https://dumpkingdom24.su Основные конструктивные элементы технологического оборудования. Методы и средства защиты технологического оборудования. Общие требования безопасности, предъявляемые к конструкции технологического оборудования

Основные конструктивные элементы технологического оборудования. Методы и средства защиты технологического оборудования. Общие требования безопасности, предъявляемые к конструкции технологического оборудования

480 руб. | 150 грн. | 7,5 долл. ", MOUSEOFF, FGCOLOR, "#FFFFCC",BGCOLOR, "#393939");" onMouseOut="return nd();"> Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут , круглосуточно, без выходных и праздников

Селезнёва Наталья Игоревна. «Разработка методики оценки качества оборудования для ремонтных предприятий»: диссертация... кандидата Технических наук: 05.20.03 / Селезнёва Наталья Игоревна;[Место защиты: Российский государственный аграрный университет - МСХА имени К.А. Тимирязева], 2016

Введение

1 Состояние вопроса и задачи исследования 8

1.1 Анализ технической оснащенности предприятий АПК 8

1.2 Анализ состояния ремонтно-обслуживающей базы предприятий АПК

1.3 Оценка состояния и потребности в технологическом оборудовании на предприятиях ТС в АПК 22

1.4 Анализ существующих методов оценки качества как критерия конкурентоспособности технологического оборудования 33

Цели и задачи исследования 59

2 Теоретические исследования в области оценки качества технологического оборудования 61

2.1 Реализация процессного подхода при оценке качества технологического оборудования 64

2.2 Разработка методики оценки качества и выбора технологического оборудования 72

3 Методы и средства экспериментальных исследований 84

3.1 Методика проведения дефектации элементов деталей при их изготовлении или восстановлении 84

3.2 Контроль и дефектация шатунных и коренных шеек коленчатого вала 86

3.3 Технико-экономические основы выбора средств измерений для проведения контроля 91

4 Результаты исследований и их анализ 100

4.1 Исследование рынка капитального ремонта двигателей и выбор базового предприятия 100

4.2 Выбор станков, анализ их точности и определение потерь от брака 102

4.3 Оценка качества выбранных станков с помощью предложенной

методики 106

4.4 Оценка качества выбранных станков параметрическим методом 113

5 Оценка экономической эффективности от внедрения результатов исследования 122

Список литературы

Введение к работе

Актуальность темы исследования. За последние 20 лет экономика России претерпела ощутимый спад промышленного производства, физический и моральный износ производственного оборудования повысился до критической отметки. Это сказалось как на конкурентоспособности материально-технической базы, так и на качестве выпускаемой продукции.

Для решения вышеназванных проблем и обеспечения продовольственной независимости Правительством и Министерством сельского хозяйства Российской Федерации была разработана и реализована Государственная программа развития сельского хозяйства и регулирования рынков сельскохозяйственной продукции, сырья и продовольствия на 2008-2012 годы. Программа предусматривала комплекс мер по технической и технологической модернизации сельского хозяйства, а также меры по снижению рисков потери доходов при производстве продукции. Аналогичные мероприятия также легли в основу Государственной программы на 2013-2020 годы.

В этих условиях важность решения задач повышения эффективности форми
рования и использования конкурентоспособного технологического потенциала
предприятий определяет необходимость формирования организационно-

экономических направлений совершенствования использования основного парка оборудования.

Основой улучшения материально-технической базы и интенсификации производственных процессов является обновление основных производственных фондов. Их состояние в наибольшей степени обуславливает темпы научно-технического прогресса и эффективность производственной деятельности предприятия в целом.

Проблемы организации и использования парка технологического оборудования, с одной стороны, заключаются в большой сложности решаемых задач, трудности осуществления организационно-экономических мероприятий, с другой стороны – в сложности изыскания соответствующих резервов и выборе правильной номенклатуры необходимого оборудования для экономически целесообразного использования ресурсов предприятия.

Состояние изученности проблемы. Исследованию проблем эффективности технического сервиса в АПК и использования технологического потенциала ремонтных и сельскохозяйственных предприятий посвящены труды отечественных ученых: В.И. Балабанова, А.С. Дорохова, М.Н. Ерохина, В.В. Кирсанова, А.Г. Левшина, Е.А. Пучина, В.И. Черноиванова и др.

Многие из вышеуказанных проблем до сих пор решены не в полной мере и,
что важно отметить, практически не разработаны современные подходы к их ре
шению применительно к предприятиям агропромышленного комплекса. Вопро
сами эффективности использования парка технологического оборудования,
оценки технологического потенциала и аспектов его формирования, оценки тех
нического уровня парка технологического оборудования предприятий занимались
Д.С. Буклагин, И.Г. Голубев, И.В. Горбачев, О.Н. Дидманидзе, А.С. Дорохов,

М.Н. Ерохин, П.А. Карепин, В.М. Кряжков, А.Г. Левшин, О.А. Леонов, Е.А. Пучин, В.Ф. Федоренко и др.

Цель исследования состоит в разработке теоретических, методических положений и практических рекомендаций по созданию методики оценки качества технологического оборудования – основного элемента технологического потенциала предприятий технического сервиса в АПК в современных условиях хозяйствования.

Чтобы достигнуть поставленной нами цели, были определены и выполнены следующие задачи :

проведен анализ технической оснащенности предприятий сельского хозяйст
ва;

исследовано состояние ремонтно-обслуживающей базы предприятий АПК
для определения потребности в технологическом оборудовании на предприятиях
ТС в АПК и проведен сопоставительный анализ оборудования для финишной об
работки коленчатых валов;

исследованы существующие показатели и методы оценки качества и конку
рентоспособности специального технологического оборудования;

обоснованы и предложены показатели оценки качества технологического
оборудования и формулы их расчета;

предложена комплексная методика оценки качества технологического обору
дования на предприятиях ТС в АПК;

теоретически доказано, что использование более дешевого технологического
оборудования с низкими показателями точности приводит к значительному уве
личению потерь от исправимого и неисправимого брака;

апробирована предложенная методика оценки качества технологического оборудования на предприятиях ТС, а также рассчитан экономический эффект от ее внедрения.

