием для размещения автомобиля и предназ­наченный для выполнения одной или нескольких однородных работ. В дальнейшем, ради упрощения, термин рабочее место будет ассоциироваться термином рабочий пост.

Соответствие рабочего места определенным условиям выясняется на осно­вании его аттестации. Она позволяет сократить долю ручного и тяжелого физического труда, увеличить коэффициент сменности оборудования. Аттестация проводится по четырем показателям: оснащенности рабочего места технической документацией и технологическим оборудованием, планированию и условиям работы, разделения или кооперации объемов работ, нормирования труда.

Метеоусловия на рабочем месте

Метеорологические условия на рабочем месте определяется температурой воздуха, относительной влажностью и скоростью движения воздуха. Благоприятные (комфортные) метеорологические условия на производстве являются важным фактором в обеспечении высокой производительности труда и в профилактике заболеваний. При несоблюдении гигиенических норм микроклимата снижается работоспособность человека, возрастает опасность возникновения травм и ряда заболеваний, в том числе профессиональных [9].

Существует 4 категории работ: легкая, средней тяжести (а), средней тяжести (б) и тяжелая. Для каждой категории работ соответствует определенные параметры микроклимата. Рассмотрим нормирование этих параметров.

Нормированные параметры микроклимата. Величины температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха, устанавливаемые для рабочей зоны производственных помещений с учетом избытков явного тепла, тяжести выполняемой работы и периодов года, подразделяются на оптимальные и допустимые. Оптимальные нормы по температуре, относительной влажности и скорости движения воздуха с учетом периода года, степени тяжести выполняемой работы и характера производственного помещения по количеству избыточного тепла приведены в таблице 4.1., допустимые - в таблице 4.1.1.

Таблица 4.1. Оптимальные нормы по температуре, относительной влажности и скорости движения воздуха.

Период года	Категория работ	Температура на рабочем месте, °С	Относитель­ная влаж­ность, %	Скорость движения воздуха (не более), м/с
Холодный и переходный	Легкая I	20-23	60-40	0-2
Средней тяжести IIа	18-20	60-40	0,2
Средней тяжести IIб	17-20	60-40	0,3
Тяжелая III	16-18	60-40	0,3
Теплый	Легкая I	22-25	60-40	0,2
Средней тяжести IIа	21-23	60-40	0,3
Средней тяжести IIб	20-22	60-40	0,4
Тяжелая III	18-21	60-40	0,5

 

 

Таблица 4.1.1. Допустимые нормы по температуре, относительной влажности и скорости движения воздуха для холодного и переходного времени года.

Категория работ	Температура воздуха на рабочем месте, °С	Относитель-ная влажность воз­духа, %	Скорость движения воздуха (не более), м/с	Температура воздуха вне постоянных ра­бочих мест, °С
Легкая I	19-25		0,2	15-26
Средней тяже­сти IIа	17-23		0,3	13-24
Средней тяже­сти IIб	15-21		0,4	13-24
Тяжелая III	13-19		0,5	12-19

Снижение концентрации пыли до допустимых величин можно производить различными способами. Борьбе с пылью следует уделять внимание уже на стадии проектирования производственных помещений, конструирования технологического оборудования, станков и инструмента, с тем, чтобы они обеспечивали беспыльность технологических процессов.. В пыльных цехах стены рекомендуется окрашивать масляной краской, а полы делать гладкими, не впитывающими пыль. Уменьшению пылеобразования может способствовать увлажнение воздуха [18].

Производственная санитария

Производственнаясанитарияили гигиена труда — это система организационных мероприятий и технических средств, предотвращающих или уменьшающих воздействие на работающих вредных производственных факторов[18].

Основными опасными и вредными производственными факторами являются: повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны, повышенная или пониженная влажность и подвижность воздуха в рабочей зоне, повышенный уровень шума, вибрации или различных электромагнитных излучений, отсутствие или недостаток естественного света, недостаточная освещенность рабочей зоны, загазованность помещения (продукты сгорания) и др.