Принимаем материал для винта и гайки:

для винта – Сталь 45;

для гайки – Бр ОЦС-6-6-3;

Проверяем условие самоторможения винта:

L<ρ, (3.4.1.)

где L– угол подъема винтовой линии,

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

L = arctg (p/(π ∙ d_cp ), (3.4.2.)

где р – шаг резьбы, р = 3 мм.

L=arctg(3/(3,14 ∙ 34)) = 1,6º,

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

Коэффициент полезного действия винтовой пары:

η = tgL/tg(L+ρ), (3.4.3.)

η = tg1,6/tg(1,6 + 4) = 0,4

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

Условие прочности:

σ_пр <[σ],

где σ_пр– приведенное напряжение от действия деформации сжатия и кручения

[σ] – допускаемое напряжение.

σ_пр= √(σ_сж² + 4τ²), (3.4.4.)

где σ_сж– напряжение сжатия,

τ – касательное напряжение;

σ_сж= 4Q/(π∙ d₂²) ;

Q= 22940 кН;

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

τ = М_кр/W_р,

где М_кр– крутящий момент, прилагаемый к винту;

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

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

где М_п– момент трения на опорах винта;

М_п= 0,25 ∙d₂ ∙Q∙f₀,

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

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

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

τ = 2516 /6,6 ∙ 10^-6= 38,1 МПа

σ_пр= √(32²+4 ∙ 38,1²) = 82,6 МПа,

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

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

λ = μ ∙ l/τ_min, (3.4.6.)

где μ – коэффициент приведенной длины стержня,

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

μ = μ₁ ∙ μ_{2 ,} где μ₁– коэффициент, учитывающий способ заделки концов стержня, μ₁= 0,7;

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

μ = 0,7_*1=0,7;

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

τ_min= 32,25 /4 = 8,06 мм;

λ = 0,7 ∙ 1,5 / 8,06 = 130;

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

Допускаемое напряжение при расчете на устойчивость:

[σ_у] = φ ∙ [σ] ,

[σ_у] = 0,33_*160 = 52,8 МПа;

Запас устойчивости:

n_у= [σ_у] /σ_сж,

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

Необходимое число витков резьбы в гайке:

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

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

d_н– наружный диаметр винта;

d_в– внутренний диаметр винта;

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

Высота гайки:

h=p∙z= 3 ∙ 27 = 81 мм;

Наружный диаметр гайки:

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

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

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

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

3.5. Расчет на прочность кронштейна поперечной балки

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

σ_max=M_max^изг /W_z<[σ] , (3.5.)

σ_max – максимальное напряжение изгиба в балке, МПа;

M_max^изг– максимальный изгибающий момент;

W_z– осевой момент сопротивления поперечного сечения;

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

[σ]=120 МПа;

M_max^изг=R₁ ∙l₃,

где R₁ – реакция силы;l₃ – плечо силы, примемl₃= 0,013 м;

M_max^изг= 11460 ∙ 0,025 = 147 Н∙м;

W_z=h² ∙ b/ 6 , (3.5.1.)

где hиbразмеры сечения балки;

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

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

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

r=P/ (0,7_*K_*L)<[τ_cp] , (3.6.)

Р – усилие в соединении;

К – величина катета углового шва;

L– общая длина рассчитываемого шва;

[τ_cp] – допускаемое напряжение при срезе;

Р = k_*Q= 10_*22940 = 229400 Н,

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

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

Вывод

Двухстоечный электромеханический подъемник включает следующие основные системы:

— несущая система;

— приводная система (механизма силовой передачи);

— электрическая система управления приводом;

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

Расчетные параметры служат основой для построения чертежей подъемника.

