Модернизация системы питания автомобиля КАМАЗ. Применение газового топлива на автомобиле КАМАЗ

0

 

 

Факультет механизации сельского хозяйства

 

 

 

 

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

К ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ

 

на тему: Модернизация системы питания автомобиля Камаз

 

Применение газового топлива на автомобиле КАМАЗ 

 

 

 

 

 

ЗАДАНИЕ

ПО ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ (РАБОТЕ) СТУДЕНТА

 

 

 

  1. Тема проекта (работы) _Модернизация системы питания автомобилей Камаз

Утверждена приказом по институту от

  1. Срок сдачи студентом законченного проекта (работы

 

  1. Исходные данные к проекту (работе) _____Литература, журналы по данной теме, научные отчеты

 

 

  1. Содержание расчета пояснительной записки (перечень подлежащих разработке вопросов)

   _________________________________________________________________

 Введение    ________________________________________________________

  1. Аспекты применения газового топлива _____________________________
  2. Анализ систем питания газового оборудования _
  3. Рабочие процессы в газовом двигателе_______________________________
  4. Топливная система газовых двигателей и требования к ним______________
  5. Оборудование системы питания газовых двигателей____________________
  6. Описание топливной системы двигателя Камаз 740.10 и его тепловой расчет _
  7. Конструктивная часть_____________________________________________

8.Охрана труда_____________________________________________________

  1. Экономика_______________________________________________________
  2. Графическая часть
  3. Анализ экологичности газодизеля___________________________________

2.Классификация систем питания на газовом топливе                                       _

3.4.Анализ систем питания на газовом топливе                                                   _

  1. Схема системы питания на сжатом природном газе                           _

6.Общий вид                                                                                                             _

  1. Деталировка _
  2. Охрана труда _

8.Экономическая эффективность проекта                                                            _

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН

 

№

п\п

Наименование этапов дипломного проекта (работы)

Срок выполнения

1

 Аспекты применения газового двигателя

 

2

 Анализ систем питания газового оборудования             

 

3

Рабочие процессы в газовом двигателе

 

4

Топливная система газовых двигателей и требования к ним

 

5

Оборудование системы питания газовых двигателей

 

6

Описание топливной системы автомобиля Камаз 53212 и тепловой расчет двигателя

 

7

Конструктивная часть

 

8

Охрана труда

 

9

 Экономика

 

                                                              

 

                                                      

                                                              Руководитель проекта ______________

                

                                                                 Студент дипломник ________________

 

 

Аннотация

 

Дипломный проект на тему "Организация технического обслуживания и текущего ремонта тракторов на базе ОАО «МСТ»" содержит анализ работы машинно-тракторного парка, состояние ремонтной базы и разработку устройства для сматывания гусеничной цепи.

Проведен анализ технико-экономических показателей работы предприятия и расчет программы технического обслуживания и текущего ремонта.

Произведен расчет экономической эффективности внедрения устройства для сматывания гусеничной цепи, для улучшения организации технического обслуживания и ремонта.

В дипломном проекте имеется раздел по охране труда, где представлены мероприятия по улучшению техники безопасности в мастерской .

Дипломный проект содержит 92 страницы печатного текста, 25 таблиц, 9 листов формата А1 графической части и список использованной литературы из 25 наименований.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...8

1. Общая характеристика хозяйства и анализ работы ремонтной мастерской..9

1.1 Природные условия и производственная деятельность......................9

1.2 Производственно-техническая база…………………………………11

1.3 Общая характеристика ремонтной базы…………………………….12

1.4 Анализ роста производительности труда и фонда заработной платы……………………………………………………………………………...14

1.5 Анализ выпуска основной ремонтной продукции………………….16

1.6 Организация внутрихозяйственных экономических отношений….16

1.7 Обоснование темы проекта…………………………………………..23

  1. Технологическая часть………………………………………………………...25

2.1  Расчет состава МТП…………………………………………………..25

2.1.1  Порядок расчета машинно-тракторного и транспортного парка…25

2.1.2 Определение числа машин…………………………………………31

2.2  Планирование и расчеты по техническому обеспечению производственной эксплуатации МТП подразделения………………………..37

2.2.1  Затраты средств на техническое обслуживание и ремонт                       машинно-тракторного парка……………………………………………………...38

2.2.2  Количество ТО и ремонтов тракторов и комбайнов……………...39

2.2.3  Трудоемкость технического обслуживания тракторов, комбайнов и сельскохозяйственных машин………………………………………………...44

2.2.4 План работы специализированных звеньев……………………….48

2.3 Технико-экономические показатели использования МТП………...52

2.3.1  Показатели технической оснащенности производства………….52

2.3.2 Показатели использования тракторов……………………………..53

3.  Конструктивная часть проекта………………………………………………58

3.1 Описание и принцип работы устройства для сматывания                  гусеничных цепей………………………………………………………………..58

3.2 Выбор редуктора и электродвигателя……………………………….59

3.3 Расчет вала сматывающих звездочек на прочность………………...61

3.4 Технико-экономическое обоснование устройства для сматывания гусеничной цепи…………………………………………………………………62

4 Охрана труда…………………………………………………………………...74

4.1 Состояние и пути улучшения условий и охраны труда в ОАО «МСТ»………………………………………………………..74

5. Технико-экономическая оценка проекта…………………………………….79

5.1  Исходные данные…………………………………………………….79

5.2  Вычисление себестоимости единицы ремонтной продукции…….79

5.3  Расчет проектных экономических показателей……………………81

5.4 Экономическая оценка проекта……………………………………...84

Заключение……………………………………………………………………….99

Список используемой литературы……………………………………………...90

Приложения………………………………………………………………………92

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Главная задача сельского хозяйства состоит в том, чтобы обеспечивать дальнейший рост и большую устойчивость сельскохозяйственного производства. Для реализации этой задачи необходимо последовательно и неуклонно увеличивать сельскохозяйственное производство, укреплять его материально-техническую базу, расширять механизацию и автоматизацию производственных процессов, совершенствовать формы организации труда и управлением сельскохозяйственным производством.

