Шинный монтаж в автосервисе: повышение эффективности с помощью инноваций

С момента изобретения пневматической шины, без которой немыслимо само существование, минуло свыше 140 лет. Сначала эта шина предназначалась не для автомобиля, а для лошадиных экипажей, на которых она заменила массивные литые резиновые, и лишь через многие годы после своего появления пневматическая шина нашла свое практическое применение на автомобилях.

Типы шин

Различают шины диагональной и радиальной конструкций, с камерами и без камер, одно- и многослойные. Производители шин постоянно работают над усовершенствованием конструкции шин, используя современные материалы, уменьшая содержание резины в каркасе, повышая прочность корда, создавая шины с малой высотой и большой шириной профиля для повышения устойчивости автомобиля и его грузоподъемности.

Усовершенствование шин

Усовершенствование шин направлено также на увеличение срока их службы, допускаемых нагрузок, на упрощение технологии их производства, на повышение безопасности движения автомобилей, улучшение их устойчивости и управляемости. До недавнего времени наибольшее внимание уделялось улучшению конструкции диагональных шин. За последние 20 лет масса таких шин уменьшилась на 20…30 %, грузоподъемность повысилась на 15…20 %, срок службы увеличился на 30…40 %.

Современное состояние

В настоящее время усилия производителей шин направлены на развитие и совершенствование конструкций радиальных бескамерных однослойных шин из металлокорда, предназначенных для монтажа на полууглубленные ободья с низкими закраинами, как наиболее перспективных. Большое внимание уделяется разработкам бескордных шин, изготовляемых из однородной резиноволокнистой массы методом шприцевания или литьем под давлением.

Проблемы эксплуатации шин

Многочисленные наблюдения показали, что в этой области имеются значительные проблемы, и главная из этих проблем — это отсутствие необходимых знаний у большинства водителей автомобилей. Именно из-за не знаний водители несвоевременно выявляют мелкие дефекты шин, перегружают автомобили сверх установленной грузоподъемности, не соблюдают нормы внутреннего давления в шинах, несвоевременно проводят техническое обслуживание шин.

Ремонт и обслуживание шин

Отсутствие же квалифицированных специалистов по техническому обслуживанию шин приводит к некачественному их обслуживанию и ремонту, что значительно уменьшает срок службы шин и повышает расходы на эксплуатацию автомобиля. Поэтому своевременный ремонт элементов шин и колес оказывается выгодным как владельцам автомобилей, так и предпринимателям автосервиса, оказывающим эти услуги.

История развития пунктов по ремонту шин и колес

Пункты по ремонту шин и колес возникли одни из первых среди специализированных предприятий автосервиса в начале 90-х годов. Их количество и мощности быстро достигли требуемых для полного удовлетворения спроса. В первую очередь они появились рядом с АЗС и при платных стоянках, а в последующем — как самостоятельные предприятия.

Причины быстрого развития

Неожиданно быстрое развитие таких предприятий возможно объясняется следующим: необходимость больших физических усилий при демонтаже-монтаже колес; все большим применением безопасных бескамерных шин, которые требуют особой культуры и бережности при их демонтаже — монтаже; сложность технологии и оборудования для балансировки колес (невозможно осуществить собственными силами); появился слой состоятельных автовладельцев, которые могут позволить себе не заниматься тяжелым физическим трудом.

Безопасность дорожного движения

В условиях увеличивающегося парка автомобилей проблема безопасности дорожного движения является одной из важнейших социально-экономических задач. Важным фактором, влияющим на безопасность дорожного движения, является техническое состояние ТС, под которым понимается как совершенство их конструкции, так и их техническая исправность.

Оценка статистических данных

Оценивая статистические данные, отражающие влияние неудовлетворительны дорожных условий на аварийность, следует иметь в виду, что действительное положение дел с аварийностью может быть здесь отражено лишь с какой-то степенью достоверности, зависящей от субъективных точек зрения сотрудников ГИБДД, осматривавших место происшествия.

Важность эксплуатации шин в зимнее время

Следует уделить особое внимание именно аспекту эксплуатации шин в зимнее время так как в этот сезон года дорожное полотно в основном представляет собой сколькую поверхность.

Шипы противоскольжения – это предмет споров между водителями легковых автомобилей уже не первое десятилетие. Для некоторых людей они являются гарантией безопасности на зимней дороге, в то время как другие считают их разрушением дорожного покрытия и экологической проблемой.

Противники шипов указывают на наличие канцерогенов в асфальтобетонной пыли, вылетающей из дороги, а также на повышенную шумность, которая может достигать 82 дБ(А), что значительно выше, чем у обычных шин (77 дБ(А)).

Сторонники использования шипов утверждают, что экологические последствия гораздо серьезнее от выбросов автомобилей и дорожных служб. При огромном количестве выхлопных газов асфальтобетонная пыль является незначительным фактором. Кроме того, применение шипов позволяет спасти жизни и здоровье многих людей, повышая безопасность вождения в сложных погодных условиях.

В конечном счете, выбор между шипами и обычными шинами зависит от индивидуальных предпочтений и конкретной ситуации. Однако, когда речь заходит о безопасности, преимущества шипов противоскольжения очевидны. Они сокращают тормозной путь, улучшают управляемость и устойчивость автомобиля на скользких поверхностях, таких как мокрый лед или заснеженная дорога с интенсивным движением.

Кроме того, использование шипов может снизить вероятность пробуксовки колес и обеспечить более предсказуемое поведение автомобиля даже для начинающих водителей в сложных погодных условиях. Скандинавские страны являются ярким примером эффективного использования ошипованных шин зимой, поскольку они значительно сокращают риск аварий и улучшают безопасность дорожного движения.

Экономические аргументы также говорят в пользу шипов противоскольжения. Например, по оценкам экспертов дорожной полиции Швеции, массовое использование шипов может привести к экономии более миллиарда крон ежегодно для государства за счет снижения последствий серьезных аварий.

Таким образом, учитывая все «за» и «против», можно сделать вывод, что применение шипов противоскольжения является необходимым в условиях, когда безопасность людей стоит на первом месте.

1.3 Конструкция шипов:

Шипы противоскольжения имеют долгую историю, которая началась еще в начале прошлого века в странах Центральной Европы, где на повозках использовали кожаные накладки с вбитыми кузнечными гвоздиками.

С появлением пневматических шин использование шипов временно ушло в тень из-за отсутствия способа их крепления. Однако к началу 1930-х годов они снова стали применяться на гоночных автомобилях, а к середине 1950-х годов их можно было найти на любых автомобилях по желанию водителя.

За годы своего существования дизайн шипов претерпел значительные изменения: материалы и форма постоянно совершенствовались. Современные шипы состоят из двух основных элементов – корпуса и рабочей твердосплавной вставки, которая может быть закреплена пайкой или запрессована.

Корпус шины обычно изготавливают из мягкой стали или специального алюминиевого сплава. Проводится борьба за уменьшение веса и минимизацию размеров шипа, так как от этих характеристик зависит их разрушающее действие (в первом приближении оно пропорционально массе шипа и квадрату его скорости). Появились корпуса из высокопрочной пластмассы, но их износостойкость не очень высокая, а в российских условиях она еще и невысокая. Также существуют целые шипы из минералокерамики, но они слишком дорогие, а их износостойкость недостаточно хороша. К тому же корпус шипа с внешнего торца должен изнашиваться вместе с протектором, при этом опережая твердосплавную вставку, чтобы обеспечить оптимальное (независимо от износа) выступание шипов над поверхностью колеса.

Существует два типа шиповых приспособлений: однофланцевые («гвоздики») и многофланцевые. У каждого типа есть свои сторонники и противники среди производителей шин. Например, компания «NokianTyres» оснащает свою продукцию только многофланцевыми шипами, в то время как «Goodyear» предпочитает однофланцевые.

Выбор типа шипов лучше всего основывать на условиях эксплуатации автомобиля, не учитывая цену (для справки: однофланцевые шипы дешевле примерно на 30-35%). В городе при относительно низких скоростях хорошо подойдут «гвоздики», а на междугородных трассах более надежными будут многофланцевые.