Объектом исследования являются технологическое оборудование и процессы обработки деталей при ремонте машин.

Предметом исследования являются методики оценки качества и выбора технологического оборудования, применяемого при обработке деталей в процессе ремонта.

Теоретической и методологической основой диссертационного исследования послужили труды российских и зарубежных ученых по проблемам развития аграрного сектора экономики в целом, вопросам повышения эффективности использования МТП в сельском хозяйстве, методики оценки уровня качества продукции, Законы и Постановления Правительства и другие законодательные и нормативные акты РФ.

Для решения поставленных задач использовались следующие методы исследований: аналитический, сравнительный, графический, моделирования, дифференциальный, комплексный и другие методы.

Научная новизна:

предложено определять интегральный показатель качества технологического оборудования с помощью расчета показателей удельной ресурсоемкости процесса обработки деталей на оборудовании ремонтных предприятий;

предложена методика назначения и выбора показателей удельных затрат, потерь и издержек;

введен новый показатель – удельные потери от исправимого и неисправимого брака на единицу продукции;

разработана комплексная методика оценки качества и выбора оборудования для ремонтных предприятий, в которую вошли вышеуказанные показатели.

Практическую значимость диссертационной работы составляет предложенная методика оценки качества и выбора технологического оборудования, позволяющая дать оценку различных видов технологического оборудования для предприятий ТС в АПК с учетом всех издержек и возможных потерь от брака в процессе ремонта.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы внедрены в практическую деятельность предприятий ОАО «АРЗ №5» (г. Москва) и ООО «Автомастер» (г. Тверь).

Апробация работы. Главные тезисы настоящей диссертационной работы были освещены и положительно оценены на всероссийских и международных научно-практических конференциях: г. Саратов – «Вавиловские чтения» (2008 г., ФГБОУ ВПО «Саратовский ГАУ»); г. Саратов – «Проблемы и перспективы развития сельского хозяйства России» (2008 г., ФГОУ ВПО «Саратовский ГАУ»); г. Москва – «Инновационные процессы в АПК» (2013 г., РУДН); г. Москва – «Наука и практика в управлении качеством, метрологии и сертификации» (2014 г., ФГБОУ ВПО «МГАУ им. В.П. Горячкина); г. Москва – «Доклады ТСХА» (2015г., РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 9 научных работ, перечень которых приведен в конце автореферата, из них 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК. Общий вклад автора в печатных работах, посвященных теме диссертационного исследования, составляет 91,6 %.

Структура и объм диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных результатов и выводов по работе, библиографического списка, включающего 157 источников, и 4 приложений. Основной материал диссертации изложен на 177 страницах компьютерного текста, содержит 22 таблицы, 31 рисунок.

Анализ состояния ремонтно-обслуживающей базы предприятий АПК

Сложившаяся тенденция старения парка машин и оборудования обуславливает развитие сферы ремонта и технического обслуживания техники. В то же время ремонтно-обслуживающая база сельских товаропроизводителей находится в неудовлетворительном состоянии.

Большое исследование состояния ремонтно-обслуживающей базы в регионах РФ проводилось в 2008 г. профессором Голубевым И.Г. и м.н.с. Кухмазовым (на настоящий момент данных о подобных исследованиях нет). Анализ изменения состояния ремонтно-обслуживающей базы хозяйств Пензенской области за 6 лет показал, что в хозяйствах произошло сокращение количества ремонтных мастерских, автогаражей, теплых стоянок для машин . Готовность ремонтно-обслуживающей базы хозяйств к осенне-зимнему периоду, когда проходит ремонт машин, остаётся низкой. Многие мастерские не отапливаются и отключены от электроснабжения.

Фермерские хозяйства не имеют нормальных условий для ремонта и обслуживания техники, отсутствуют мастерские и инструменты для выполнения работ. Поэтому трудоемкость устранения последствий отказов техники очень высокая . А надо отметить, что простои по техническим причинам составляют до четверти времени от использования агрегата, а устранение технических неисправностей - до 8,5% времени использования агрегатов в страду.

В настоящее время приспособленные мастерские-боксы имеются лишь в 3% хозяйств, а у 6% имеются автомобильные гаражи. Четвертая часть хозяйств использует для ремонта и технического обслуживания помещения различного назначения - склады, ангары, крытые токи. Проведенные исследования ФГНУ «Росинформагротех» показали, что в крестьянских (фермерских) хозяйствах Пензенской области и Республики Мордовия практически отсутствует инфраструктура и средства для ремонта и обслуживания машин, т.е. приспособленные мастерские имеют всего лишь 7% хозяйств. Основная часть мелких хозяйств не имеют собственных складов горюче-смазочных материалов. Также в них преобладает ручная заправка техники, в результате чего происходит существенное загрязнение заправляемых нефтепродуктов. К 2014 г. ситуация практически не изменилась.

Результаты наших исследований показали, что только 14% крестьянских (фермерских) хозяйств пользуются ремонтными мастерскими коллективных хозяйств, а около 7% – базой ремонтно-технических предприятий . Учитывая состояние техники сельских товаропроизводителей и базы для их сервиса, ГОСНИТИ предлагает новые подходы к системе её технического обслуживания и ремонта . Сельскохозяйственные машины, как объекты построения системы ремонта и обслуживания, распределены на 3 группы машин: к первой группе относят отечественные и импортные машины старого поколения (более 10 лет эксплуатации); ко второй – новые отечественные машины (до 5 лет эксплуатации); к третьей группе – импортную технику.