Сейчас в сфере производства сельскохозяйственной продукции работают миллионы тракторов, автомобилей, комбайнов и других машин. Чтобы поддерживать такой огромный парк машин и оборудования в постоянном работоспособном состоянии и успешно его использовать, создана и непрерывно совершенствуется сеть ремонтно-обслуживающих предприятий.

Повышение качества отремонтированной техники, снижение затрат на ее ремонт и обслуживание неразрывно связаны с оптимальным размещением, специализацией, и производственной мощностью ремонтно-обслуживающих предприятий, с рациональным их использованием. Развитие сети ремонтных мастерских при специализации и концентрации ремонтного производства. Одновременно с ростом мощностей внедряются новые технологические процессы, растет механизация и автоматизация процессов.

Эффективность капитальных вложений в расширение, реконструкцию и техническое перевооружение предприятий, а также себестоимость и качество технического обслуживания и ремонта техники во многом зависит от правильности распределения объемов ремонтно-обслуживающих работ между предприятиями, от их структуры и производственной мощности, оснащенности и организации производства. Эти вопросы и должны быть в основе проектирования ремонтно-обслуживающих предприятий.

 

Заданием данного проекта является разработать оптимальную организацию технического обслуживания и текущего ремонта тракторов.

1. Общая характеристика хозяйства и анализ работы ремонтной мастерской

 

1.1 Природные условия и производственная деятельность

ОАО «МСТ» находится в центральной части в 100 км от областного центра. Хозяйство находится в степной зоне. Климат континентальный с недостаточным увлажнением (жаркое засушливое лето и холодная зима), почвенный покров представлен типичными черноземами, местами тучными. Среди естественной растительности преобладают злаковые, а также степные луговые травы. Искусственные насаждения представлены древесно-кустарниковой растительностью. Рельеф полей преимущественно равнинный, хотя и встречаются некоторые возвышенности. Эта совокупность почвенно-климатических условий позволяет выращивать различные виды культур, среди которых: пшеница, рожь, овёс, подсолнечник, гречиха и другие, а также содержать некоторые виды с.х. животных.

Открытое акционерное общество «МСТ» образовано в 1997 году  на базе районного ремонтно-технического предприятия. Основной вид деятельности ОАО «МСТ» производство и переработка сельскохозяйственной продукции.

Акционерное общество имеет в своем составе: ремонтные мастерские, станции по техническому обслуживанию и ремонту тракторов К-700, оборудованию животноводческих ферм, цех по переработке проса и гречихи, свиноферма.

Кроме того хозяйство располагает большим машинно-тракторным парком, включающим трактора, комбайны отечественного и зарубежного производства, грузовые автомобили и прицепную сельскохозяйственную технику. Это позволяет оказывать услуги хозяйствам района и области в проведении весеннего сева, уборке урожая и подъеме зяби.

 

                                                                                                        

Таблица 1. – Сведения  о земельных угодьях ОАО «МСТ»

Землепользование, га

Всего земли (по данным гос.учета земель)

Используется организацией

Не используется

Общая земельная

площадь

5375

5375

-

В том числе:

с.х. угодий

5027

5027

-

Из них:

пашня

1227

1227

-

Cенокосы

626

626

-

 

                                                                                                              

Таблица 2. – Сведения по засеваемой площади и урожайности ОАО «МСТ»

Наименование культуры

Площадь, га

              Намолот, ц

Средняя урожайность, ц/га

2007

2008

2009

Пшеница яровая

1905

16954

11766

17352

8,06

Пшеница озимая

1163

4199

8470

-

7,2

Рожь озимая

200

6987

10860

12528

34,9

Гречиха

159

1396

1060

1848

3,7

Пропашные

900

4429

8535

4351

6,3

Ячмень яровой

948

8672

6090

4118

17,4

Просо

100

4619

1440

1680

12,8
                   

 

 

1.2 Производственно-техническая база

 

Машинно-тракторный парк ОАО «МСТ» представлен различными марками тракторов, автомобилей, с.х. машин и комбайнов.

 

Таблица 3. – Сведения  о численности и марках тракторов

Марка трактора

Количество, шт

К-744

2

ДТ-75М

8

МТЗ-80

4

Т-4А

22

Т-150К

2

Т-40

2

ЮМЗ-6

2

 

 

Таблица 4. – Сведения  о численности и марках автомобилей

Марка автомобиля

Количество, шт

ЗИЛ-130

4

КАМАЗ-5320

2

ГАЗ-53

4

ГАЗ-53Б

2

УАЗ-469

2

 

 

 

Таблица 5. – Сведения  о численности и марках СХМ, комбайнов и сцепок

 

 

Марка

Количество, шт

Культиваторы

КПС-4

5

КРН-4,2

2

Косилка

КРИЗ-10

1

Борона

БЗС-10

20

БДТ-7

1

Сцепка

СП-16А

2

С-11

4

Грабли

ГВК-6

2

Каток

ЗККШ-6

7

Комбайны зерноуборочные

       СК-5  «Нива»