В таблице 1.3 представлены данные о различных моделях и типах шипов, их массе, размере и внешнем виде:

№	Модель/тип шипа	Масса, г	Размер, д/л, мм	Внешний вид
1	«UGIGRIP», Франция		8/10
2	8-11-1	1,8	8/11
3	8-12-1	1,93	8/12
4	8-13-1	2,04	8/13
5	U8-10-2	1,81	8/10
6	U8-11-2	2,0	8/11
7	U8-12-2	2,13	8/12
8	U8-13-2	2,34	8/13
9	8-10-3	1,8	8/10
10	8-11-3	1,95	8/11
11	Россия, 8-11-1	1,8	8/11
12	Россия, 8-11-2	2,3	8/11,5
13	Россия, 8-11-2У	2,5	8/11,5
14	Россия, 8-13-2	2,7	8/13
15	Россия, 8-15-2	3,5	8/15

Шипы противоскольжения устанавливаются в специальные отверстия в протекторе, которые либо формируются при изготовлении шины, либо сверлятся позже.

Долго обсуждали и определялись с необходимым количеством шипов в покрышке, пытаясь найти оптимальный режим их работы. Например, в скандинавских странах сила прокола (сила, с которой шип соприкасается с дорогой) не должна превышать 120 Н из-за заботы о сохранности дорожного покрытия и повышенных нагрузках на шину.

Российский рынок по своим масштабам непревзойден: сюда свозят все, что только можно. Можно увидеть как оригинальные шины, производимые на заводах-производителях, так и «перепечатки» с дочерних заводов той же фирмы в других странах (обычно они дешевле).

Однако цена не всегда гарантирует качество. Шина, хорошо зарекомендовавшая себя в Европе, может оказаться непригодной для российских дорог из-за преждевременного выхода из строя. Кроме того, многие иностранные шины не выдерживают наездов на края выбоин или рельсовые пути, особенно при торможении. Примером могут служить шведские шины «Гиславед Норд Фрост II» с сверхлегкими шипами от фирмы «Ситек», которые полностью выходят из строя при одном таком инциденте.

Практичнее для российского автомобилиста ориентироваться на продукцию отечественных заводов, так как цены на нее ниже (рынк должны завоевывать), а качество достаточно хорошее. Чаще шины поступают в продажу незашипованными и затем их ошиповывают непосредственно на заводе-изготовителе. Однако могут быть и полностью незашипованные шины. В таблице 1.4 представлен анализ отечественных шин, предлагаемых сетью магазинов «ШИНА плюс».

В таблице 1.4:

№	Тип шин	Количество наименований	% от общего количества
1	Летние шины	76	46,1%
2	Всесезонные и зимние незашипованные шины (M+S)	22	13,3%
3	Зимние шины, которые могут быть ошипованы	26	15,8%
4	Зимние шины с заранее установленными шипами	41	24,8%
Итого	165	100%

Необходимо учитывать, что некоторые «умельцы» в России ошиповывают шины, не предназначенные для этого, например, дорожные МИ-16. Такие действия предвещают скорый конец их службы, а также то, что без шипов они останутся очень скоро.

Ниже представлен технологический расчет стационарной части устройства Шип-1:

Технологический расчет СТОА основывается на реальных показателях станции и нормативно-технических документах.

Для расчета производственной программы необходимы следующие исходные данные:

• Количество обслуживаемых легковых автомобилей в год — А = 3770;
• Средний пробег автомобиля каждой марки за год — Lг = 13 000 км (таблица 3.7);
• Число заездов на ТО и ремонт в год на каждый автомобиль — d = 2, заезда в год (таблица 3.9);
• Режим работы СТОА: количество рабочих дней в году — Дрг = 253 дня;
• Количество смен в день — С = 2;
• Продолжительность смены — Тсм = 8 часов;
• Удельная трудоемкость ТО и ремонта на СТОА — t = 2,7 человека-часа на 1000 км (таблица 3.8);
• Количество проданных через магазин автомобилей — Ап = 500.

Производственная программа СТОА рассчитывается следующим образом:

Годовая трудоемкость уборочно-моечных работ (УМР) определяется по формуле:

Т УМР = А × dумр × t УМR, где dумр — число заездов на станцию одного автомобиля в год для выполнения УМР, равное 5 (таблица 3.9), а tумr — средняя трудоемкость одного заезда на УМР, составляющая 0,25 человека-часа (таблица 3.8). Таким образом, Т УМR = 3770 × 5 × 0,25 = 4712,50 человек-часа.

Годовая трудоемкость работ по предпродажной подготовке рассчитывается как:

Т ппп = А п × t ппп, где t ппп — трудоемкость предпродажной подготовки одного автомобиля, равная 3,5 человека-часам (таблица 3.8). Таким образом, Т ППП = 500 × 3,5 = 1750,00 человек-часов.

Объем работ по техническому обслуживанию и текущему ремонту (ТР) рассчитывается по формуле:

А × L г × t Н × k ЧП × k3

Т =______ ·  ‌‌‏_ ‌‏َـِ ‌‏َـِ ‌‏َـِ (2.3)

где Аi — количество автомобилей, обслуживаемых в год СТОА; k — количество классов автомобилей, t п i — нормативная удельная трудоемкость ТО и ТР автомобиля, выраженная в человек-часах на 1000 км (таблица 3.8); kчп и k3 — коэффициенты корректировки трудоемкости в зависимости от числа постов и природно-климатических условий соответственно (такие же значения, что и в таблице 3.5).

Т = 3770 × 13 000 × 2,7 × 1,1 × 1/1000 = 115 328,07 человек-часов.

Для распределения годового объема работ между различными участками СТОА используем таблицу 4.6, где указаны процентные доли распределения по видам работ и местам их выполнения.

Общий годовой объем вспомогательных работ рассчитывается как:

Т ГВС = В ВС × (Т УМR + Т ППП + Т) , где Ввс — доля вспомогательных работ, составляющая 30% от общей трудоемкости работ по ТО и ремонту (таблица 4.7). Таким образом, Т ГВС = 0,3 × (4712,50 + 1750,00 + 115 328,07) = 36 537,17 человек-часов.

Годовая трудоемкость работ по самообслуживанию и подготовке производства на СТОА определяется как:

Т ГСО = 0,55 × Т ГВС , что дает T ГСО = 0,55 × 36 537,17 = 20 488,9 человек-часов.

В таблице 2.1 приведено распределение трудоемкости по видам работ и местам их выполнения на СТОА.

Вид работ	Распределение трудоемкости ТО, ТР, СО и ПП
По видам работ (участкам)	По месту выполнения работ
%	Чел. — ч.
%	чел. — ч.
1. Диагностирование	4
2. ТО в полном объеме	10
3. Смазочные	2
4. Ремонт и регулировка тормозов	3
5. Электротехнические работы	4
6. ТО и ремонт приборов системы питания	4
7. Аккумуляторные работы	2
8. Шиномонтажные и шиноремонтные работы	1
9. ТР узлов и агрегатов	8
10. Кузовные и арматурные работы (жестяничные, сварочные, медницкие)	28
11. Окрасочные и противокоррозионные работы	20
12. Обойные работы	3
13. Слесарно-механические работы	7
Итого:
Работы по СО СТОА
Произведения по ПП

Годовая трудоемкость работ в чел.-ч. по ППр:

Т ГПП = 0,45×Т ГВС (2.6)

Распределение трудоемкости работ по СО и ПП выполним также в таблице 1. При этом используем таблицы примерного распределения СО и ПП по видам работ в процентах (таблицы 4.8, 4.9).

Некоторые работы СО могут выполняться на производственных участках (цехах), выполняющих аналогичные работы, поэтому их трудоемкость добавляется к трудоемкости этих цехов. Так к трудоемкости цеха слесарно-механических работ необходимо добавить трудоемкость слесарно-механических работ, а к трудоемкости цеха кузового участка — кузнечных, сварочных, жестяничих и медницких по СО.

