Оборудование для техобслуживания и ремонта автомобилей

Н. А. Андреева, А. В. Кудреватых, А. С. Ащеулов




            ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ТЕХОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА АВТОМОБИЛЕЙ


Учебное пособие





















Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2023

УДК 629.3.08
ББК 39.33-08
     А65


Рецензенты: заместитель начальника управления - начальник отдела по нормативному обеспечению лицензионной и аккредитационной деятельности Омского государственного университета путей сообщения, кандидат технических наук, доцент В. М. Филиппов;
доктор технических наук, профессор Кузбасской государственной сельскохозяйственной академии, академик РАЕН В. И. Млленко



        Андреева, Н. А.

А65     Оборудование для техобслуживания и ремонта автомобилей : учебное
     пособие / Н. А. Андреева, А. В. Кудреватых, А. С. Ащеулов. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2023. - 120 с. : ил., табл.
         ISBN 978-5-9729-1275-9

         Приведена классификация технологического оборудования, используемого при техническом обслуживании, ремонте, хранении и заправке автомобилей. Представлены основы конструирования технологического оборудования. Рассмотрены сборочные и контрольные приспособления.
         Для студентов автомобильных специальностей. Может быть полезно научным и инженерно-техническим работникам автомобилестроения.

УДК 629.3.08
ББК 39.33-08













ISBN 978-5-9729-1275-9

     © Андреева Н. А., Кудреватых А. В., Ащеулов А. С., 2023
     © Издательство «Инфра-Инженерия», 2023
                            © Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2023

        СОДЕРЖАНИЕ


ВВЕДЕНИЕ......................................................5
1. УРОВНИ МЕХАНИЗАЦИИ АВТОТРАНСПОРТНЫХ
И АВТОРЕМОНТНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ...................................7
  1.1. Основные понятия и определения по механизации работ....7
  1.2. Определение уровней механизации работ..................7
  1.3. Основные аспекты механизации работ на АТП и АРП.......11
  1.4. Влияние уровней механизации на показатели деятельности предприятия................................................14
2. ТИПИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ И ПОТРЕБНОСТЬ В НЕМ АТП И АРП................................16
  2.1. Обобщенная характеристика и укрупненная классификация технологического оборудования..............................16
  2.2. Типизация оборудования................................17
  2.3. Потребная и фактическая номенклатура и объем производства технологического оборудования...............................19
3. КЛАССИФИКАЦИЯ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ.................................20
  3.1. Классификация технологического оборудования, используемого при техническом обслуживании, ремонте, хранении и заправке автомобилей.................................................20
  3.2. Оборудование для уборочно-моечных работ................21
  3.3. Подъемно-транспортное оборудование. Оборудование для смазки, промывки и заправки автомобилей маслами, воздухом и рабочими жидкостями. Оборудование, приборы, приспособления и инструменты для монтажно-демонтажных, разборочно-сборочных и ремонтных работ...........................................33
  3.4. Контрольно-диагностическое оборудование. Шиномонтажное
  и шиноремонтное оборудование................................44
  3.5. Основы конструирования технологического оборудования. Конструирование и расчет рабочих зон моечного оборудования. Расчет и конструирование струйных установок.......................52
  3.6. Методы проектирования агрегатов, узлов технологического оборудования для технического обслуживания и ремонта автомобилей. Оборудование и приспособления для ремонта автомобилей. Классификация приспособлений.............................................59

3

  3.7. Установочные элементы приспособлений. Установка на плоскости, на установочные пальцы, на призмы, на опоры самоустанавливающиеся........................................69
  3.8. Зажимные устройства приспособлений. Назначение зажимных устройств. Винтовые зажимы и резьбовые прихваты. Эксцентриковые зажимы.......................................................74
  3.9. Клиновые зажимы, рычажные зажимы, центрирующие зажимные устройства....................................................85
  3.10. Мембранные патроны, реечно-рычажные зажимы. Механизмы-усилители ....................................................89
  3.11. Методика расчета сил зажима. Зажимное устройство, предупреждающее смещение изделия от действия сил. Зажимное устройство, предотвращающее провертывание изделия от действия момента. Расчетные формулы для определения сил зажима.........92
  3.12. Основы проектирования гидравлических, пневматических, механических, энергетических и электронных установок для технологического оборудования...............................100
  3.13. Сборочные приспособления. Типы сборочных приспособлений.
  Элементы сборочных приспособлений. Специфика конструирования сборочных приспособлений. Приспособления для изменения положения собираемой сборочной единицы......................103
  3.14. Контрольные приспособления. Назначение и типы контрольных приспособлений. Основные элементы контрольных приспособлений..............................................111
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ......................................116
ЛИТЕРАТУРА....................................................117