8

ДОН-1500

6

Комбайны силосоуборочные

КПИ-2,8

1

КС-1,8

1

Сеялки

СУПН-8

3

СЗП-3,6

8

СЗС-2,1

6

Плуги

ПЛН-4-35

5

ПН-5-35

1

Жатка

ЖВН-6

2

 

1.3 Общая характеристика ремонтной базы

Для осуществления производственной деятельности, ремонтное предприятие наделяется основными и оборотными  средствами.  Оборотные  фонды  длительное  время  функционируют  в  производстве  и  передают  свою  стоимость  на  ремонтируемые  объекты  по  частям  в  меру  износа.  Поэтому  эффективность  использования  основных  фондов  имеет особо  важное  значение.  Самым  главным  в  использовании  основных фондов  является  длительность  их  использования.  Максимально  возможное  время  использования  оборудования  и  инструментов  является  важной  задачей  в  улучшении  использования  основных  фондов.  Возмещение  износа  основных  фондов  производится  по  средствам  амортизационных  отчислений,  включаемых  в  себестоимость  отремонтированных объектов. Количество и структура основных фондов представлены в таблице 6.

Как видно из таблицы 6, наибольший удельный вес занимают машины и оборудование, но их количество к 2008 году повысилось. Здания и сооружения занимают второе место в структуре основных фондов. Их количество к 2008 уменьшилось. Последнее место занимают транспортные средства. С каждым годом этот вид основных фондов возрастает.

 

Таблица 6. – Количество и структура основных фондов (тыс. руб.)

 

Виды основных

фондов

 

2007

 

2008

 

2009

 

тыс.руб.

 

% к

итогу

 

тыс.руб.

 

% к

итогу

 

тыс.руб.

 

% к        итогу

 

Здания и сооружения

17945

45,9

16510

45,9

16510

52

 

Машины и

оборудования

130584

50,4

130778

50,4

130954

44,3

 

Транспортные

средства

11856

3,6

2076

30,7

2476

3,7

Итого

40385

100

39364

100

39940

100

1.4 Анализ роста производительности труда и фонда заработной платы

 

Для современного хозяйствования в условиях рынка рост производительности труда является необходимостью. Это обеспечивает расширение общественного производства и улучшение благосостояния народа.

Производительность труда по ремонтной мастерской в целом характеризуется средней выработкой валовой продукции на одного работающего. Анализ производительности труда представлен в таблице 7.

Анализируя  рост производительности  труда, исходя  из данных таблицы 7, делаем  вывод, что в  целом по  предприятию производительность  растет.  Средняя численность работников уменьшилась на 29 человек.

Таблица 7. – Анализ производительности труда

 

Показатели

2007

2008

2009

 

Среднее число работников, чел.

164

143

135

 

Среднее число рабочих,

чел.

100

86

80

 

Валовая продукция, тыс. руб.

21809

19322

15895

Прибыль, тыс. руб.

5676

521

210

Себестоимость товарной продукции, тыс. руб.

16133

18801

15685

Произведено продукции на одного работника, тыс. руб.

133

135

118

Произведено продукции на одного рабочего, тыс. руб.

218

244

196

Продолжение таблицы 7

Получено прибыли на одного работника, тыс. руб.

34

3,64

1,56

Получено прибыли на одного рабочего, тыс. руб.

56,5

6,06

2,62

Выплачено зарплаты,

тыс. руб.

6848

6599

5303

Средняя зарплата на одного работника, тыс. руб.

41,8

46,2

39,3

Средняя зарплата на одного рабочего, тыс. руб.

68,5

76,7

66,3

 

Уровень рентабельности, %

3,5

3

1

 

Выпуск готовой продукции с каждым годом растет, несмотря на то, что себестоимость возросла. Средняя заработная плата в 2009 году уменьшилась. Уровень рентабельности снизился до 1 %. Это говорит о том что экономическое состояние предприятия ухудшилось, снизилась и прибыль на одного работника (рабочего).

 

 

 

 

 

 

1.5 Анализ выпуска основной ремонтной продукции

 

Таблица 8. – Выпуск продукции в натуральном выражении

Основная продукция

Ед.изм.

2007

2008

2009

КПП К-700

шт.

25

25

8

Ремонт двигателей

шт.

25

30

17

Трансмиссия Т-4А

шт.

19

9

4

Топливные насосы

шт.

13

24

31

ТО доильных аппаратов

шт.

699

243

100
             

 

Как видно из таблицы 8, выпуск основной ремонтной продукции не растет. Это связано с тем, что ремонтируется в основном своя техника, колхозы не в состоянии оплачивать ремонт.

 

1.6 Организация внутрихозяйственных экономических отношений

Предприятие разделено на хозрасчетные подразделения, что предполагает достаточное количество специалистов для организации производственных процессов и разработки оперативных планов, а также организация учета производственной деятельности. Структура производственных подразделений приведена в таблице 9.

 

Таблица 9. – Структура производственных подразделений.

 

 

Подразделение

 

Выполняемая работа

 

МТМ

 

Капитальный ремонт тракторов и агрегатов

 

СТОЖ

 

Ремонт и ТО доильных аппаратов,

ремонт и ТО холодильного оборудования

 

База МТС

 

Прием и раздача ГСМ, техники

Продолжение таблицы 9

 

СТОТ К-700

 

 

 

Ремонт и ТО тракторов К-700

 

Котельная

 

Выработка тепловой энергии.