Расчет численности производственных и вспомогательных рабочих:

2.3 Технологически необходимое (Рт) и штатное (Рш) число производственных рабочих по зонам, участкам (посты и цехи) и вспомогательных по СО и ПП рассчитываем по формулам:

Рш = ¾ x Фн (2.7)

где Тi — годовая трудоемкость работ в i-той зоне, участке, цехе (таблица 1);

Фн, Фэ — соответственно, годовой номинальный фонд (фонд времени технологического рабочего) и эффективный (фонд времени штатного рабочего) (таблица 2.5).

Результаты расчета сводятся в таблицу 2.2.

При небольших объемах работ, когда расчетное количество рабочих составляет менее единицы, совместим технологически однородные работы, поручая их одному исполнителю, например, кузнечные, сварочные, медницкие.

Таблица 2.2 — Расчет численности производственных и вспомогательных рабочих:

Наименование участков	На рабочих постах (в зонах)
1. Диагностирование
2. ТО в полном объеме
3. Смазочные
4. Регулировочные по установке углов передних колес
5. Ремонт и регулировка тормозов
6. Электротехнические
7. Шиномонтажные и шиноремонтные
8. ТР двигателей
9. Окрасочные и противокоррозионные
10. Кузовные и арматурные (жестяницкие, сварочные, медничные)
11. УМР
Итого:
По СО СТОА (ОГМ)
1. Электротехнический
2. Ремонтно-строительный
3. Деревообделочный
4. Паропроводный
Итого:
По ППр
1. Перегон автомобилей
2. Комплектация и выдача запчастей и материалов
3. Подготовка и выдача инструмента
4. Мойка агрегатов и уборка производственных помещений
Итого:

Расчетные посты предназначены для выполнения УМР, предпродажной подготовки, ТО, ТР и Д автомобилей.

Количество рабочих постов на данном участке определяется формулой:

Х_i = 0,75 * 0,75 * 0,75 * 0,75 * (Д РГ * С * Т_СМ) / Р_П_i / h

где Х_i — количество рабочих постов данного вида работ;

Р_П_i — число рабочих на посту (принимается по данным);

h — коэффициент использования рабочего времени поста (таблица 5.2);

j — коэффициент неравномерности поступления автомобилей на СТОА (таблица 5.3).

Среднее число рабочих на посту Р_П_i рассчитывается по таблице 5.4.

Количество вспомогательных постов включает прием и выдачу автомобилей, контроль после ТО и ТР, сушки в зоне УМР и после покраски.

Посты приемки автомобилей рассчитываются исходя из числа заездов на станцию и пропускной способности поста:

Х_ПР = 0,75 * 0,75 * 0,75 * (Д РГ * С * Т_СМ) / А / d / t_пр / j

где Х_ПР — количество постов приемки;

t_пр — нормативная трудоемкость приема автомобиля (часы на один заезд);

А — число принимаемых автомобилей (равное числу заездов);

d — количество заездов в год;

j — коэффициент неравномерности поступления автомобилей.

Количество постов выдачи автомобилей равно количеству постов приемки, так как выдачу автомобилей следует считать равной количеству принятых.

Посты контроля после ТО и ТР рассчитываются исходя из мощности станции и продолжительности контроля.

Число постов сушки после мойки и окраски определяется пропускной способностью оборудования.

Количество мест ожидания для автомобилей рассчитывается как 0,3-0,5 от количества рабочих постов на участке.

Количество мест хранения для готовых автомобилей рассчитывается по формуле:

Х_ХРГ = 0,75 * 0,75 * (Д РГ * С * Т_СМ) / t_П

где Х_ХРГ — количество мест хранения;

t_П — среднее время пребывания автомобиля на станции после обслуживания.

Если имеется магазин по продаже автомобилей, то места хранения для готовых машин рассчитываются как 0,3-0,5 от числа рабочих постов.

Результаты расчета округляются до ближайших больших целых чисел и сводятся в таблицу.

Наименование	Количество (число)
Рабочие посты
Вспомогательные посты
Автомобиле-места ожидания	0,3-0,5 от рабочих постов
Автомобиле-места хранения	0,3-0,5 от рабочих постов

Расчет площадей помещений СТОА:

Существует несколько методов расчета площадей, включая приближенные и точные. Приближенные методы используются на ранних этапах проектирования для предварительной оценки проектных решений. Точные методы могут быть применены позже в процессе разработки проекта.

Наименование участков	Количество постов и мест для автомобилей
Расчетное	Принятое
1. Услуги по техническому обслуживанию и ремонту
2. Диагностирование
3. ТО в полном объеме
4. Смазочные материалы
5. Регулировка углов установки передних колес
6. Ремонт и регулировка тормозов
7. Ремонт и диагностика электрооборудования
8. Шиномонтаж
9. Ремонт узлов и агрегатов
10. кузовной ремонт
11. Покраска и антикоррозионная обработка
12. Приемки-выдачи
13. Хранение готовых автомобилей
Итого:

---

Расчет площадей помещений для постов обслуживания и ремонта:

Площадь помещения, где расположены посты обслуживания и ремонта, рассчитывается следующим образом:

F = La × Ba × X × K (2.13)

где:

• La и Ba — длина и ширина автомобиля, м;
• X — число постов в зоне обслуживания;
• Ко — коэффициент плотности размещения постов; Ко = 5–7 для обслуживания на отдельных постах.

Более точный расчет площадей осуществляется по фактическому планировочному решению помещений.

Расчет площадей производственных цехов:

1. Первый метод: площадь цеха рассчитывается по удельной площади на одного работающего, одновременно находящегося в цеху:

F_Yi = f_1 + f_2 × (P_T – 1) (2.14)

где:

• f_1 и f_2 — соответственно, удельная площадь на первого и каждого последующего работающего;
• P_T — технологически необходимое число рабочих, одновременно работающих в наиболее многочисленной смене;
• Рт принимается без учета совместимости профессий (таблица 2.3); каждая часть единицы считается равной единице, так как при совмещении профессий рабочему требуется рабочее место для каждой из них.

Эти расчеты заносятся в таблицу 2.4.

1. Второй метод: площадь цеха рассчитывается по площади помещения, занимаемого оборудованием, и коэффициенту его плотности размещения (таблица 6.1):

F_Цi = f_Об i × K_ПЛ (2.15)

где:

• F_Цi — площадь завода;
• f_Об i — площадь, занимаемая оборудованием в плане;
• Кпо — коэффициент плотности размещения оборудования.

Количество оборудования корректируется в соответствии с числом рабочих в цехе. Затем определяется общая площадь, занимаемая оборудованием, и по формуле (2.15) рассчитывается площадь цеха.

Расчет площадей складов:

Площадь складских помещений для городских СТОА рассчитывается по удельной площади на 1000 обслуживаемых автомобилей:

F_СК = 0,001 × A × f_УД (2.16)

где:

• F_СК — площадь склада;
• А — количество обслуживаемых автомобилей;
• f_уд ск — удельная площадь склада с 1000 обслуживаемых автомобилей (таблица 6.15).

Площадь складской комнаты для хранения автозапчастостей, снятых с автомобиля во время обслуживания, рассчитывается как 1,6 м² на один рабочий пост.

Площадь склада для хранения мелких запчастей и автопринадлежностей, продаваемых владельцам автомобилей, составляет 10% от площади склада запасных частей.

Определение площади зон ожидания и хранения:

Для определения площади зоны хранения в закрытом помещении используется следующая формула:

F_ХР = f_а × Х_ХР × k_ПЛ (2.17)

где:

• F_ХР — площадь зоны хранения;
• f_а — площадь, занимаемая автомобилем в плане;
• Кпо — коэффициент плотности размещения автомобилей. Значение Кпо зависит от способа размещения автомобилей и принимается в диапазоне 2,5–3,0.

Для открытых стоянок без подогрева:

F_ХР = X_ХР × f_УД (2.18)

где:

• F_ХР — площадь зоны хранения;
• X_ХР — количество мест для хранения;
• f_уд хр — удельная площадь на одно место хранения. Для легковых автомобилей можно принять значение 18,5 м² на одно место.

Площадь зоны ожидания рассчитывается так же, как и зона хранения.

Расчет площадей вспомогательных помещений:

Состав и площади производственных помещений определяются в соответствии со стандартом СНиП П-92-76 «Вспомогательные здания и помещения промышленных предприятий».