Для первой группы действует система технического обслуживания и ремонта, сформированная в 80-е годы 20 века, позволяющая поддерживать технику с выработанным ресурсом частыми ремонтами, как правило, в условиях мастерских самих производителей сельхозтоваров.

Сложные узлы и агрегаты второй группы необходимо ремонтировать в специализированных предприятиях.

У третьей группы – «Импортные машины» – должны ремонтироваться только их агрегаты. Для этого необходимо привлекать высокотехнологические специализированные ремонтные предприятия и использовать эффективные технологии . Необходимо заметить, что обновление МТП обязательно повлечет за собой сокращение расходов на ремонт техники по всем группам машин (рисунок 1.4) .

ГОСНИТИ провел мониторинг деятельности ремонтно-обслуживающих предприятий ряда регионов Российской Федерации в 2008 году (на настоящий момент данных о подобных исследованиях нет). Его результаты показали, что ремонтно-обслуживающая база бывшей «Сельхозтехники» практически разрушена. Так, по состоянию на 01.01.2008 г. в Новосибирской области ремонт сложных машин в спецмастерских выполняется в основном агрегатным методом, а капитальный ремонт машин в области вообще не производится.

В Смоленской области до перестройки в каждом из 25-ти районов было свое РТП, а сегодня остались действующими РТП только в 6-ти районах, но и в них нет специализированных ремонтных мастерских. Выполняется текущий ремонт различных агрегатов тракторов, зерноуборочных и кормоуборочных комбайнов и другой техники.

В Белгородской области действуют четыре ремонтно-обслуживающих предприятия (частные). Ремонтные мастерские переданы в частные руки и раздроблены по цехам по своей производственной деятельности. Один цех ремонтирует двигатели и агрегаты двигателей различных марок, другой цех занимается изготовлением ширпотреба. Третий цех оказывает услуги сельхозтоваропроизводителям всей области в устранении неисправностей в работе двигателей и агрегатов, возникающих при эксплуатации тракторов, зерноуборочных и кормоуборочных комбайнов и различных самоходных машин.

Оценка состояния и потребности в технологическом оборудовании на предприятиях ТС в АПК

Успешность любой компании на мировом рынке определяется главными показателями продукции: инновация (новизна предлагаемого товара), технический уровень и качество.

С понятием инновации все понятно – покупателя привлекает новизна товара, его новые свойства. Технический уровень включает в себя множество показателей, основными из которых являются ресурсосбережение, экологичность, производительность оборудования и труда, эргономичность и безопасность для человека, а также скорость морального устаревания продукции.

Показатель «качество» занимает первое место среди перечисленных, поскольку без качества ни внедрение инновации, ни показатели технического уровня продукции не дадут желаемого экономического эффекта. В конечном итоге качество товара определяется потребителем. Чем больше параметров продукта соответствует требованиям покупателя, тем выше его качество.

В рыночных условиях вся продукция должна быть качественной, независимо от того идет ли она на экспорт или производится для внутреннего потребления. Чем выше качество выпускаемой продукции, тем более высокую репутацию на рынке имеет производитель, обеспечивая тем самым высокую прибыльность и стабильность своего предприятия. Не секрет, что компании, имеющие высокое положение на рынке, стараются производить продукцию и оказывать услуги с показателями качества выше уровня требований стандартов и технических регламентов, поскольку качественная продукция является одним из достояний нации и атрибутом успешности государства на мировом рынке.

Достижение выпуска только качественных товаров, несомненно, требует весьма значительных усилий и средств. Самым эффективным является получение качественного изделия с первого раза. Исходя из данных ведущих европейских ма 62 шиностроительных предприятий, издержки, связанные с браком в результате первого предъявления продукции, составляют свыше 20 % от объема продаж. Отечественные предприятия по этому показателю, получившему название стоимости несоответствия, отстают о зарубежных и этот процент еще больше. Если же разработанные конструкции и технологии были переданы с наивысшей точностью и выполнены безошибочно, то не возникает необходимость в контроле качества. Однако для достижения таких результатов необходимы дополнительные затраты на улучшение качества как при проектировании, так и при изготовлении продукции. Если предприятие не делает этого, то растут его расходы на устранение брака и содержание технического контроля.

Опыт ведущих предприятий показывает, что стоимость встроенных контрольных приборов и устройств автоматического контроля в технологическом оборудовании составляет от трети до половины цены этого оборудования, но затраты на их приобретение окупаются значительным сокращением технологического брака и повышением производительности труда.

Экономическим стимулом улучшения качества продукции, несомненно, является стоимость соответствия, которая составляет в среднем 15% общих оборотных средств предприятия. Она включает в себя расходы на контроль, на предотвращение брака и расходы по устранению брака, причем наибольшая часть расходов приходится на окончательный контроль и на устранение брака. Таким образом, на предприятиях в основном ведется непосредственная фиксация бракованной продукции, а деятельности по выявлению причин и предупреждению возможного брака уделяется мало внимания.

Необходимо четко понимать, что высокого качества продукции невозможно достичь без соответствующих финансовых вложений. При расчете суммарных издержек, необходимых для обеспечения качества, в расчете себестоимости продукции ведущие фирмы берут во внимание негласное правило: дополнительные издержки на повышение надежности изделия не только окупаются за счет снижения числа дефектов при производстве и сокращения расходов на гарантийное обслуживание, но и приносят дополнительную прибыль предприятию изготовителю.