Снабжение электроэнергией и водой

 

Мехток

Очистка и переработка зерна

 

Склад ГСМ

 

Заправка автотранспорта предприятия по заявкам

 

Крупоцех

 

Очистка и переработка гречихи и проса

Маслоцех

Производство подсолнечного масла

 

Все основные производственные подразделения предприятия находятся на хозрасчете и организуют свою деятельность на основе экономически обоснованных объемов производственных заданий. Администрацией предприятия до каждого структурного подразделения доведены цифры процентных отчислений от объема выпущенной продукции. Каждым подразделением делаются амортизационные отчисления, отчисления на общехозяйственные расходы, прибыль.

Все структурные подразделения тесно взаимосвязаны друг с другом. Нарушение установленного ритма и порядка работы одного цеха отразится на работе другого. Организационный порядок взаимосвязей между  подразделениями предусматривает документальное оформление любой работы. Все виды услуг, оказанных одним подразделением другому, оформляют в виде счетов. Сумма, на которую выписан счет, засчитывается одному подразделению в доходную часть, а другому в расходную. Несмотря на оперативно-хозяйственную самостоятельность подразделений, общее руководство осуществляет администрация предприятия. Основным органом, осуществляющим контроль над выполнением производственной программы, является служба главного инженера. Основное условие внутрихозяйственного расчета – четкая организация учета производственной деятельности подразделений.

Ежемесячно итоги работы каждого подразделения обсуждаются на производственных совещаниях и подлежат всестороннему анализу с целью выявления резервов роста производства, снижения затрат, улучшения качества продукции. Напрямую зависит от выполнения производственной программы, как по участкам, так и по предприятию в целом – материальное стимулирование работников и специалистов подразделений. Чем больше средств после обязательных отчислений остается в подразделении, тем выше зарплата его работников. Такая система материального стимулирования направляет работу всех подразделений на достижение конечных результатов, получение прибыли и производство конкурентоспособной продукции.[3]  

   

 

Таблица 10. – Ведомость оборудования

Номер на     планировке

Наименование участка,

оборудования

Тип,

модель

Число

Габариты,

мм

Мощность электро-двигателя, кВТ

Износ по балансу, %

1

2

3

4

5

6

7

I

Текущий ремонт и регулировка топливной аппаратуры

 

 

 

 

 

1

Слесарный верстак

ТУ-70/1-15-10-101

1

1200x800x805

-

-

2

Стеллаж

 

4

2000x500x2000

-

-

Продолжение таблицы 10

3

Стенд для испытания ТНВД

КИ-15717

1

1350x850x1950

7,5

35

4

Стенд для испытания гидроаппаратуры

КИ-15711

1

2070x897x2030

16,5

47

5

Моечная ванна

 

1

152x1150x2000

 

15

6

Стенд для регулиров- ки форсунок

 

1

1200x700x93

-

 

II

Инструментально-раздаточная кладовая

 

 

 

 

 

2

Стеллаж

 

9

2000x500x2000

-

 

III

Мойка РТИ

 

 

 

 

 

7

Моечные ванны

 

3

1200x800x650

-

 

8

Моечная машина

 

1

1530x1200x1700

 

85

9

Установка для мойки внутренних полостей РТИ

 

1

2000x540x960

 

70

10

Установка для термообработки РТИ

 

1

1000x700x850

 

70

IV

Сборка и регулировка доильных аппаратов

 

 

 

 

 

11

Водонагреватель

 

1

Ø600x2000

 

0

12

Испытательный стенд доильных аппаратов

 

1

2000x750x800

 

53

13

Стол для сборки

 

1

2000x750x800

-

 

14

Установка для дезинфекции

 

1

1850x1000x2300

 

70

Продолжение таблицы 10

15

Вешалка для готовой продукции

 

1

3200x500x2000

 

 

V

Склад запасных частей

 

 

 

 

 

16

Стеллаж

 

8

2000x500x2000'

-

 

VI

Ремонт автотранспортного электрооборудования

 

 

 

 

 

17

Стеллаж

 

1

2000x500x2000

-

 

18

Контрольно-испытательный стенд

КИ-968

1

1250x1106x1800

 

30

19

Слесарный верстак

ТУ 70/1-15-101-63

1

1200x800x805

 

 

VII

Ремонт двигателей

 

 

 

 

 

20

Алмазно-расточный станок

2Е78ПН

1

700x700x900

 

41

22

Гидропресс

ОКС-1671

1

3850x1200x1800

 

15

23

Линия для разборки-сборки двигателей

 

1

4000x900x1200

 

25

24

ОРГ-5364

ОРГ-5364

1

2400x800x805

 

 

25

Настольный      сверлильный станок

2М 112

2

700x700x900

 

40

26

Стеллаж

 

2

2000x500x2000

-

 

VIII

Ремонт    коленчатых валов и гильз цилиндров

 

 

 

 

 

27

Станок для шлифовки коленчатых валов

2А423

1

2700x1405x2000

 

50

28

Хонинговальный станок

3Г833

1

12000x1200x2150

 

20

Продолжение таблицы 10

29

Фрезерный станок

6П80

1

1600x1100x1500

 

32

30

Токарный станок

163

1

2400x800x805

 

 

31

Токарный станок

1А64

1

2700x1405x2000

 

 

32

Токарный станок

1В62Г

2

1250x908x1500

 

 

33

Станок обдирочный

3Е633

2

2700x1405x2000

 

 

34

Токарный станок

1К62

1

3550x2000x1420

 

63

35

Хонинговальный  станок

3833М

1

1200x1200x2150

 

32

36

Расточный станок

2705

1

 1600x1200x1500

 

58

37

Слесарный верстак

ОРГ-

5364

2

 2400x800x805

 

 

38

Стенд для обкатки и испытании вакуумных насосов

8719

1

  1250x908x1500

 

47

39

Настольно-сверлильный станок

2М 103П

1

700x700x900

 

40

40

Стеллаж

 

1.