При разработке планировочного решения автосервиса необходимо учитывать штаты различных категорий персонала: производственного, вспомогательного и руководящего. Для расчета потребной площади производственных помещений используем стандарты нормирования. Например, для размещения кабинетов руководителей определяем площадь в 10-15 % от площади комнат отделов.

Площади бытовых помещений рассчитываются с учетом максимальной смены сотрудников, а количество душевых кабинок и их площадь определяются исходя из числа работающих. Аналогичным образом, рассчитываем площади технических и других вспомогательных помещений, включая компрессорную станцию, трансформаторную подстанцию и клиентские комнаты.

Результаты расчета сводим в таблицу и суммируем общую площадь административно-бытового корпуса.

Для удобства последующего планирования представляем данные в табличной форме сгруппировав зоны, цехи, склады и вспомогательные помещения по месту их расположения на плане автосервиса:

Наименование зон, участков, цехов, складов	Площадь (м²)	Место расположения
Расчетная площадь	По планировке	В здании
Зоны ТО, Д, ТР		На открытой площадке
УМР	100
ППП	50
Диагностирование
ТО в полном объеме
Смазочные работы
Регулировочные по установке углов передних колес
Ремонт и регулировка тормозов
Электротехнические
ТР двигателей
Кузовные и арматурные
Окрасочные и противокоррозионные
Приемки-выдачи
Итого:	500
Вспомогательные посты
УМР	20
Кузовные работы	15
Окрасочные работы	10
Итого:	45
…	…	…
Цехи
Электротехнический и топливный	20
Шиномонтажный	15
Моторный	30
Кузовной	10
Итого:	65
…	…	…
Склады
Автозапчастей и запасных частей	400
Агрегатов	300
Металлов и материалов	200
Материалы и металлы	150
Склад утиля (под навесом)	50
Итого:	1350
…	…	…
Вспомогательные помещения
Клиентская	80
Трансформаторная	40
Компрессорная	30
Итого:	150
ИТОГО:

При планировке производственного корпуса учитываем стандарты и нормы, включая сетку колонн, тип строительства, высоту помещений, освещение и размеры проемов. Административно-бытовой корпус размещается в одном здании с производственным корпусом, а клиентская комната, склады и бытовые помещения расположены на первом этаже, а административные и управленческие — на втором.

Рассмотрим размещение рабочих участков внутри производственного корпуса (см. рисунок 3.1). Учитывая существующее расположение постов и цехов, такой подход позволит сократить инвестиции на перепланировку СТОА.

Участок приемки-выдачи расположен на первом этаже административного корпуса, обеспечивая сквозной доступ на территорию СТОА. Малярный участок отдельно от других находится в отдаленной части здания и имеет собственный въезд. Рабочие посты и производственные цехи расположены у наружной стороны корпуса, что обеспечивает естественное внешнее освещение.

В производственном корпусе установлены два пожарных крана, а еще один кран расположен на участке окраски. Для аварийных ситуаций у выездных ворот размещены буксировочные тросы. Во всех помещениях обеспечена надлежащая вентиляция.

Складские помещения расположены на первом этаже административного корпуса и имеют собственные подъездные ворота. Это позволяет сократить перемещения по производственному корпусу при загрузке складских помещений, а также предусмотрены ворота для доставки крупногабаритных деталей автомобилей в сам производственный корпус.

3.2 Планировка шиноремонтного цеха

Шиноремонтный цех расположен в отдельном помещении общей площадью 25,72 м². Помещение имеет ширину 2,8 м. Цех оснащен необходимым оборудованием для выполнения различных работ по ремонту колес и шин (см. рисунок 3.2). Учитывая его применение, такое расположение обеспечивает удобный доступ к оборудованию и сокращает непроизводительные потери времени.

В шиноремонтном цехе есть окно, через которое можно принимать колеса без заезда в производственный корпус. Это облегчает работу с клиентами и сокращает время обслуживания в случае, когда не требуется снятие и установка колес. Над окном расположен навес, который позволяет вести прием колес даже в плохую погоду.

4 ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЭФЕКТИВНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ РАБОТ На ШИНОРЕМОНТНОМ УЧАСТКЕ

Шиноремонтный участок на СТОА-1 предназначен для выполнения различных работ, связанных с ремонтом колес и шин: демонтажом и монтажом колес, заменой покрышек, ТР камер и дисков, а также балансировкой колес в сборе. При этом мойку и сушку колеса выполняют либо непосредственно на участке, либо в зоне УМР, где имеется шланговая моечная установка.

Технологический процесс на шиномонтажном участке осуществляется в следующем порядке (см. рисунок 4.1):

Рисунок 4.1 — Схема технологического процесса на шиномонтажном участке

Колеса, снятые с автомобиля на посту, транспортируют на шиномонтажный участок с помощью специальной тележки. До начала ремонтных работ колеса временно хранят на стеллаже. Демонтаж шин выполняют на специальном стенде в последовательности, установленной технологической картой. После демонтажа покрышку и диск колеса помещают на стеллаж, а камеру — на вешалку для последующего хранения.

Технологическое состояние покрышек проверяют путем тщательного осмотра как с внешней, так и с внутренней стороны, а также с использованием ручного пневматического бортрасширителя (спредера). В случае обнаружения посторонних предметов в протекторе или боковых стенках шин их удаляют плоскогубцами и тупым шилом. Для выявления посторонних металлических предметов в покрышке используют специальное устройство. При проверке камер на предмет проколов, пробоин, разрывов, вмятин и других дефектов используют воду в ванне с системой подвода сжатого воздуха для проверки герметичности.

Контрольный осмотр дисков является необходимым процедурой для выявления различных дефектов, таких как трещины, деформации и коррозия. При этом обязательно проверяются отверстия под шпильки крепления колес. Ободья от ржавчины очищают на специальном станке с электроприводом, а небольшие дефекты, такие как погнутость или заусенцы, устраняются на стенде с помощью слесарного инструмента.

Процесс ошиповки шин выполняется на специальном стенде при помощи сверлильного станка, который обеспечивает высокую скорость вращения сверла. Технические специалисты монтируют и демонтируют покрышки, камеры и диски на одном стендах, обеспечивая соответствие давления воздуха нормам, установленным заводом-изготовителем. Шиномонтажный участок оснащен эталонным манометром для периодической проверки рабочих манометров. После монтажа шин выполняется балансировка колес на специальном стенде.

Шиномонтажное отделение должно быть оснащено необходимой технической документацией, включая технологические карты и соответствующим оборудованием.

Патентный поиск и анализ конструкции устройств для ошиповки шин легковых автомобилей:

Цель: отбор современных технических решений для совершенствования оборудования по ошиповке шин легковых автомобилей.

Устройство: стенд для ошиповки шин легковых автомобилей.

Место использования: станция технического обслуживания легковых автомобилей.

Таблица 5.1: Просмотренная патентная документация

Таблица 5.2: Научно-техническая литература и техническая документация

Поиск проведен в областной библиотеке им.Югова и библиотеке КГУ.

Стенд для ошиповки шин легковых автомобилей собственного производства:

Функции: стенд предназначен для ошиповки шин с заранее просверленными отверстиями. Он устанавливается на верстаке и приводится в действие ручным усилием.

Конструкция: стенд представляет собой сварную конструкцию со стойкой внутри которой находится передача «Шестерня — рейка». Вращая шестерню, человек передает движение рейке, которая соединена со штоком, передавающим усилие на шпиль.

Стенд Ш-816:

Функции: стенд предназначен для ошиповки шин с помощью сверлильной машины и пистолета Ш-305 с вибропитателем. Шины могут быть как размонтированными, так и смонтированными на ободьях. Стенд стационарный, крепится к специальному фундаменту.

Питание: питание пистолета и сверлильной машины подается от воздушной магистрали (6 — 8 кгс/см2), а вибропитатель работает от электросети (220 В, 50 Гц).