Показатели и цена качества дают возможность в полной мере оценить качество продукции. Но помимо этого важна еще и цена непосредственно продукции. Ведь именно экономическое обоснование оптимального качества, или экономически рационального брака – есть важнейшая задача всех предприятий. Потребитель, покупая изделие, всегда изучает соответствие цены товара определенному набору не только количественных, но и качественных свойств, которыми он обладает. Поэтому одним из важных моментов достижения высокого качества продукции является правильный подбор технологического оборудования для производства продукции. Цели, которых хочет достичь производитель – производство качественной продукции с привлекательной ценой – должны оправдывать средства, вложенные им для достижения этих целей. Таким образом, чем выше должна быть точность производимых изделий машиностроения, тем более высокоточным (и, соответственно, более дорогим и качественным) должно быть оборудование для их производства.

Разработка методики оценки качества и выбора технологического оборудования

Износ шатунной шейки в большей мере происходит в верхней части из-за давления шатуна во время такта сжатия и такта расширения. В результате такого характера износа происходит уменьшение радиуса кривошипа, что становится основной причиной снижения степени сжатия и, как следствие, потери мощности двигателя. Из-за перекосов шатуна после работы шатунная шейка приобретает бочкообразную форму. Таким образом, чтобы выявить наибольший износ, отклонения формы, рекомендуется измерять ее в двух-трех сечениях.

Коренная шейка воспринимает нагрузку попеременно от нескольких шатунов, давление от одного шатуна передается на несколько шеек сразу, длина и диаметр ее больше, поэтому она имеет меньший и более равномерный износ, чем шатунная. Но возможен неравномерный износ коренной шейки по длине окружности из-за отклонения от соосности коренных опор и радиального биения коренных шеек.

Разметку измеряемых плоскостей и сечений шеек коленчатого вала для контроля и дефектации проводим согласно рисунку 3.1, 3.2 а, б и рисунку 3.3 а, б.

Расположение плоскостей контроля шатунных шеек коленчатого вала Шатунные шейки коленчатого вала измеряем по внешнему диаметру в трех сечениях по двум плоскостям – параллельно плоскости кривошипа измеряемой шейки (S1) и перпендикулярно (S2) . Расположение сечений при контроле шатунных шеек коленчатого вала при размещении на шейке двух (а) и одного шатуна (б)

Расположение сечений и плоскостей при контроле и де-фектации коренных шеек коленчатого вала при положении шатунных шеек под углом 90 и 180 (а) и 120 (б) Коренные шейки измеряем по внешнему диаметру в двух сечениях по двум или трем плоскостям (через 90о или 60о). Плоскость S1 для всех коренных шеек берем в плоскости кривошипа первой шатунной шейки.

Сечения коренной и шатунной шеек находятся у концов на расстоянии 1/4 ее общей длины, причем первым будем считать сечение от носка коленчатого вала.

На основании измерений определяем наименьшие размеры коренной и шатунных шеек dиm. Характеристики станков сведем в таблицы (приложение 2 и 3).

Станок AMC-SHOU К-1500U считается лучшим в данном классе станков, имеет чугунную станину и очень высокий уровень точности. Станок ROBBI REX 1500 более дешевый представитель данного класса со стальной сварной станиной и с меньшим уровнем точности. Станок ЗД4230 самый тяжелый и энергозатратный, его точность еще меньше. Станок MQ8260A является китайским аналогом станка ЗД4230 с наименьшими стоимостью и точностью.

Дадим некоторые пояснения относительно данных таблиц (приложение 2 и 3). Срок эксплуатации всех станков ТСЛ взят одинаковый, поскольку все производители устанавливают его примерно на уровне 30 лет. Для подержанных станков берем половину срока эксплуатации – 15 лет. Также и часовая производительность РЧ взята равной для всех станков, исходя из условий работы обслуживающего персонала одинаковой квалификации и в равных условиях (годовая производительность станков рассчитывается в одну 8-часовую смену и 250 рабочих дней в год). Срок службы для расчета амортизационных отчислений принят, исходя из нормативных документов , 10 лет для всех станков. Рассчитывать за 102 траты будем для четырех вариантов производительности. Расчет производим стоимостным методом с учетом наших разработок.

Для проведения анализа точности выбранных нами станков произведем расчет точностных параметров для коренных и шатунных шеек коленчатого вала двигателя ЯМЗ-238Б . На рисунке 4.1 представлена схема расположения поля допуска T, смещения действительных размеров относительно середины поля допуска С, зона рассеяния размеров, и вероятностей появления исправимого Pбр(и) и неисправимого брака Pбр(не).

В настоящее время расчет потребности АТП в технологическом обору­довании и его выбор производится по данным действующего Табеля техно­логического оборудования и специализированного инструмента для АТП России. Табель, как руководящий нормативный документ для всех АТП России, устанавливает типовые перечень и потребность в оборудовании по усредненным показателем (единым типам автомобилей, условиям их экс­плуатации, типовым технологиям ТО и ТР, нормативам их трудоемкостей и т.п.) для специализированных АТП и не учитывает такие важные факторы, как разномарочность и разнотипность парка подвижного состава, местные производственные условия и условия эксплуатации автомобилей на АТП и т.д. Недоучет этих факторов приводит к ошибочности принимаемых реше­ний при определении потребностей АТП в оборудовании, к снижению воз­можного перспективного уровня механизации ТО и ТР, эффективности ме­ханизации, нерациональному использованию оборудования и его распреде­лению между участками и т. д.

Методика, разработанная в НИИАТе, дает возможность более правильного и объективного выбора и определения потребности в оборудовании каждого АТП на основе данных, характеризующих местные условия производства и ра­боты подвижного состава. Методика может быть использована при:

Определении требуемых перечней и необходимого числа единиц тех­нологического оборудования при реконструкции существующих и проекти­ровании новых АТП, отдельных зон, участков;

Оценке правильности оснащения конкретного АТП технологическим оборудованием;

Распределении технологического оборудования между зонами, участ­ками, постами;

Составлении ежегодных заявок АТП на приобретение нового техноло­гического оборудования;

Разработке перспективных планов развития производственной базы АТП.