2000x500x2000

-

 

IX

Ремонт КПП тракторов

 

 

 

 

 

41

Гидравлический пресс

ОКС-

1671М

1

1700x800x2000

30

 

42

Компрессор

155-2-В-51

1

 

20

 

43

Станок сверлильный

2Н-125С

1

1600x1200x1500

25

 

44

Токарный станок монтажный

1А62

1

2700x1405x2000

 

 

45

Ванна для мойки узлов и агрегатов

 

1

2700x1800x2000

3,7

 

 

 

Анализируя ведомость оборудования, мы видим, что ремонтная база предприятия достаточно снабжена оборудованием. Есть все необходимые станки, которые могут обеспечить ремонт и восстановление деталей. А именно: токарно-винторезные станки 1М63- четыре штуки; 16К20- - три штуки; 1Н713- один (полуавтомат); ИЖ-250 - один; 2А135 - две штуки и т.д.

Есть прессножницы, прессы, плавильная печь ИСТ-250; .ВИП-250; фрезерный 6Р81; строгальный 7F357; обдирочно-шлифовальные - семь штук.

Оборудование содержится в исправном состоянии. Хотя и есть модели станков устаревшие. Средний износ оборудования по балансу 35%. В дальнейшем, его можно использовать, но устаревшее оборудование желательно заменить новыми моделями.

Недостаток мастерской - ремонтно-монтажный участок не оснащен специальным оборудованием для разборки-сборки тракторов Т-4А.

В ремонтных мастерских установлено две кран-балки, грузоподъемность тельферов две тонны. Длина пролета каждой балки пять метров сорок сантиметров, ширина два метра двадцать сантиметров. Кран-балки перемещаются по всей длине мастерских. Обслуживая все участки, в которых требуются подъемные средства.

 

Таблица 11. – Среднегодовая численность рабочих (производственных) по специальности и разрядам

Специальность

рабочего

Всего

По разрядам

 

 

I

II

III

IV

V

VI

1

2

3

4

5

6

7

8

Слесарь по ремонту ДВС

 

1

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

Слесарь по ремонту и регулировке топливной аппаратуры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Слесарь по ремонту электрооборудования

 

 

 

2

 

 

1

Мастер-наладчик

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

Слесарь

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

Токарь

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

Продолжение таблицы11

Газоэлектросварщик

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

Кузнец

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

Тракторист

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

Всего рабочих

25

 

 

 

 

8

15

 

 

 

2

 
                 

Средний разряд рабочего 4 для специализированного предприятия не высокий.   

Численность производственных рабочих минимальная. Оплата производственных рабочих производится по тарифной системе. За выполненную работу рабочий получает заработную плату, зависящую от разряда рабочего, условий труда и количества отработанных часов за отчетный месяц.

Изучив общую характеристику ремонтной базы предприятия приходим к выводу, что деятельность за 2007-2009гг. не является убыточной. Количество рабочих уменьшилось.

 

1.7 Обоснование темы проекта

Анализ работы показал, что имеется ряд недостатков в организации ремонта техники: ЦРМ хозяйства используется неэффективно, мастерская не полностью загружена в течение года, производственная площадь используется неэффективно, не полностью, существующая форма организации труда характеризуется низкой производительностью труда, длительным пребыванием техники в ремонте вследствие нехватки запчастей из-за трудного финансового положения хозяйства и как следствие высокой стоимостью.

Основные мероприятия по улучшению работы мастерской:

  1. непрерывное повышение технического уровня ремонтного производства на основе специализации и кооперирования, развитие механизации и автоматизации ремонтных работ, внедрение передовой технологии, новых приспособлений.
  2. всемерное выявление и максимальное использование резервов повышения производительности труда ремонтников, снижение себестоимости ремонта машин путём внедрения передового опыта ремонтных предприятий, наваторов-ремонтников и достижения науки и техники.

 

2.Анализ существующих систем питания с использованием альтернативного топлива

2.1. Виды альтернативного топлива

Чем больше в мире производится тракторов, тем значительнее интерес к альтернативным  видам топлива, при сгорании которых выделяется меньше вредных веществ. Во многих странах все более популярным становится биологическое топливо, изготавливаемое из растительного сырья.

В настоящее время двигатель внутреннего сгорания остаётся основной движущей силой. В связи с этим единственный путь решения энергетической проблемы – это создание альтернативных видов топлива. Новое горючее должно удовлетворять очень многим требованиям: иметь необходимые сырьевые ресурсы, низкую стоимость, не ухудшать работу двигателя, как можно меньше выбрасывать вредных веществ, по возможности сочетаться со сложившейся системой снабжения топливом и др.