4. Безопасность жизнедеятельности

Введение

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

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

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

4.1. Охрана труда

Рабочее место

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

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

Метеоусловия на рабочем месте

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

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

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

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

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

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

Категория работ	Температура воздуха на рабочем месте, °С	Относитель-ная влажность воз­духа, %	Скорость движения воздуха (не более), м/с	Температура воздуха вне постоянных ра­бочих мест, °С
Легкая I	19-25	75	0,2	15-26
Средней тяже­сти IIа	17-23	75	0,3	13-24
Средней тяже­сти IIб	15-21	75	0,4	13-24
Тяжелая III	13-19	75	0,5	12-19

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

Производственная санитария

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

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

Основной задачей производственной санитарии являются профилактика профессиональных заболеваний и профессиональных отравлений, улучшение общего состояния здоровья работающих.

К основным практическим мероприятиям промышленной санитарии, выполняемым в процессе строительства, реконструкции и эксплуатации промышленных предприятий, относятся:

1) рациональная планировка производственных помещений применительно к технологическому процессу;

2) соответствие размеров площадей и объемов рабочих помещений;

3) рациональная организация рабочего места;

4) требуемое для рабочего места естественное и искусственное освещение; отопление и вентиляция; водоснабжение и канализация;

5) очистка производственных выбросов в атмосферу и сточных вод в водоемы;

6) обеспечение работающих санитарно-бытовыми помещениями.

При образовании и поступлении в воздух рабочих помещений вредных для здоровья веществ (в виде газов, паров, туманов или пыли) осуществляется: изоляция оборудования или помещений с вредными выделениями от участков, не имеющих вредных выделений, герметизация оборудования, удаление вредных веществ от мест их выделения средствами вентиляции, исключение прямого контакта работающих с вредными веществами, замена вредных веществ безвредными (если это допустимо по условиям производства), механизация и автоматизация трудоемких, тяжелых и опасных (угрожающих отравлениями или заболеваниями) работ, сокращение рабочего времени, предоставление индивидуальных защитных приспособлений спецодежды и спецобуви, респираторов, предохранительных очков и т.п.).

Выполнение гигиенических норм и санитарных правил в промышленности возлагается на администрацию предприятий, контроль за их исполнением осуществляется санитарно-эпидемиологическими станциями.

Эргономические требования на рабочем месте

Эргономика производства немаловажный момент, от которого изначально зависит удобство и быстрота доступа к оборудованию рабочих автосервиса, и в конечном итоге скорость и качество выполняемых работ. Прежде всего, рабочее место должно отвечать требованиями безопасности труда. Кроме того, оно должно быть удобным, то есть соответствовать антропометрическим, физиологическим и психологическим требованиям, а также типу работы. [7]

В связи с этим при проектировании рабочего места необходимо учитывать:

1) рабочую позу; 2) пространство для размещения работника; 3) возможность охватить взглядом все элементы рабочего места и пространство за его пределами; 4) возможность вести записи, размещать документацию и материалы, необходимые для работы.

Рабочее место организовывается так, чтобы рабочий мог легко перемещаться в процессе трудовой деятельности, совершать все движения, необходимые для обслуживания оборудования, хорошо воспринимать звуковую и зрительную информацию. Рабочий защищается от воздействия опасных и вредных факторов, при этом спецодежда и средства индивидуальной защиты, если они используются, не мешают работе. Помимо всего прочего работник имеет возможность экстренно покинуть рабочее место в случае, например, аварийной ситуации.

Рабочие места различаются в зависимости от того, в каком положении осуществляется деятельность – сидя или стоя. Это также учитывает производственная эргономика. [15]

Табл4.1.2. Оптимальное положение работника при работе

При выполнении работ сидя	При выполнении работ стоя
Если работник низкого роста, увеличивают высоту рабочего сиденья и подставки для ног на необходимую величину. Эта величина должна равняться разности между существующей высотой рабочей поверхности и высотой, которая оптимально соответствует росту конкретного работника.	Организация рабочего места и конструкция оборудования должны обеспечивать прямое и свободное положение корпуса тела работающего или наклон его вперед не более чем на 15°.
Примечание: подставка для ног должна иметь рифленую поверхность, бортик по переднему краю высотой 10 мм, ширину не менее 300 мм, длину не менее 400 мм. Если работы выполняются сидя, высота подставки для ног не должна быть менее 500 мм.