Конструкция: стенд представляет собой сварную металлическую конструкцию с основанием, к которому крепится стойка. На стойке расположены катки для шины и захваты с винтовыми фиксаторами. Кронштейн с фиксатором по высоте и курсу, а также вибропитатель соединены гибким шлангом с пневмопистолетом. Питание подается от воздушной магистрали, проложенной внутри стойки.

Стенд Ш-820:

Функции: стенд предназначен для ошиповки шин с применением пневмокамер. Стенд стационарный, крепится к специальному фундаменту.

Питание: питание пневмокамеры осуществляется от воздушной магистрали (6 — 8 кгс/см2).

Конструкция: стенд представляет собой сварную металлическую конструкцию с двумя пневмокамерами, установленными навстречу друг другу, что обеспечивает эффективное действие на шину.

Стенд АМ 004.00.00:

Функции: стенд для ошиповки шин, предназначенный для использования с пневмокамерами. Стационарный, крепится к фундаменту.

Питание: питание пневмокамер подается от воздушной магистрали (6 — 8 кгс/см2).

Конструкция: сварная металлическая конструкция со двумя пневмокамерами, установленными по обе стороны друг от друга для эффективного действия на шину.

Процесс установки шипов на стендах включает в себя введение конуса в уже подготовленное отверстие. Конус состоит из трех срезаемых элементов, которые затем раздвигаются, сжимая резину и позволяя шину установить на определенную глубину. Как для внедрения конуса, так и для раздвижения его секторов используется пневматический привод, состоящий из двух пневмокамер. Управляющее воздействие механическое.

Анализ технических характеристик существующих конструкций стендов для диагностики элементов подвески представлен в таблице 5.3.

Расчет конструкции

---

Рассчитаем усилие на штоке, необходимое для внедрения конуса. Для этого определим силу, с которой действует резина на внедряемый конус. Максимальная сила, действующая на конус, будет при максимальных деформациях резины, когда конус полностью вошел в отверстие (рисунок 5.1а).

Для расчета принимаем следующие параметры: d = 3 мм; B = 20 мм; H = 18 мм; а = 30°. Поскольку резина легко деформируемый материал, мы предположим, что усилие ее воздействия распределено по всей поверхности конуса, при этом у вершины резина не деформирована.

Усилие резины можно рассчитать следующим образом:

F = s × S, Н (5.1)

где s — напряжения, возникающие в резине при ее деформации;
S — площадь поверхности конуса.

Распределение напряжений по длине образующего конуса определяется следующей зависимостью:

s = (s max / L) × l, МПа (5.2)

где s max — максимальные напряжения, возникающие в резине при ее деформации;
L — длина образующего конуса.

Максимальные напряжения можно определить по формуле:

s max = Е × e max, МПа (5.3)

где E — модуль Юнга, для резины принимаем E = 20 МПа;
e max — максимальные относительные деформации, определяются как отношение DА/A (рисунок 5.1а).

Максимальные деформации будут наблюдаться в верхнем слое резины и зависят от геометрии конуса:

DА = Н × tg(а/2) = 0,018 × tg15° — d/2 = 0,0033 м;
А = (B — d)/2 = (0,02 — 0,003)/2 = 0,0085 м;
L = H / cos(а/2) = 0,018/cos15° = 0,0186 м.

e max = DА/A = 0,0033/0,0085 = 0,3882.

Поскольку величина деформации изменяется по высоте, то и сила также будет варьироваться. Рассчитаем силу, действующую на «элементарное кольцо» поверхности конуса, рассмотрев развертку конуса (рисунок 5.1б). Площадь поверхности «элементарного кольца» определяется как:

dS = b × l × dl, (5.4)

где b — угол развертки;
l — длина образующего;
dl — изменение длины образующего при деформации.

Сила действующая на «элементарное кольцо» рассчитывается следующим образом:

dF = s × b × dl (5.5)

Для определения силы, действующей на весь конус, интегрируем по всей длине образующего:

F = L ∫ 2×p×sin(a/2)×E×e max ×l 2 ×dl/L = 2×p×sin(a/2)×E×e max ×L 2 /3, H (5.6)

F = 2×p×sin 15°×20×10 6 ×0,3882×0,0186 2 /3 = 1455,2782 Н.

Рассчитаем необходимое усилие на штоке:

Рассмотрим силы, действующие на один из секторов конуса. Проекционируем силы, действующие на резину на ось X:

N 2 ×cos(а/2) — F тр 2 ×sin(а/2) — F × cos(а/2) = 0;
N 2 ×cos(а/2) — N 2 ×f×sin(а/2) — F × cos(а/2) = 0;
N 2 = F×cos(а/2)/(cos(а/2) — f×sin(а/2)) (5.7)

Проекционируем силы, действующие на конус на ось Y:

N 1 ×sin(а/2) + F тр 1 ×cos(а/2) — R = 0;
N 1 ×sin(а/2) + N 1 ×f×cos(а/2) — R = 0;
N 1 = R/(sin(а/2) + f×cos(а/2)) (5.8)

Поскольку N 1 = N 2, то приравнивая полученные выражения и совершая некоторые математические преобразования, мы получаем:

R = F × cos(а/2) × (tg(а/2) + f)/(1 — f×tg(а/2)) (5.9)

где F × sin(а/2) — проекция силы, действующей на конус на вертикальную ось.

f — коэффициент трения скольжения резина по стали, принимаем равным 0,6.

Полученная сила рассчитана для одного сектора конуса, поэтому для получения усилия на штоке необходимо умножить ее на 3.

P ш1 = 1455,2782 × cos15° × (tg15° + 0,6)/(1 — 0,6×tg15°) = 1453,7940 Н.

Рассчитаем усилие на штоке, необходимое для раздвижения секторов конуса. Для этого определим силу, с которой действует резина на раздвигаемые сектора. Максимальная сила, действующая на секторы, будет при максимальных деформациях, когда секторы максимально развернуты. Размер развертки определяется диаметром шипа (рисунок 5.3а).

Для расчета принимаем D = 8 мм; j = 12°; g = 4°.

Проведя аналогичные рассуждения и для определения силы воздействия резины, определим некоторые геометрические параметры:

DА = Н × tg(j) = 0,018 × tg12° + (D — d)/2 = 0,0063 м;
L 2 = (DА + d/2)/sin(j) = (0,085 + 0,0015)/sin12° = 0,0376 м;
L = H / cos j = 0,018 / cos12° = 0,0184 м;
L 1 = L 2 — L 1 = 0,0376 — 0,0184 = 0,0192 м.

e max = DА/A = 0,0063/0,0085 = 0,7412.

Рассчитаем усилие, оказываемое резиной:

F = L2 L1 ò 2×p×sin(j)×E×e max ×l 2 ×dl/L = (2×p×sin(j)×E×e max /L)× L2 L1 òl 2 ×dl = 2×p×sin(j)×E×(L 2 2 — L 1 2)/(L×3), H

Ф = 2×p×sin(j)×E×емax × (L² – L1²) / (L×3), H (5.10)

Ф = 2×6,3 кН×sin(12°)×0,7412×(0,0376³ – 0,0192³) / (0,0376×3) = 7906,8319 Н.

Так как конус состоит из трех секторов, то на каждый конус действует треть от этой силы.

Аналогичным образом рассчитываем усилие на штоке пневмоцилиндра:

Pш2 = 7906,8319×cos(12°)×(tg(4°) + 0,18) / (1 – 0,18×tg(4°)) = 1957,5859 Н.

5.2.2 Расчет пневмопривода

Величина усилия на штоке пневмоцилиндра рассчитывают по формуле:

Pш = p×p×D² ×h/4 – T, H (5.11)

где p – давление сжатого воздуха, принимаем равным 6,3 кН/см²;

D – диаметр внутренней полости цилиндра;

h – коэффициент, учитывающий утечки в уплотнении поршня и штока;

T – суммарные потери в уплотнениях.

T = p×D×l×f×(q + p)0,6, (5.12)

где f = 0,4 – коэффициент трения;

q = 2 МПа – контактное давление от предварительного натяга манжеты;

l – длина манжеты, принимаем равной 10 мм.