Методика распространяется на все типы и модели технологического оборудования и инструмента, используемого при ТО и TP автомобилей.

Выбор и составление перечня необходимого оборудования должны производиться по данным номенклатуры, технических характеристик об­разцов, приведенных в действующем Табеле, рекомендуемых в Методике, а определение штатного количества каждого образца согласно рекомендаци­ям, приведенным в разделах Методики.

Методика позволяет более полно учитывать местные условия работы АТП, существенно уменьшить вероятность принятия ошибочных решений при оснащении рабочих постов и мест оборудованием и распределении его между зонами и участками ТО и TP, способствует получению более высокого технико-экономического эффекта от осуществления намеченных мероприятий по механизации, повышению качества и снижению стоимости работ ТО и ТР.

Определение потребности АТП в оборудовании заключается в выборе и составлении перечня необходимого оборудования и установлении штатного (необходимого) количества каждого образца.

Определение потребности в оборудовании производится на основании анализа и взаимной рациональной увязки факторов АТП и СТО факторов оборудования.

Данные по АТП определяются по соответствующим (технической, отчетной и другой) документациям или расчетам, а по оборудованию - по техническим характеристикам каждого образца, приведенным в действующем Табеле каталогах по оборудованию, паспорте образца или в других ис­точниках информации. При реконструкции АТП или строительстве новых данные устанавливаются по проектной документации.

В зависимости от характера осуществляемых на АТП мероприятий при определении потребности в оборудовании учитываются все или только часть факторов АТП. Более разностороннему и глубокому анализу подвер­гаются факторы оборудования и АТП при определении потребности в дорогостоящих, сложных, крупногабаритных образцах оборудования.

При определении потребности в ряде базовых образцов оборудования (линии мойки автомобилей и др.) путем расчета необходимо использовать данные о распределении трудоем костей ТО и TP в процентах по видам работ, приведенные в действующем Положении о ТО и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта.

Лекция. Основные понятия, классификация, конструктивные элементы зданий.

1. Внешние и внутренние воздействия на здания.

Сооружение - это все что построенное людьми для удовлетворения материальных и культурных потребностей человеческого общества

Здание – наземное сооружение, включающее различные изолированные помещения, предназначенное для деятельности человека.

К инженерным сооружениям относят: тоннели, дороги, мачты.

Силы, действующие на здание:

Сост окружающей среды;

Сейсмическая активность;

Солнечная радиация;

Давление грунта;

Грунтовые воды;

Транспорт;

Статические (мебель, оборудование);

Динамические (от работающего оборудования);

2. Классификация зданий.

ПО назначению: \

Гражданские

Промышленные

Сельскохозяйственные

Здания делятся на 4 класса:

Здания, к которым предъявляются максимальные требования (реакторы, музеи, жилые дома более 10 этажей)

Повышенные требования (больницы, школы, жилые дома 6-9 этажей)

Общественные здания небольшой вместимости (жилые дома до 5 этажей)

Жилые дома до 2 этажей и подсобные здания.

Па этажности:

Одноэтажные

Малоэтажные (до 3 этажей)

Многоэтажные (4-9 этажей)

Повышенной этажности (10-20 этажей)

Высотные (свыше 20 этажей)

Смешанной этажности

По наличию систем отопления:

Отапливаемые:

Не отапливаемые.

По долговечности, группы.

1. Более 100 лет.

2. 50-100 лет.

3. 20-50 лет.

4. менее 20 лет.

3. Требования к промышленным зданиям.

Прочность

Устойчивость

Капитальность

Экономичность

Индустриальность

Архитектурная выразительность

Прочность здания - способность здания надежно выдерживать нагрузки, а также усилия, возникающие в элементах самого здания.

Устойчивость ­ - способность сопротивлятся опрокидыванию или сдвигу

Капитальность - определяется его долговечностью и огнестойкостью

Долговечность - способность здания длительное время сохранять прочность и устойчивость. Зависит от материалов, качества строительства и условий эксплуатации.

Огнестойкость – зависит от степени возгораемости и предела огнестойкости основных конструкций.

Экономичность – определяется совокупностью стоимостей его возведения и эксплуатации.

Индустриальность – возможность механизированного монтажа из отдельных элементов и деталей заводского изготовления.

4. Конструктивные элементы здания.

Здание состоит из конструктивных элементов.

По восприятию внешних и внутренних воздействий конструктивные элементы делят на:

Несущие

Ограждающие.

Несущие конструкции воспринимают постоянные и временнее нагрузки действующие на здание, обеспечивают его прочность и устойчивость и образуют несущий каркас здания.

Различают:

Вертикальные несущие конструкции (стены, колоны, столбы)

Горизонтальные несущие конструкции (ригели, балки, прогоны, фермы)

Горизонтальные несущие элементы опираются на вертикальные и через несущий каркас передают нагрузки на фундамент.

Ограждающие конструкции – изолируют здание от внешнего пространства, делят внутренний объем на отдельные помещения, защищают здание от атмосферных воздействий (наружные стены, перегородки, окна, двери, ворота, покрытие).

Фундамент - это подземная конструкция, воспринимающая на себя всю нагрузку под зданием и действующих на него сил и передает эти нагрузки на грунт

Слой грунта под фундаментом называется – основанием.

Стены различают:

Внутренние;

Наружные;

Несущие;

Самонесущие;

Не несущие.

Кровля – защищает здание от дождя, ветра солнца, и состоит из водонепроницаемой оболочки и несущих элементов.

Также к конструктивным элементам здания относятся:

Лестницы;

Лифтовые шахты;

Балконы;

Вертикальные и горизонтальные связи.

5. Конструктивные схемы промышленных зданий. Объемно планировочный элемент.

Различают конструктивные схемы:

Каркасная схема: когда все вертикальные несущие элементы в виде колон, стоек, или столбов.