4

        ВВЕДЕНИЕ


     В обеспечении эксплуатационной надежности автомобильного парка и сокращении расходов на его техническое содержание и эксплуатацию главная роль принадлежит технической службе автотранспортных (АТП) и авторемонтных предприятий (АРП).
     Издержки на поддержание автомобильного парка в исправном состоянии значительны и в несколько раз превышают затраты на изготовление автомобилей.
     На нормативный срок службы грузового автомобиля приходится примерно 85,5 % общей трудоемкости работ, на капитальный ремонт (КР) - 11 %, а на изготовление - примерно 3,5 %.
     Основная причина недостатков в работе производственных подразделений АТП и АРП - преобладание ручного труда при техническом обслуживании (ТО) и ремонте (Р) подвижного состава, наличие тяжелых, трудоемких операций и неблагоприятных условий работы исполнителей. С одной стороны, это свидетельствует о недостаточно высокой эксплуатационной технологичности автомобилей, а с другой стороны, - о малой эффективности производственных процессов АТП, недостаточной оснащенности их технологическим оборудованием.
     Одной из наиболее важных задач повышения производительности является совершенствование технологических процессов на основе применения современной и новой техники, т. е. осуществление мероприятий по механизации и автоматизации технологических процессов ТО и Р.
     Механизация создает необходимые технические и экономические предпосылки для применения высокопроизводительных методов и совершенных технологий при выполнении работ по ТО и Р автомобилей на АТП и АРП, использования различных средств обустройства рабочих мест, обеспечивающих благоприятные санитарно-технические и безопасные условия труда, а также для применения современных систем управления производством.
     Большегрузные автомобили-самосвалы БелАЗ - уникальные и дорогостоящие машины, требующие специально оснащенной производственно-технической базы. Для разборки и сборки агрегатов и узлов этих автомобилей необходимо применять специальные стенды и приспособления, облегчающие и ускоряющие выполнение данных операций. Эти средства механизации работ относятся к так называемому нестандартному технологическому оборудованию и промышленностью не выпускаются; их необходимо изготавливать на ремонтных предприятиях и в АТП по чертежам, разработанным Белорусским автомобильным заводом. Некоторые виды оборудования и оснастки созданы ра

5

ционализаторами АТП и в проектно-конструкторских организациях горнодобывающей промышленности.
     Темпы развития производственно-технической базы по ремонту карьерных автосамосвалов БелАЗ отстают от роста парка этих машин. Существующие три специализированных завода по капитальному ремонту автосамосвалов БелАЗ - в городах Белгороде, Кривом Роге и Кафане (Армения) - обслуживают в основном горнорудные предприятия Криворожского бассейна, Армении, Курской магнитной аномалии Кузбасса.
     Транспортирование автомобилей БелАЗ для ремонта по железной дороге экономически нецелесообразно, поэтому на отдельных горных предприятиях, располагающих соответствующими условиями, осуществляется организация головных цехов по ремонту карьерных автосамосвалов. Такие цехи по капитальному ремонту автосамосвалов БелАЗ созданы на Алмалыкском горнометаллургическом, Сорском молибденовом, Гайском и Учалинском горнообогатительных комбинатах, в Кузбассе и др. В Кемеровской области открыт первый в Российской Федерации центр технического обслуживания и ремонта автомобилей БелАЗ, а также произведена реконструкция цехов на авторемонтных предприятиях комбината «Кемеровоуголь» для капитального ремонта автомобилей БелАЗ и их агрегатов. Компания «БЕЛАЗ-24» - официальный представитель крупнейшего мирового производителя карьерных самосвалов большой и особо большой грузоподъемности, тяжелого транспортного оборудования, применяемого в горнодобывающей и строительной отраслях промышленности. ОАО «БЕЛАЗ» - управляющая компания холдинга «БЕЛАЗ-ХОЛДИНГ».
     Задачей любого авторемонтного предприятия является реализация коммерческой и сервисной политики БЕЛАЗ для своевременного обеспечения предприятий техникой, запасными частями, комплектующими и смазочными материалами.
     В связи с предстоящим в ближайшие годы пополнением парка карьерных автомобилей автосамосвалами особо большой грузоподъёмности с электрической трансмиссией и мотор-колесами должны быть своевременно подготовлены условия для технического обслуживания и ремонта этих машин.