Подставляя значение T и принимая величину усилия на штоке равной 1957,58 Н:

Pш = p×p×D² ×h/4 – p×D×l×f×(q + p)0,6

Получаем квадратное уравнение относительно D, решая которое находим значение D = 0,0683 м. Принимаем ближайший больший диаметр для цилиндров по ГОСТ 15608-70: D = 0,08 м. Окончательно рассчитываем усилие на штоке:

Pш = 0,63×106 ×p×0,08² ×0,85/4 – p×0,08×0,01×0,4×(1+0,63)×106 = 2684,989 Н.

5.2.3 Расчет штока верхнего пневмоцилиндра

Шток верхнего пневмоцилиндра испытывает деформации растяжения – сжатия. Примем материал штока сталь Ст. 3, предел текучести которой sт = 250 МПа, определим допускаемые напряжения, задаваясь коэффициентом запаса прочности конструкции n = 2.

[s] = s т /n, МПа (5.13)

[s] = 250/2 = 125 МПа,

d = ÖP ш /(p×[s]), м (5.14)

d = Ö2684,9892/(p × 125) = 0,0026, м

Принимаем d = 0,008 м по конструктивным соображениям.

5.2.4 Расчет подвижного крепления нижнего пневмоцилиндра

Для облегчения установки шин на стенд и улучшения производительности работ по ошиповке шин, нижний пневмоцилиндр соединяется с корпусом через подвижное соединение, состоящее из двух квадратных стержней, соединенных между собой и способных к переменному положению по направляющим роликам. Перемещение осуществляется благодаря передаче «винт – гайка».

Рассчитаем прочность и жесткость стержней при действии максимальной силы от пневмоцилиндра. Предположим, что последний может быть отведен в сторону от линии действия сил верхнего цилиндра на расстояние 60 мм; дальнейшее выдвигание нецелесообразно, так как создаст значительные неудобства при работе. Расчетная схема представлена на рисунке 5.4.

Определим реакции опор, взяв силу R = P ш / 2 = 268,9892/2 = 1342,4946 Н (поскольку используются два стержня), а также размеры a = 0,2 м и b = 0,14 м:

R² = P × a / b, Н (5.15)

R² = 1342,4946 × 0,2 / 0,14 = 1917,8494 Н

R₁ = P × (a + b) / b, Н (5.16)

R₁ = 1342,4946 × (0,2 + 0,14) / 0,14 = 3260,3440 Н

Максимальный изгибающий момент:

M = R × a, Н×м (5.17)

M = 1342,4946 × 0,2 = 268,4989 Н·м

Определим размеры поперечного сечения стержней, изготовленных из стали 40 (ГОСТ 1050-88), предела текучести которой sт = 340 МПа. Допустимые напряжения рассчитываются по формуле 5.11 с коэффициентом запаса прочности конструкции n = 2.

[s] = 340/2 = 170 МПа,

h = 3 Ö 6×M/[s], м (5.18)

• s = 6×М/h 3 , Мпа <[s]. (5.19)

s = 6×268,4989/0,02116 3 = 151,2954 Мпа <[s].

Проведем расчет жесткости стержней с заданной стороной поперечного сечения.

Определим прогиб в месте применения силы Р (рисунок 5.4), используя метод Верещагина. Для этого приложим в этой же точке единичную безразмерную силу. Эпюра изгибающих моментов от приложенной силы будет такой же, как на рисунке 5.4а. Значение максимального изгибающего момента можно рассчитать по формуле:

d = åW×MC1/(E×Iн.о.), где:
— W — грузовая площадь эпюры изгибающих моментов от действия приложенной нагрузки;
— *МС1 — ордината изгибающего момента, расположенная под центром тяжести грузовой площади от действия единичной нагрузки;
— Е — модуль Юнга (для стали 2×10^5 МПа);
— Iн.о. — момент инерции поперечного сечения относительно нейтральной оси (для квадрата h = 4/12).

Подставляя данные для конкретного случая, получаем формулу:

d = 4×a×(P×a^2 + R^2×b^2)/(E×h^4)

d = 4×0,2×(1342,4946×0,2^2 + 1917,8494×0,14^2)/(2×10^11×0,022^4) = 0,0016 м.

Определим угол наклона поперечного сечения в месте применения силы Р (рисунок 5.5). Для этого приложим в этой же точке единичный безразмерный изгибающий момент. Эпюра изгибающих моментов от приложенного момента изображена на рисунке 5б. Значение максимального изгибающего момента равно 1. Угол наклона можно рассчитать по той же формуле:

d = 12×(P×a^2/2 + 2×R^2×b^2/3)/(E×h^4)

d = 12×(1342,4946×0,2^2/2 + 1917,8494×0,3^2/3)/(2×10^11×0,022^4) = 0,7618°.

Рассчитаем на прочность точки опоры выше рассчитанных стержней, которые представляют собой валы, закрепленные на подшипникх скольжения. Расчеты проводим по наиболее нагруженному валу. Материал вала принимаем Сталь 40 (ГОСТ 1050 – 88) допускаемые напряжения на изгиб у которой определены ранее [s] = 170 МПа. Из выше проведенного расчета Р = 3260,3440 Н, при этом расстояния принимаем равными: а = 60 мм, b = 60 мм.

d = 3 Ö32×М/(p×[s]), м (5.23)

Диаметр вала равен 3 миллиметра, а его длина составляет примерно 195,6206 метров. Чтобы рассчитать мощность, мы используем формулу:

м = t × p × L / d^3

где m — мощность, t — время работы (предположим, что оно равно одному году), p — мощность двигателя в лошадиных силах (для простоты предположим, что она равна 100 л. с.), а L — длина вала, равная 170 метрам.

Теперь подставляем значения в формулу:

м = (1 г × 365 дн) × 100 л. с. × 170 м / (3 мм)^3

Обрабатываем выражение внутри скобок:

0,0227 м^3 = 0,00009845 м^2

Теперь мы можем рассчитать мощность:

м = (1 г × 365 дн) × 100 л. с. × 170 м / 0,00009845 м^2

Расчитаем:

м ≈ 5,13 × 10^9 Вт

Таким образом, мощность вала составляет примерно 5,13 тераватт (ТВ).

Так как вал установлен на подшипниках скольжения, то определим диаметр вала под подшипник d П, и отношение b = L П /d П, где L П – длинна вала в подшипнике. Материал подшипника скольжения принимаем бронзу, для которой допускаемое удельное давления [p] = 8,5 МПа.

b = Ö0.2×[s]/[p], м (5.24)

d П = Öb×R/(0.2×[s]), м (5.25)

d П = Öb × 3260,3440 / (0,2 × 170) = 0,0138 м,

Принимаем d П = 0,014 м.

Перемещение стержней крепления пневмоцилиндра, а следовательно и вращение валов опор будет осуществляться усилием руки человека, поэтому тепловой расчет подшипников скольжения проводить нецелесообразно.

Рассчитаем болты крепления опор с подшипниками скольжения к раме. Принимаем для расчета, что болты изготовлены из Стали 40 (ГОСТ 1050-88) и на каждую опору ставится по 3 болта без зазора. Условие прочности болта на срез:

• tср = 4 × Q / (i × p × z × d^2) < (5.26)

где tср – расчетное напряжение на срез, МПа;
0,2 × sт, допускаемые напряжения на срез, МПа;
Q – сила действующая на соединение, Н;
i – число плоскостей среза;
d – диаметр не нарезанной части болта;
z – число болтов.

Для принятых болтов = 0,2 × 340 = 68 МПа,

Определим диаметр болтов:

d = Ö4 × Q / (i × p × z) м (5.27)

d = Ö4 × 3260,3440 / (1 × p × 3 × 68 × 10^6) = 0,0045, м;

принимаем ближайший больший диаметр d = 0,006 м.

Определим силу трения скольжения в подшипниках, для расчета передачи «винт – гайка». По рисунку 5.4а суммарная сила трения в подшипниках:

Fтр = f × (R1 + R2), Н (5.28)

где f – коэффициент трения скольжения между сталью и бронзой 0,12.

Fтр = 0,12 × (3260,3440 + 1917,8494) = 621,3832 Н,

Рассчитаем передачу «винт – гайка». В процессе работы винт подвергается сжатию и кручению, поэтому принимаем за расчетную силу Fв = 1,2 × Fтр = 1,2 × 621,3832 = 745,6599 Н.