Нефть сегодня – основной и наиболее востребованный энергоресурс. Однако ее запасы катастрофически заканчиваются, и уже понятно, что наступает закат нефтяной эры. Уже сейчас абсолютно ясно, что XXI век станет закатом нефтяной эры. Снижение темпов нефтедобычи в ряде стран, включая Россию, и снижение ее рентабельности наблюдается уже сегодня. Все это является первопричиной увеличения стоимости нефтепродуктов и, как следствие, накладывает определенные ограничения на развитие экономик отдельных стран и мировой экономики в целом. Данное обстоятельство, с учетом того, что 80% механической энергии, которую использует в своей деятельности человек, вырабатывается двигателями внутреннего сгорания, заставляет уже сегодня серьезно задуматься об альтернативном источнике энергии, не нефтяного происхождения.

В последнее время большое количество научно-исследовательских центров моторостроительных фирм проводят исследования, направленные на экономию топлива и замену традиционных жидких углеводородных топлив новыми видами.

Рассмотрим каждый из наиболее распространенных видов альтернативного топлива более подробно.

2.1.1. Сжиженные газы

Сжиженными называют такие углеводородные нефтяные га­зы, которые переходят из газообразного состояния в жидкое при нормальной температуре (без дополнительного охлаждения) и сравнительно невысоком давлении.

 Основные характеристики — давление насыщенных па­ров, плотность газа, теплота сгорания, точка росы и элементар­ный состав. Физические свойства сжиженного нефтяного газа (далее по тексту- СНГ)  в значительной степени зависят от химического состава.

Основные компоненты СНГ кипят при низких температурах, поэтому при нормальной температуре и атмосферном давлении они могут находиться только в газовой фазе. Для хранения СНГ в жидком виде необходимо повышать давление и тем больше, чем выше температура, что объясняется ростом давления насы­щенных паров СНГ. Пропан и бутан при температуре соответ­ственно 96,6 и 152,0°С не могут существовать в жидкой фазе, даже в случае превышения давления соответственно 4,25 и 3,80 МПа. Такие параметры для пропана и бутана являются критическими.

2.1.2. Сжиженный природный газ

При нормальных условиях природный газ (далее по тексту-ПГ) не может быть полу­чен в жидком состоянии. В жидкое или твердое состояние ПГ могут быть переведены только при глубоком охлаждении, сопро­вождающемся значительными затратами энергии.

Охлаждаемый до температуры —161,7 °С метан при атмо­сферном давлении переходит в жидкое состояние и уменьшается в объеме в 600 раз, и плотность его составляет  0,7 кг/л. Температура кипения сжиженного метана составляет —161,74 °С.

Сжижают ПГ на специальных установках. Технология сжи­жения предусматривает и операции очистки, осушки, отделения тяжелых углеводородов, азота и других примесей. Номинальное рабочее давление в криогенном баллоне  в зависимости от конструкции баллона состав­ляет 0,07 ... 0,7 МПа.

Основными компонентами этого вида топлива являются метан (96 ... 97 %) и азот (3 ... 4 %). Другие составляющие ПГ содержатся в сжиженном виде в крайне незначительных количествах и ими можно пренебречь.

2.1.3. Сжатые газы

Сжатые природные газы (далее по тексту-СПГ) являются смесью различных углеводородов метанового ряда, а также не углеводородных компонентов – сероводорода, гелия, азота, углекислого газа и др. СПГ получают из ПГ непосредственно на газовых месторождениях или из попутных газов при разработке нефтяных месторождений. ПГ состоят в основном из метана (82…98%) с небольшими примесями этана (до 6%), пропана (до 1,5%) и бутана (до 1%).

По теплоте сгорания СПГ можно подразделить на высококалорийные (23…37,7 МДж/м), среднекаллорийные (15…23 МДж/м) и низкокалорийные (4,2…15 МДж/м).

ПГ по своим  свойствам пригоден для использования в качестве топлива для  двигателей без значительной технологической обработки. Однако, как и любое топливо,  газ должен пройти предварительную подготовку не только для хранения, но и для регламентации параметров, влияющих на эксплуатационные качества.

Основные свойства СПГ приведены ниже:

-теплота сгорания стехиометрической смеси, МДж/м                   3,219

-теоретический необходимый объем воздуха для сгораний топлива, м/м 9,52

-теплоемкость газа при 15°С, кДж/кг                                                   2240

Пределы воспламенения в смеси с воздухом, %:

-нижний                                                                                                    5,0

-верхний                                                                                                 15,0

-октановое число                                                                                     110

Максимальное октановое число СПГ в соответствии с компонентным составом на 18 % выше по сравнению с лучшими сортами классического топлива. Это позволяет форсировать двигатели при работе на СПГ по степени сжатия.

2.1.4. Спиртовое горючее

Среди альтернативных видов топлива также следует отметить спирты, в частности метанол и этанол, которые можно применять не только как добавку к топливу, но и в чистом виде. Их главные достоинства – высокая детонационная стойкость и хороший КПД рабочего процесса, недостаток – пониженная тепловая способность, что уменьшает пробег между заправками и увеличивает расход топлива в 1,5-2 раза. Кроме того, затруднён запуск двигателя из-за плохого испарения метанола и этанола.

Этанол, обладающий высокой энергетической ценностью, добывается из отходов древесины и сахарного тростника, обеспечивает двигателю высокий КПД и низкий уровень выбросов и особо популярен в теплых странах. Стоимость этанола в среднем гораздо выше себестоимости дизельного топлива. Всплеск интереса к его использованию в качестве моторного топлива  обусловлен налоговыми льготами.