Бескаркасная: когда вертикальными несущими элементами являются стены.

Неполный каркас: когда перекрытия внутри здания опираются на колоны, а по наружному периметру на стены.

Основания и фундаменты.

1. Основания.

Основания могут быть естественные и искусственные

Естественное основание – это массив грунта, залегающее под фундаментом, способное надежно воспринимать давление от здания (глины, песчаные грунты, крупнообломочные и скальные).

Искусственные основания – это когда несущая способность увеличивается путем его уплотнения или заменой слабого грунта на более сильный, или проведением специальных мероприятий

Глинные подразделяются на:

Сугленки

Состояние глинистых основ может быть твердым, текучим, …

Песчаные:

Крупнозернисты

Среднезернистые

Мелкозернистые

Пылевидные (плывуны)

К крупнообломочным грунтам относятся:

Галячники

Гравийные.

Скальные грунты различают:

Гранитные

Кварцевые

Известняковые

Песчаные.

Залегают сплошными массивами, или трещиноватыми слоями.

Под действием нагрузки под зданием глинистые, песчаные и крупнообломочные грунты сжимаются, что ведет за собой осадку здания. Сжимаемость зависит от физико-механических свойств. Наличие грунтовой влаги существенно снижает несущую способность грунтов. Грунт способный удерживать в своих порах влагу при промерзании вспучивается и силы вспучения могут вызвать деформацию здания. Естественное основание должны находиться ниже уровня промерзания грунта!!! (70-80см).

Искусственные грунты

К специальным мероприятии по устройству искусственных оснований относятся:

Силикатизация

Битумизация

Цементация.

2. Фундаменты

Фундаменты – подземная конструкция воспринимающая всю нагрузку от здания и действующих на него сил и передающая все эти нагрузки на основание.

Фундаменты должны быть прочными, устойчивыми на опрокидывание и скольжение площади поверхности, экономичными, долговечными

Классифицируются:

По материалу:

Бутобетонные

Бетонные

Железобетонные

По способу возведения:

Сборные

Монолитные

По глубине заложения

Глубокого заложения (больше 5 м)

Мелкого заложения

По работе материала

Жесткие

По конструктивным схемам

Наружные самонесущие стены здания устанавливаются на фундаментные балки, которые передают нагрузку на фундаменты колон каркаса. Фундаментные балки укладываются на специальные бетонные столбики, которые устанавливаются на обрезы фундаментов. Высота фундаментных балок принимается 45см при шаге колон 6м, и 60 см при шаге колон 12м. Фундаментная балка засыпается песком или шлаком снизу и с боковых сторон от промерзания и для лучшей работы фундаментной балки

Колонны

Колонна – вертикальная несущая конструкция, воспринимающая нагрузки от наружных воздействий конструкций покрытия грузоподъемного оборудования.

Конструкция колон зависит от объемно планировочного решения здания наличия подъемно-транспортного оборудования.

Различают 2 группы колон :

1. Для зданий без мостовых кранов

2. Для зданий с мостовыми кранами

Колонны могут быть железобетонные и стальные.

По конструктивному решению:

Одноветьевые

Двуветъевые

ПО месту расположения:

Средние

Крайние

У торцевых стен

Для крепления несущих конструкций покрытия, подкрановых балок и стен в колоннах предусматривают установку стальных закладных деталей в виде пластин и анкерных болтов. С элементами каркаса колонных соединяют сваркой закладных деталей или болтами.

Несущие конструкции покрытия.

В промышленных зданиях применяют 2 типа несущих конструкций покрытия:

1. Плоскостные (балки, фермы, арки, рамы)

2. Пространственные (оболочки, купола, своды)

Балки покрытия

Различают балки:

С параллельными поясами

Двухскатные

Балки устанавливаются на колонны и крепятся к закладным деталям и анкерным болтам

Основной несущей и ограждающей конструкцией при без прогонной систе3цюбме является сборная железобетонная плита. Плиты выпускают длиной 6.9.12 м, и шириной 1.20 и 1.5 м.

Перекрытия промышленных зданий.

Лестницы

Лестницы могут быть:

Основные;

Вспомогательные;

Пожарные;

Аварийные;

Технологические.

Лестницы выполняются из:

Металла;

Полы промышленных зданий.

Конструкция пола зависит от вида производства, особенностей технологического процесса и санитарно-гигиенических требований.

Требования к полам

Механической прочностью

Водонепроницаемостью

Кислотноупорностью

Жаростойкостью

Различают полы:

Грунтовые (глиняные, глинобитные)

Гравийные и щебёночные

Цементные и бетонные

Асфальтобетонные

Каменные

Керамические

Деревянные

Полы с синтетическими покрытиями

Полы специального назначения (стальные, чугунные).

Лекция №2 Основные конструктивные элементы и узлы теплового оборудования.

Вопросы:

1. Рабочие камеры.

2. Греющие элементы.

3. Тепловая изоляция.

4. Транспортирующие и перемешивающие устройства.

6. Средства техники безопасности и контрольно-регулирующие устройства.

Рабочие камеры . Основным элементом теплового аппарата, предназначенного для тепловой обработки пищи, является рабочая камера. Она представляет собой пространство, в котором находится пищевой продукт в момент теплового воздействия.

К закрытым рабочим камерам относятся: варочные сосуды пищеварочных котлов и автоклавов, паровые камеры, камеры для ИК - и СВЧ-обработки, и т. д.

Открытые рабочие камеры сообщаются с окружающей средой. Они могут иметь форму параллелепипеда, куба, цилиндра или другую, в которых одна из поверхностей, формирующих объем, отсутствует.