6

1. УРОВНИ МЕХАНИЗАЦИИ АВТОТРАНСПОРТНЫХ И АВТОРЕМОНТНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

        1.1. Основные понятия и определения по механизации работ

     Под механизацией технологических процессов понимается частичная или полная замена ручного труда человека машинным в той части технологического процесса, в которой происходит непосредственное изменение состояния, формы или качества изделий с сохранением участия человека в управлении машиной.
     В зависимости от степени замены ручного труда различают следующие виды механизации (автоматизации) технологических процессов или их систем.
     Частичную механизацию (автоматизацию), при которой предусматривается замена части затрат энергии людей затратами энергии неживой природы, исключая (включая) управление.
     Полную механизацию (автоматизацию), при которой осуществляется полная замена затрат энергии людей затратами энергии неживой природы, исключая (включая) управление.
     Единичную механизацию (автоматизацию), которая является частичной или полной механизацией (автоматизацией) одной первичной составной части технологического процесса или системы технологических процессов, исключая (включая) управление.
     Комплексную механизацию (автоматизацию), которая может быть частичной или полной механизацией двух или более первичных составных частей технологического процесса или системы технологических процессов, исключая (включая) управление.
     Автоматизация технологического процесса позволяет полностью исключить ручной труд, заменив его машинным, освободить рабочего от оперативного управления механизмами. В функции рабочего входит наблюдение за ходом технологического процесса, выполнение регулировочных работ, а также контроль за качеством.

        1.2. Определение уровней механизации работ

     Определение фактических уровней механизации (автоматизации) технологических процессов технического обслуживания и ремонта на АТП и АРП имеет большое значение, так как позволяет оценить их фактическое состояние, выявить долю ручного (в том числе тяжелого и неквалифицированного) труда и оборудования с высоким удельным весом ручных приемов, определить наибо

7

лее эффективные направления механизации, разработать комплекс мероприятий по повышению уровней механизации. При этом важно проанализировать фактические уровни механизации не только по предприятию в целом, но и для отдельных его подразделений, зон, участков и служб.
     Показателями, характеризующими технический уровень предприятия, являются:
     -       степень охвата основных и вспомогательных рабочих механизированным (автоматизированным) трудом;
     -       уровень механизированного (автоматизированного) труда в общих трудовых затратах;
     -      уровень механизации (автоматизации) производственных процессов.


        1.2.1. Уровень механизации (автоматизации) по производственным участкам

     Степень охвата основных и вспомогательных рабочих механизированным (автоматизированным) трудом

 С = См + Смр,                                  (1)

где См — степень охвата основных и вспомогательных рабочих механизированным трудом, %;
Смр — степень охвата основных и вспомогательных рабочих механизированно-

ручным трудом, %. См =   Рм 400   , %,                            (2)
                  м Р + Р + Р                                        
                  м мр р                                             
                  Рм п-100                                           
                  См„=---мр------, %,                        (3)     
                                   мр Р + Р + Р , ,                  
                                        м мр р                       

Р = Рм + Рмр + Рр,                         ⁽⁴⁾
где Рм - число рабочих подразделения, выполняющих работу механизированным способом, чел.;
Рмр - число рабочих подразделения, выполняющих работу механизированноручным способом, чел.;
Рр - число рабочих подразделения, выполняющих работу ручным способом, чел.;
Р - общее число рабочих производственного подразделения, чел.