Использование спиртов в качестве топлива требует незначительной переделки двигателя. Например, для работы на метаноле достаточно отрегулировать систему питания, установить устройство для стабилизации запуска двигателя и заменить некоторые подверженные коррозии материалы более стойкими. Учитывая то, что чистый метанол ядовитый, необходимо предусмотреть тщательную герметизацию топливной системы. Пары метанола более токсичны, чем пары бензина и вызывают сильные отравления при попадании в организм человека, слепоту и даже летальный исход. А вот для работы на чистом спирте требуется увеличение вместимости топливного бака и степени сжатия до 12-14, чтобы полностью использовать детонационную стойкость топлива.

2.1.5. Водородное топливо

Водород – самый легкий химический элемент: на Земле встречается в газообразной форме (Н2), в составе воды (Н2О), углеводов и многих других соединений. Получить его можно, например, путем электролиза воды. Он поддается сжижению при сильном охлаждении и может транспортироваться в охлажденных емкостях. Возможна также перекачка газообразного водорода по трубопроводам. Водород удобен, прежде всего для накопления солнечной энергии, попадающей на Землю в особо солнечных районах. Накопленная энергия может быть освобождена для её  потребления путем сжигания водорода. Водород – природосберегающий энергоноситель: при его сгорании образуется вода и в малых количествах оксиды азота.                                                               

В топливных элементах в ходе электрохимической реакции водород может быть преобразован в электрический ток и непосредственно в сверхтяжелый водород – тритий. Основная проблема при использовании водородного топлива в газоводородном двигателе – небезопасность при эксплуатации и хранении топлива, т.к. водород обладает очень высокой способностью к воспламенению и диффундирует даже через металлы. Опробуются различные варианты, например, хранение в газообразном виде под давлением, в жидком виде в цистернах, а также хранение в виде соединений водорода с металлами, для которых требуются большие и тяжелые резервуары. Кроме того, сейчас производство водорода обходится дороже, чем других видов горючего.

2.1.6. Электричество

На электрическом топливе действуют электромобили. Это автомобиль, приводимый в движение одним и несколькими электродвигателями. Электроэнергия поступает от генератора, приводимого в действие двигателем внутреннего сгорания, от топливных элементов или от батарей, которые заряжены от сети. Недостатком электромобилей является низкая накопительная емкость энергоаккумулятора. Плотность энергии новейших батарей, приблизительно равная фактору 30, ниже плотности энергии равного по тяжести бензобака. Использование энергии с учетом выработки электроэнергии на электростанциях хуже, а производство и удаление батарей обходится очень дорого. Преимущества электромобилей таковы, что нет отработанных газов, меньше шум, не расходуют энергию при стоянке у светофора или на перекрестках, возможно использование энергии торможения. В настоящее время электродвигатели применяются главным образом на рельсовом транспорте.

 

2.1.7. Биогаз

Биогаз относится к возобновляемым источникам энергии. Он образуется в биогазовых или очистительных установках в процессе разложения растительных и животных отходов без доступа воздуха. Основным компонентом является метан (как и в природном газе), наряду с которым содержится углекислый газ и вода. Биогаз можно использовать для приготовления пищи, отопления, в газовых двигателях. Производство биогаза из органических отходов не только решает проблему их утилизации, но и  одновременно может внести значительный вклад в энергоснабжение. Биогаз – экологически чистое топливо.

Биогаз как альтернативный энергоноситель может служить высококалорийным топливом. Предназначен для улучшения технико-эксплуатационных и экологических показателей работы двигателя внутреннего сгорания (ДВС) и стационарных энергоустановок. Биогаз, представляющий собой продукты брожения отходов биологической деятельности человека и животных, содержит приблизительно 68% - СН4, 2% - Н2 и до 30% СО2. После отмывки от углекислоты этот газ является достаточно однородным топливом, содержащим до 80% метана с теплотворной способностью более 25 МДж/м3. Применение биогаза в качестве топлива для ДВС осуществляется путем использования серийно выпускаемой топливной аппаратуры для природного газа с коррекцией соотношения “топливо-воздух”. Предлагаемая система в сравнении с газовым двигателем позволяет снизить выбросы оксидов азота на 25% и оксида углерода - на 20%, а также улучшить топливную экономичность на 12-15%. Некоторое снижение эффективной мощности, вызванное присутствием балластных компонентов, практически полностью компенсируется за счет высоких антидетонационных качеств биогаза путем соответствующего повышения степени сжатия. Присутствие небольшого количества водорода в биогазе положительно сказывается на качестве протекания рабочего процесса ДВС и не вызывает характерных для водородных двигателей преждевременного воспламенения рабочей смеси и так называемой обратной вспышки.

 

2.1.8. Биодизель

Биодизель — топливо на основе жиров животного, растительного и микробного происхождения, а также продуктов их этерификации. Для получения биодизельного топлива используются растительные или животные жиры. Сырьём могут быть рапсовое, соевое, пальмовое, кокосовое масло, или любого другого масла-сырца, а также отходы пищевой промышленности. Разрабатываются технологии производства биодизеля из водорослей. Биодизель можно получать из отходов мясоперерабатывающих предприятий, фритюрного жира и др. В настоящее время большая его часть производится из масла рапса, биодизель сегодня в 2 раза дешевле, чем обычное дизельное топливо.

Рапс — это высокоурожайная культура, дающая до 35 ц/га семян, ее возделывание не столь разрушительно для почвы, как выращивание кукурузы, так как рапс оставляет большую корневую массу. Шрот, остающийся после выдавливания из семян масла, — ценный корм для животных.  