Закрытые рабочие камеры выгодно отличаются от открытых по многим технико-экономическим параметрам: они характеризуются меньшими потерями теплоты и, как следствие, меньшими удельными энергозатратами; в этих камерах более точно выдерживаются технологические параметры и, следовательно, достигается более высокое качество кулинарных изделий.

Несмотря на недостатки, камеры открытого типа также широко распространены на предприятиях общественного питания. Это связано с их простотой в изготовлении и возможностью реализовать в некоторых из них многие технологические процессы, что делает их незаменимыми вспомогательными аппаратами.


Объем рабочей камеры определяют, чаще всего исходя из объема продуктов, находящихся в ней, с учетом коэффициента запаса:

font-size:14.0pt;line-height:150%">где V КАМ – объем рабочей камеры, м3; V ПРОД - объем продуктов, м3; φ - коэффициент запаса.

Объем пищевого продукта определяется по требуемой производи­тельности с учетом продолжительности тепловой обработки:

font-size:14.0pt;line-height: 150%">где D - производительность аппарата, кг/с; τ - продолжительность тепловой обработки, с; ρпр - плотность продукта, кг/м3,

Греющие элементы. Продукты, размещенные в рабочих камерах, нагреваются путем контакта с той или иной греющей средой, которая, в свою очередь нагревается греющими элементами.

Греющие элементы размещаются в рабочих камерах с учетом требований технологии приготовления пищи при условии обеспечения минимальных потерь сырья и энергии, а также снижения общей себестоимости продукции.



Тепловая изоляция . Это слой материала, уменьшающий тепловые потери в окружающую среду. Температура наружных стенок аппаратов, покрытых тепловой изоляцией, не превышает 60 "С для варочных аппаратов и 70 "С для жарочных, что исключает возможность ожогов.

Основные требования к теплоизоляционным материалам: низкий коэффициент теплопроводности, теплостойкость и влагостойкость.

В ряде случаев, когда температура рабочей камеры невелика, роль тепловой изоляции может выполнять воздушная прослойка между камерой и корпусом. При этом толщина слоя воздушной прослойки не должна превышать 5...10 мм.

Весьма эффективной и экономичной является комбинированная тепловая изоляция, состоящая из внешней воздушной прослойки и слоя теплоизоляционного материала, примыкающего к рабочей камере или поверхности греющего элемента, размещенного на ее стенках.

Расчет тепловой изоляции чаще всего сводится к определению толщины ее слоя.

а - коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности тепловой изоляции к воздуху, Вт/(м2 К); t нар - температура наружной поверхности теплоизоляционного слоя, равная температуре наружной стенки теплового аппарата, "С; t окр - температура окружающего воздуха, °С; t вн - максимальная температура внутреннего слоя тепловой изоляции, °С; λиз- коэффициент теплопроводности материала тепловой изоляции, Вт/(м К).

Коэффициент теплоотдачи:

α = 9,7 + 0,07(t нар - t ок p ).

Транспортирующие и перемешивающие устройства . Транспортирующие устройства применяют в аппаратах непрерывного действия для перемещения пищевого продукта внутри рабочей камеры.



Рис. 1. Принципиальные схемы транспортирующих устройств:

а - ленточных; б - цепных; в - шнековых; 1 - ведущий барабан; 2 - ведомый барабан; 3 - рабочая камера; 4, 5 - промежуточные валики; 6 - холостая ветвь транспортера; 7 - рабочая ветвь транспортера; 8 - сетчатые емкости; 5 - вал; 10 - лопасть шнека (/ р - длина рабочего участки транспортера)

Основным рабочим элементом ленточных технологических транспортирующих устройств (рис. а) служит лента, выполненная, как правило, из отдельных пластин.

Скорость движения ленты не превышает 0,1...0,3 м/с.

Производительность ленточного транспортера определяется по формулам:

при перемещении штучных грузов

G = 3600 nυ / b ,

где G - производительность, шт/ч; n - количество обрабатываемых изделий, располагающихся одновременно по ширине ленты, шт.; υ - скорость ленты, м/с; b - расстояние между обрабатываемыми изделиями по длине ленты, м;


при перемещении сыпучих материалов сплошным слоем производительность (кг/с)

G = ρLhυ

где р - насыпная масса обрабатываемого пищевого продукта, кг/м3; L - ширина - слоя продукта на ленте, м; h - высота слоя продукта, м.

На предприятиях общественного питания цепные транспортеры чаще всего используют в паровых камерах, предназначенных для варки или размораживания пищевых продуктов.

В качестве основного элемента цепных транспортеров используют цепь, составленную из отдельных стальных звеньев, гибко соединенных между собой. К этой цепи обычно подвешивают перфорированные емкости, предназначенные для размещения пищевого продукта.

Производительность цепного транспортера (кг/ч) может быть определена по формуле

G = 3600 V емк ρφυ / b ,

V емк - объем емкости для продукта, м3; φ - коэффициент, учитывающий степень заполнения емкости (φ = 0,7 + 0,9); b - расстояние между емкостями.

Шнековые транспортирующие устройства (рис. в) иногда называют винтовыми. Они применяются в цилиндрических рабочих камерах.

Производительность шнекового транспортирующего устройства приближенно определяют по формуле

где G - производительность, кг/с; D - наружный диаметр шнеке, м; d - диаметр вала, м; S - шаг витка лопасти шнека, м; S 1 - толщина лопасти, м; n - частота вращения шнека, с-1; р - плотность продукта, кг/м3; φ" - коэффициент, учитывающий неравномерность загрузки сырья (φ" = 0,15...0,2).


Перемешивающие устройства . В рабочих камерах аппаратов, предназначенных для тепловой обработки вязких пищевых продуктов с низким коэффициентом теплопроводности, для интенсификации процесса нагрева размещают перемешивающие устройства (мешалки).