8

     При отнесении работ к тому или иному способу их выполнения следует руководствоваться следующим:
     -       к механизированному способу относят работы, выполняемые с помощью машин, механизмов, станков, аппаратуры, имеющих электрические, пневматические, гидравлические и другие приводы, а также работы по наблюдению и контролю за действием автоматов, механизмов и поточных линий;
     -       к механизированно-ручному способу - работы, выполняемые с помощью механизированного инструмента, имеющего различные приводы;
     -       к ручному способу - работы, выполняемые с помощью простейших орудий труда (гаечных ключей, ручной дрели, ручной электро- и газосварки и т. п.).
     Уровень механизированного труда в общих трудовых затратах

Ум = Умт + Умр,

(5)

где Умт - уровень механизированного труда в общих трудовых затратах, %;
Умр — уровень механизированно-ручного труда в общих трудовых затратах, %.

 У _ Тм -100    %                                                  
 У мт                   , %■                                    (О)
 мт Т + Т + Т                                                      
 1 м1 мр 1 р                                                       
 Тм„-100                                                           
 У _---мр------ %                           (7)                    
 мр Т + Т + Т , ,                                                  
 1 м ~ 1 мр 1 р                                                    
              Т _ Тм + Тмр + Тр,                                (8)

где Тм - трудоемкость механизированного труда, чел.-ч;
Тмр - трудоемкость механизированно-ручного труда, чел.-ч;
Тр - трудоемкость ручного труда, чел.-ч;
Т - общая трудоемкость, чел.-ч.
     Для практического определения уровня механизированного и механизи-

ровано-ручного      способов работ в общих трудозатратах можно использовать
выражения:     Умт _ Рм • К • 100 / Р, %,                               (9)

Умр = Рмр • И • 100 / Р, %,

(10)

где К - коэффициент механизации оборудования;
И - коэффициент простейшей механизации.
     Коэффициент механизации оборудования К выражает отношение времени механизированного труда рабочего к общим затратам времени на данном оборудовании или рабочем месте. Время механизированного труда включает основное (машинное) время и время, затраченное на выполнение вспомога

9

тельных приемов, выполняемых механизированным способом. Коэффициент механизации оборудования К меньше или равен единице (К < 1) и зависит от характера оборудования и его оснащенности.
     Коэффициент простейшей механизации И выражает долю затрат механизированно-ручного труда в общих затратах рабочего времени.
     Уровень механизированного труда в общих трудовых затратах, характеризующий фактическую долю механизированного труда, не учитывает производительности оборудования.
     Уровень механизации (автоматизации) производственных процессов

Уп = Упм + Упр,

(11)

где Упм - уровень механизации производственных процессов при механизированном способе труда, %;
Упр — уровень механизации производственных процессов при механизированноручном способе труда, %.

                   Упм =    Рм • К-П-¹⁰⁰     ,%,
                    пм Рм • К • П + (1-Умт/100)


Рм ■ И • П -100
                     УПп =-----~----------------, %,
                      пр Рмр • И • П + (1-Умр/100)

(12)

(13)

где П - коэффициент производительности оборудования.
     Коэффициент производительности оборудования П выражает отношение затрат времени на выполнение операций или процесса вручную к затратам времени при применении данного оборудования. Он равен или больше единицы (П > 1).


        1.2.2. Уровень механизации (автоматизации) по предприятию


     Степень охвата основных и вспомогательных рабочих механизированным (автоматизированным) трудом

(Рм + Рм п) ^100 С= —------мр------, %,
Р • Р + Р м мр р

(14)

где Рм - число рабочих на предприятии, выполняющих работу механизированным способом;
Рмр - число рабочих на предприятии, выполняющих работу механизированноручным способом;
Рр - число рабочих на предприятии, выполняющих работу ручным способом.