Для винта принимаем Сталь 10 (ГОСТ 1050-88), предел текучести которой sт = 210 МПа, определим допускаемые напряжения, задаваясь коэффициентом запаса прочности конструкции n = 2.

[s] = 210/2 = 105 МПа,

d 1 = Ö4×F в /(p×[s]), м (5.29)

д 1 = 4×745,6599/(p×10^5×10^6) = 0,003 м

Принимаем д 1 = 0,012 м, так как увеличили диаметр в несколько раз, расчеты на прочность проводить нет необходимости.

Шаг резьбы:

S = д 1 /4, м (5.30)

S = 0,012/4 = 0,003 м.

Внешний диаметр резьбы:

д = 5/4×д 1 , м (5.31)

д= 5×0,012/4 = 0,015 м.

Средний диаметр резьбы винта:

д 2 = (д + д 1 )/2, м (5.32)

д 2 = (д + д 1 )/2 = (0,012 + 0,015)/2 = 0,0135 м.

Ход винта принимаем равным L = 0,16 м.

Рассматривая винт как стержень с шарнирным креплением концов, необходимо проверить его на продольную устойчивость:

Радиус инерции круглого сечения:

i = д 1 /4, м (5.33)

i = 0,012/4 = 0,003 м.

Гибкость винта:

j = L/i <100 (5.34)

j = 0,16/0,003 = 53,3333 <100.

Определим необходимый вращающий момент:

М = 0,088×F в ×д 2 , Нм (5.35)

М = 0,088×451,0782×0,00135 = 0,0536 Нм.

Выполнение соотношение tgl:

tgl = S/pd 2 < f (5.36)

tgl = 0,003/p0,0135 = 0,0708 < f.

Для гайки берем бронзу Бр. ОЦС5-5-5 ГОСТ 613–50 с пределом прочности s в = 180 МПа. Число витков резьбы гайки при допускаемом удельном давлении [p] = 8 Мпа, принимаем равным z = 2.

Высота гайки:

Н = S × z, м (5.37)

Н = 0,003 × 2 = 0,006 м.

5.3 Устройство и работа стенда

Стенд для ошиповки шин (рисунок 5.6) представляет собой сварную металлическую конструкцию с двумя пневмоцилиндрами, установленными лицом к лицу. Управление работой цилиндров осуществляется с помощью четырехпозиционных двухлинейных воздухораспределителей с электропневматическим управлением типа БВ64-1.

Питание пневмоцилиндров поступает из магистрали с давлением 6–8 кгс/см^2, а питание воздухораспределителей – от электросети напряжением 220 В и частотой 50 Гц.

Стенд предназначен для ошиповки шин с подготовленными отверстиями для шипов. Он имеет опору (5), на которой устанавливается шина. Для удобства позиционирования и установки/снятия шины механизм нижнего пневмоцилиндра (6) может перемещаться вертикально, а его движение обеспечивается вращением маховичка (7). Опорная поверхность имеет возможность регулировки по высоте относительно нижнего цилиндра путем ее вращения. Для фиксации положения опоры используется гайка с насечкой.

Глубину заделки шипа можно регулировать, перемещая рабочий наконечник (3) вдоль оси верхнего пневмоцилиндра (2). Точная настройка глубины возможна благодаря проградуированной шкале.

Двухпозиционные воздухораспределители, управляющие направлением подачи воздуха в цилиндры, подключены к микропереключателям МП-11, установленных на верхнем и нижнем пневмоцилиндрах. Для их активации необходимо нажать на педаль (8). Защиту от случайного воздействия на педаль обеспечивает защитный экран. В случае необходимости временного отключения стенда от электросети можно использовать выключатель на верхней панели, а для обеспечения безопасности в задней части стенда установлен заземляющий элемент.

Во время работы стенда шина под действием нижнего цилиндра насаживается на разжимные элементы (2) наконечника (1), шток верхнего цилиндра (3) внедряет шип в покрышку, а затем освобождает место для следующего шипа (рисунок 5.7б).

Рассмотрим схему управления работой стенда (рисунок 5.8). При включении стенда в электрическую сеть подключаются электромагнит в воздухораспределителе 8, так как контакты переключателя 6 закрыты. Под действием электромагнита воздухораспределитель переключается в положение, позволяя сжатому воздуху поступать в пространство со штоком верхнего цилиндра 2. Таким образом, подняв шток цилиндра, освобождается место для шипа. При замыкании контактов выключателя 1 посредством педали подключаются электромагнит в воздухораспределителе 9, так как контакты переключателя 3 находятся в закрытом состоянии. Воздухораспределитель переключается в положение, позволяя сжатому воздуху поступать в пространство без штока нижнего цилиндра 7. Шток нижнего пневмоцилиндра поднимается и размыкает контакты переключателя 6, готовя воздухораспределитель 8 к дальнейшей работе. В конце своего хода шток замыкает контакты переключателя 5. Под действием электромагнита распределитель 8 направляет сжатый воздух в пространство без штока цилиндра 2 и соединяет его с атмосферой под поршневым пространством, что приводит к движению поршня вниз. Шток цилиндра 2 размыкает контакты переключателя 3 и в конце своего хода замыкает контакты переключателя 4. Воздухораспределитель 9 переключается и соединяет атмосферу с поршневым пространством нижнего цилиндра 7, а также направляет сжатый воздух в пространство над поршнем, что приводит к движению поршня вверх. Шток цилиндра 7 сначала размыкает контакты переключателя 5, а затем замыкает переключатель 6. Распределитель 8 переключается, и шток верхнего цилиндра поднимается. Шток цилиндра 2 вместе со сменой хода размыкает и замикає контакты переключателей 4 и 3 соответственно. Цикл повторяется при дальнейшем замыкании контактов выключателя 1.

Экономическая часть проекта:

Внедрение разрабатываемого стенда для ошиповки шин позволяет снизить трудоемкость работ по ошиповке и повысить их качество.

Экономическая оценка проекта основана на чистой приведенной величине дохода (Net Present Value, NPV).

NPV представляет собой разницу между дисконтированными денежными потоками от реализации проекта и инвестиционными расходами.

NPV = , (8.1)

В рамках дипломного проекта по инженерной специальности мы проводим анализ и расчет денежных потоков с учетом усеченного характера проекта и возможных допущений.

Определение чистого денежного потока:
Допустим, что:
— В качестве поступления от продаж принимаются экономические эффекты, возникающие на предприятии из-за внедрения проектного решения;
— Инвестиции являются факультативными и превышают ноль;
— Проценты по кредитам равны нулю;
— Налоги и прочие выплаты равны нулю в случае локального характера проекта для предприятия.

Формула абсолютной стоимости реализации проекта:
Абсолютная стоимость реализации проекта, обозначенная как SАБС*, определяется следующим образом:

SАБС = ZИЗГ + ZЭКСПЛ + ZЭН

где:
— ZИЗГ — затраты на проектирование, изготовление и пуско-наладочные работы, обучение персонала;
— ZЭКСПЛ — эксплуатационные затраты (затраты на заработную плату, обслуживание и ремонт);
— ZЭН* — энергозатраты.

Расчет инвестиций:
Инвестиции представляют собой единовременные затраты и могут быть расписаны по следующим статьям:
— Затраты на проектирование и изготовление стенда: 12 000 рублей;
— Пуско-наладочные работы: 1200 рублей;
— Обучение слесаря: 1000 рублей.

Итого инвестиции составляют 14 200 рублей, и эта сумма указана в таблице 6.2.

Расчет затрат на оплату труда:
Затраты на оплату труда рассчитываются по формуле:
ZЗП = T × С × K q × Kдоп × Kосн*

где:
— T — трудоемкость выполнения работ, в часах;
— С — почасовая тарифная ставка, принимаем 9,5 рублей;
— K q — коэффициент доплат к прямой заработной плате (пояснительный коэффициент), равен 1,15;
— Kдоп — коэффициент дополнительной заработной платы, равен 1,20;
— Kосн — коэффициент, учитывающий отчисления на социальные нужды, равен 1,36.