Рис. 2. Принципиальные схемы мешалок:

а) горизонтальных; б) горизонтальных с наклоном (φ - угол наклона лопасти); в) вертикальных; г) планетарных; д) якорных; е) винтовых; ж) двухвинтовых; з) эллипсовидных

В аппаратах периодического действия при перемешивании однородных жидкостей применяют мешалки с горизонтальными лопастями (рис. а). Радиально расположенные прямые лопасти создают интенсивное движение жидкости в полости их вращения и слабое перемешивание по высоте столба жидкости. Для большей интенсификации перемешивания лопасти иногда изготовляют наклонными (рис. б).

Мешалки с вертикальными лопастями (рис. в) применяют при нагреве и смешении жидкостей разной плотности. Такие мешалки обеспечивают хорошее смешение жидкостей по всему объему.

Мешалки с планетарным механизмом (рис. г) используют в том случае, когда требуется особенно интенсивное перемешивание жидкости по всему объему.

Мешалки с якорными лопастями (рис. д) применяют в выпарных, варочных и плавильных аппаратах. Эти мешалки предназначены для постоянного перемешивания оседающих частиц пищевого продукта с целью предотвращения возможного пригорания или перегрева этих частиц во время технологического процесса.

Мешалки с винтовыми (рис. е), двухвинтовыми (рис. ж) и эллипсовидными (рис. з) лопастями обеспечивают хорошее перемешивание вязких пищевых продуктов по всему объему.

Несущие элементы тепловых аппаратов. Элементы, воспринимающие и перераспределяющие силу тяжести, силовое воздействие рабочих органов машин и механизмов, а также гасящие вибрации, возникающие при их работе, называют несущими.


Наиболее часто встречаются в конструкциях тепловых аппаратов в качестве несущих элементов станины и каркасы, размещаемые на основаниях.

Основания - это места установки машин и механизмов. В качестве основания могут использоваться полы производственных помещений или специально подготовленные бетонированные фундаменты.

Станины - опорные элементы, закрепляемые на основаниях, обеспечивающие распределение статической и гашение динамических нагрузок.

Обычно станины выполняют цельнометаллическими массивными, что позволяет понизить центр тяжести аппарата, придать ему необходимую устойчивость.

Каркас - несущая конструкция, на которой крепят рабочую камеру аппарата, передаточный и транспортирующий механизмы, а также системы, обеспечивающие безопасность и автоматическое регулирование процессов технологической обработки пищи.

Изготовляют каркасы в виде цельнометаллических сварных или сборно-разборных (с использованием крепежных резьбовых соединений) конструкций. В качестве основных элементов каркаса обычно используют стандартный металлопрокат - уголки, швеллеры, балки.

Средства техники безопасности, контрольно-регулирующие устройства и вспомогательные элементы конструкции

К наиболее общим средствам техники безопасности относятся:

1. Средства, исключающие воздействие электрического тока на организм человека: система защитного заземления; система защитного зануления; система защитного отключения; система защиты от токов короткого замыкания и токовой перегрузки;

2. Средства, исключающие воздействие природного газа на обслуживающий персонал;

3. Средства, исключающие поступление образующихся продуктов термического распада веществ в рабочих камерах, и средства, исключающие поступление продуктов сгорания топлива в рабочее помещение; специальные вентиляционные каналы (вентиляционные устройства); тяговые устройства;

4. Средства, исключающие механическое разрушение в результате повышенного давления или вакуума , - предохранительные клапаны.

5. Контрольно-измерительные средства - термометры, манометры, мановакуумметры различных типов, предназначенные для регистрации основных технологических параметров тепловых аппаратов.

определения необходимого числа для АТП

Выбор и определение необходимого числа оборудования целесообразно начинать с базового (подъёмники, эстакады и др.), затем комплектовать оборудованием для оснащения постов, составлять наборы образцов оборудования личного пользования.

В настоящее время существуют две методики выбора:

1. Выбор технологического оборудования с использованием “Табеля”. “Табель технологического оборудования” устанавливает типовые перечни и потребность в оборудовании по усреднённым показателям (единым типам автомобилей, условиям их эксплуатации, типовым технологиям ТО и ТР, нормативам трудоёмкости).

2. Методика НИИАТ.

Определение потребности АТП в оборудовании заключается в выборе и составлении перечня необходимого оборудования и установления штатного (необходимого) количества каждого образца. При определении потребности в ряде базовых образцов путём расчёта используются данные о распределении трудоёмкостей ТО и ТР (в процентах по видам работ). При определении потребности в недорогих и простых по устройству образцах достаточно использовать 1 – 2 фактора АТП.

Методика предусматривает несколько способов определения потребности АТП в оборудовании:

1. Технологический расчёт по суммарной годовой трудоёмкости работ ТО и ТР, выполняемых с использованием образца, числу постов и рабочих мест, зон и участков.

2. Экспертно – технический способ. По оценке технологической необходимости в образце для операции или работ, выполнение которых без него невозможно, опасно для использования, или же при этом существенно снижается качество результатов или производительность труда.

3. Комбинированный способ, сочетающий технологический расчёт и экспертно – технический способ.

При выборе и составлении перечня оборудования, необходимого для данного АТП используют данные действующего “Табеля”, нормативы численности рабочих, занятых на ТО и ТР подвижного состава, “Положение о ТО и Р подвижного состава автомобильного транспорта”, технологическую документацию по ТО и ТР для данного АТП, каталоги – справочники по технологическому оборудованию отечественных и зарубежных производителей.

Экспертно – технический способ применяется в случае, когда число оборудования не поддаётся определению расчётом из – за малой суточной трудоёмкости или загрузки, или использования для не систематически выполняемых операций.

Определение штатного числа оборудования для АТП комбинированным способом производится главным образом для оборудования, штатное число которого определяется технологическим расчётом, но при этом результаты корректируются с учётом технологических, технических и других требований АТП или образца.

Вверх