10

     Уровень механизированного труда в общих трудовых затратах

                 Ум = Умт + Умр,
Умт = (Умт1 • Рм1 + Умт2 • Рм2 + ■ ■ ■+ Умт n

У мр  (У мр1 • Р мр1 + У мр2 • Рмр2 + ■ ■ ■ + У мр n

Рмn) / Р,
• Рмрn) / Р,

(15)
(16)

(17)

где Умт1, Умт2, ... Умтn - уровни механизированного труда в общих трудозатратах по производственным участкам;
Умр1, Умр2, ... Умрn - уровни механизированно-ручного труда в общих трудовых затратах по производственным участкам;
Рм1, Рм2, ... Рмn - число рабочих подразделений, выполняющих работу механизированным способом;
Рмр1, Рмр2, ... Рмрn - число рабочих подразделений, выполняющих работу механизированно-ручным способом;
Р - общее число рабочих на предприятии.
     Уровень механизации (автоматизации) производственных процессов

Уп = Упм + Упр,                           (18)
Упм = (Упм1 • Рм1 + Упм2 • Рм2 + ...+ Упмn • Рмn) / Р,        (19)
Упр (У пр1 • Рмр1 + У пр2 • Р мр2 + . + У пр n • Р мр n) / Р, (20)
где Упм1, Упм2, ... Упмn - уровни механизации производственных процессов по производственным участкам при механизированном способе труда;
Упр1, Упр2, ... Упрn - уровни механизации производственных процессов по производственным участкам при механизированно-ручном способе труда.


        1.3. Основные аспекты механизации работ на АТП и АРП

     При разработке мероприятий по механизации приходится учитывать многие факторы и условия, характеризующие общие положения ТО и текущего ремонта (ТР) и местные особенности производства на АТП и АРП.
     К общим факторам относятся особенности работ, входящих в комплексы ТО и Р автомобилей, характеристика и эффективность использования современного оборудования и специализированного инструмента, специализации рабочих постов и т. п.
     Важнейшими особенностями процессов ТО и Р при рассмотрении их с позиций механизации являются следующие:
     -       большое число различных по назначению и способам выполнения операций и работ;
     -      исполнение большинства операций одним рабочим;

11

     -       перечень операций и их трудоемкость по каждому автомобилю неодинаковы, индивидуальны, различаются они и при выполнении каждого последующего одноименного вида ТО одного и того же автомобиля;
     -       для проведения всего комплекса операций и работ ТО и Р на любом предприятии необходимо иметь значительный парк технологического оборудования и специализированного инструмента, большое число различных по устройству и специализации рабочих постов, рабочих различных профессий и квалификации. Многое, в том числе дорогостоящее оборудование, используется эпизодически, по мере возникновения необходимости его применения.
     К особенностям местных условий производства, которые приходится учитывать при разработке мероприятий по механизации работ ТО и Р, относятся:
     -       имеющийся парк подвижного состава и его структура по типам и моделям автомобилей;
     -       действующая в рамках предприятия система организации, управления производством и технологии ТО и Р;
     -       имеющиеся производственные площади, планировки и размещение зон и участков, рабочих постов и мест;
     -       план перспективного развития предприятия и производства ТО и Р.
     Исходя из этих особенностей, можно сформулировать следующие положения и принципы:
     -       механизация как неотъемлемая часть процесса ТО и Р осуществлена в той или иной степени на каждом предприятии, вопрос в том, насколько она совершенна и удовлетворяет современным требованиям производства, предусматриваемым перспективами его развития;
     -       механизация в ряде случаев не может ограничиваться только заменой ручного труда машинным, она должна осуществляться также с целью повышения качества работ, лучшего использования скрытых резервов производства, замены морально устаревшего малопроизводительного оборудования более современным, экономного расходования сырья, материалов, энергии и т. д.;
     -       не все работы ТО и Р могут быть охвачены механизацией; в то же время замена ручного труда машинным не всегда влечет за собой значительный технико-экономический эффект;
     -       максимальная загрузка для некоторого технологического оборудования не является решающим фактором при оценке эффективности мероприятий по механизации работ;
     -       в зависимости от степени технической вооруженности, совершенства организации и технологии ТО и Р, а также планируемого развития производства механизация может осуществляться путем приобретения и установки

12