Расчет годовых затрат:
Годовые затраты включают в себя:
1. Затраты на оплату труда (годовая норма):
ZЗП = T × С × K q × Kдоп × Kосн*

1. Затраты на ремонт и обслуживание оборудования: принимаем 3% от стоимости оборудования за год.

2. Затраты на расходные материалы (шипы):
   ZРАС = NШ × СШ × NШИН × ДРГ*

где:
— NШ — количество шипов, расходуемых в среднем на одну шину, принимаем 90 штук;
— СШ — стоимость одного шипа, рубль;
— NШИН — число шин, которые можно ошиповать за один день;
— ДРГ — время работы стенда в сутках.

1. Энергозатраты:
   ZЭН = SРЭ × СЭ × n*

где:
— SРЭ — мощность электродвигателя, кВт;
— СЭ — стоимость одного киловатт-часа для предприятий, 1,2 рубля за 1 кВт-ч;
— n — время работы стенда в годах.

Расчет годовых затрат:
Годовые затраты рассчитываются как сумма эксплуатационных и энергозатрат:
Z = ZЭКСПЛ + ZРАС + ZЭН*.

Расчет чистого денежного потока:
Чистый денежный поток (НДФ) рассчитывается по формуле:
NCF t = SИЗГ + ZЭКСПЛ + ZРАС + ZЭН

где:
— SИЗГ — затраты на изготовление материального носителя функции;
— ZЭКСПЛ, ZРАС и ZЭН — вышеуказанные затраты.

Расчет дохода от стенда:
Доход от стенда за год рассчитывается по формуле:
SД = СР × NШИН × ДРГ

где:
— СР — стоимость ошиповки одной шины;
— NШИН — число шин, которые можно ошиповать в среднем за день;
— ДРГ* — время работы стенда в сутках.

Учитывая вышеуказанные формулы и допущения, мы можем рассчитать результаты денежных потоков на предприятии при внедрении проектного решения.

Исходя из того, что стоимость шинной установки составляет около 100 рублей, а при внедрении нового оборудования трудоемкость снижается в 1,23 раза, и качество шинной обработки улучшается, можно предположить стоимость шинной обработки на новом оборудовании примерно 90 рублей. Ожидается увеличение среднего количества обработанных шин с 0,8 до 1,4 шт. в день.

Формула для расчета прибыли предприятия за квартал:

П = С × (1 — z) — З, где П — прибыль, С — доходы от шинной обработки, z — затраты на заработную плату и обслуживание оборудования, а З — стоимость одношиновой обработки.

Результаты расчетов представлены в таблице 6.1, сравнивая новый стенд с уже установленным:

Параметры	Проектируемый стенд	Установленный стенд
Среднее количество обработанных шин в день	1,4 шт.	0,8 шт.
Общая трудоемкость шинной обработки	0,779 чел-дней/день	0,961 чел-дней/день
Затраты на заработную плату за обработку одной шины	13,853 руб.	17,091 руб.
Годовые затраты на заработную плату	4906,575 руб.	3459,271 руб.
Затраты на обслуживание оборудования	360 руб.	90 руб.
Стоимость одношиновой обработки	0,4 руб.	0,4 руб.
Годовые затраты на шины	12751,2 руб.	7286,4 руб.
Итого эксплуатационные расходы	18017,775 руб.	10835,6 руб.
Общие энергозатраты	160,591 руб./день	137,869 руб./день
Итого затраты	18178,366 руб.	10973,540 руб.
Доходы от шинной обработки (стоимость услуги)	90 руб.	100 руб.
Годовой доход	31878 руб.	20240 руб.
Прибыль	13699,634 руб.	9266,460 руб.

Для экономической оценки проекта используется коэффициент дисконтирования (PV), который рассчитывается по формуле:

PV = 1 / (1 + r) ^ t, где r — ставка дисконтирования, а t — период времени. В данном случае, ставка дисконтирования может быть установлена на уровне действующих усредненных процентных ставок по долгосрочным кредитам банка, которые на сегодняшний день составляют 25% в год.

По формуле 6.1 рассчитывается дисконтированный чистый денежный поток за период реализации проекта. результаты представлены в таблице 6.2:

Период	Дисконтированный чистый денежный поток
1	-14200 руб.
2	10959,71 руб.
3	8767,77 руб.
4	7014,21 руб.
5	5611,37 руб.
6	32353,06 руб.

Период окупаемости проекта составляет 1,37 года.

Таким образом, при внедрении данного проекта на СТОА-1ОАО «КурганоблАТО» можно ожидать увеличения прибыли в течение короткого периода окупаемости.

Рисунок 6.1 – Гистограмма, отражающая распределение показателей рентабельности различных проектов.

Список литературы:

1. Автор1, А. В., & Автор2, Б. С. (год). Название работы. Место публикации: Издательство.

2. Автор3, И. Д., & Автор4, Е. Н. (год). Название работы. Место публикации: Издание.

[Электронный ресурс]//URL: https://bizlana.ru/diplomnaya/shinomontaja/

Вот список литературы в нужном формате:

Список литературы

1. Анурьев В.И. «Справочник конструктора-машиностроителя». Том 1. Москва: Машиностроение, 1980. 728 с.

2. Анурьев В.И. «Справочник конструктора-машиностроителя». Том 2. Москва: Машиностроение, 1980. 559 с.

3. Анурьев В.И. «Справочник конструктора-машиностроителя». Том 3. Москва: Машиностроение, 1980. 557 с.

4. Павлов Я.М. «Детали машин». Ленинград: Машиностроение, 1968. 450 с.

5. Васильев В.И. «Основы проектирования технологического оборудования автотранспортных предприятий». Учебное пособие. Курган, 1992. 88 с.

6. Васильев В.И. «Основы проектирования технологического оборудования автотранспортных предприятий». Методические указания. курган, 1992. 32 с.

7. Бухин Б.Л. «Введение в механику пневматических шин». Москва: Химия, 1988. 224 с.

8. Напольский Г.М. «Технологическое проектирование автотранспортных предприятий и станций технического обслуживания». Москва: Транспорт, 1985. 232 с.

9. Рыбин Н.Н. «Справочные материалы к курсовому и дипломному проектированию по специальности «Автомобили и автомобильное хозяйство»». Курган: КГУ, 1997. 102 с.

10. Фастовцев Г.Ф. «Авто-техобслуживание». Москва: Машиностроение, 1985. 256 с.

11. Рыбин Н.Н. «Предприятия автосервиса. Производственно-техническая база». Курган: КГУ, 2002. 128 с.

12. Салов А.И. «Охрана труда на предприятиях автомобильного транспорта». Москва: Транспорт, 1985. 351 с.

13. «Охрана труда в машиностроении». Москва: Машиностроение, 1983. 432 с.

14. Васильев В.И., Борченко Я.А. «Методические указания к выполнению курсовой работы для студентов специальности 230100». Курган, 2001. 27 с.

15. Жаров С.П. «Основы маркетинга в автосервисе: методические указания к выполнению курсовой работы для студентов специальности 230100». курган: КГУ, 2000. 37 с.

16. Лукьянов В.В. «Безопасность дорожного движения». Москва: Транспорт, 1985. 247 с.

17. Тарновский В.Н., Гудков В.А., Третьяков О.Б. «Как увеличить пробег шин: Советы автолюбителям». Москва: Транспорт, 1993.

18. «Методические указания к выполнению экономической части дипломного проектирования для студентов специальности 150200». курган: КГУ, 2000. 13 с.

19. «Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий автомобильного транспорта. ОНТП-01-91». Москва: Транспорт, 1991. 186 с.

20. ГОСТ 12.0.003-74 «Опасные и вредные производственные факторы. Классификация». Москва: Изд-во стандартов, 1974.

21. GOST R 12.1.005-88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны». Москва: Изд-во стандартов, 1988.

22. ГОСТ 12.4.021-75 «ССБТ. Системы вентиляционные. Общие требования безопасности». Москва: Изд-во стандартов, 1976.

23. «Автомобильный быт и сервис», №8, 1997 г.

24. «За рулем», №11, 1999 г.