Для перехода на биодизель мотор или другие системы машины модернизировать не нужно. Биодизель легко расщепляем в почве и не загрязняет воду. Это значит, что ни для транспортировки, ни для хранения особенных предписаний не предусмотрено. Кроме того биодизель обладает рядом других полезных свойств:

  1. Известно, что минеральное дизтопливо при устранении из него сернистых соединений теряет свои смазочные способности. Биодизель же, несмотря на "обделенность" серой, характеризуется хорошими смазочными показателями. Это обуславливается его химическим составом и содержанием в нем кислорода.
  2. При работе двигателя на биодизеле одновременно производится смазка его подвижных частей, в результате которой, как показывают испытания, достигается увеличение срока службы самого двигателя.
  3. Еще один технический показатель, интересный, скорее всего, для организаций, хранящих и транспортирующих ГСМ: точка воспламенения. Для биодизеля ее значение превышает 100 °С, что позволяет назвать биогорючее относительно безопасным веществом. Тем не менее, это не означает, что к нему можно относится с халатностью.

Некоторые нефтетрейдеры с опаской смотрят на развитие производства биологических видов топлива и даже считают, что неконтролируемое развитие производства биотоплива может разрушить рынок нефтепродуктов. Однако, все эти опасения напрасны, т.к. биотопливо и в частности биодизель не является заменителем минерального, а наоборот скорее единственным шансом продлить существование рынка нефтепродуктов - дизельного топлива в частности.

2.1.9. Синтетическое горючее

Термин синтетическое горючее означает жидкие и газообразные виды горючего, которые получаются из угля или нефтеносных сланцев (или других источников), а не из естественных нефти и природного газа.       

Синтетическое горючее из угля: газификация и ожижение. Существует два способа газификации угля. Различие между ними состоит в качестве получаемого продукта. Первый способ предусматривает производство газа с относительно малой теплотворностью (для непосредственного использования на месте производства), состоящего в основном из окиси углерода и водорода. Второй способ обеспечивает производство газа с высокой теплотворной способностью, близкой к теплотворности природного газа. Газ, получаемый вторым способом, можно назвать синтетическим природным газом, он состоит в основном из метана.

Также синтетическое горючее можно получать из битуминозных  песков. Битум – это углеводород, который  может  содержать до 16% песка по массе. Три тонны богатого битуминозного песка, который содержит до 14% и более битума по массе, достаточно для получения 2 баррелей жидких углеводородов. Геологи оценили, что в отложениях битуминозных песков может содержаться до 300 млрд. баррелей нефти.

Еще одним источником жидких углеводородов являются нефтеносные сланцы, содержащие органическое вещество, называемое керогеном. Из керогена путем перегонки можно извлечь жидкость, во многом похожую на нефть. Органическое вещество, содержащееся в сланцах, образовалось в результате геологических процессов, действовавших в древних осадках, накапливавшихся во внутренних озерах. Недостатки производства нефти из сланцев таковы: добыча нефти здесь требует громадных по масштабу горных работ; из каждой тонны сланцев можно получить от 0,5 до 2 баррелей нефти, при этом останется 770 кг пустой породы, которую нужно куда-то складывать; при обработке нефтеносных сланцев в окружающую среду выбрасываются ртуть, кадмий и свинец; загрязнение грунтовых вод нерастворимыми солями; разрушение ландшафта. Плюсы же таковы, что при истощении нефтяных запасов, запасы нефтеносных сланцев очень велики.

 

Вывод

В настоящее время идет интенсивное истощение природных запасов жидких топлив и загрязнение окружающей среды. Данное обстоятельство и дает толчок перехода на альтернативные виды топлива, в том числе и на биодизель.

В целом переход на альтернативные виды топлива, является неотъемлемым этапом процесса развития машиностроительной отросли во всем мире, и чем интенсивней он будет проходить, тем быстрее будут разрабатываться инновации в машиностроении.

 

 

2.2. Система питания с использованием сжиженного нефтяного газа

 

 

В газобаллонных установках с использованием СНГ, топливо находится в баллонах одновременно в двух агрегатных состоя­ниях - в жидкой и паровой фазах. Установка содержит баллон 8 для хра­нения СНГ, испаритель 1, двухступен­чатый газовый редуктор 11 и газовый смеситель 12. Баллон снабжен двумя вентилями 7 и 9. Вентиль 7 предназ­начен для отбора паровой фазы, всегда имеющейся над зеркалом жидкости в баллоне, а вентиль 9 - для отбора жид­кой фазы.

 

Рисунок 3.1. Схема системы питания СНГ

Испаритель газа 1 сообщен с двух­ступенчатым газовым редуктором 11 и с баллоном газопроводом высокого давления 5 с магистральным вентилем 6. Испаритель подключен к системе ох­лаждения двигателя. В испарителях в качестве источника тепла, как правило, используют жидкость из системы охлаждения. Конструктивно испарители выполняют как в виде отдельного самостоятельного элемента, так и встроен­ного в газовый редуктор.

Газовый редуктор 11 объединен с до­зирующим экономайзерным устройством и сообщен при помощи трубки с газовым смесителем. На щитке прибо­ров в кабине водителя размещены ука­затель 4 уровня жидкой фазы газа в баллоне и указатель 3 давления газа в 1-й ступени редуктора.

Бензиновая резервная система пита­ния содержит бензиновый бак 16, бензопровод 18, топливный фильтр 19, карбюратор 14 с пламегасителем, выполненным в виде металлической сетки. Однокамерный беспоплавковый карбюратор горизонтального типа со­общен с основной системой при помощи проставки 13, размещенной между газовым смесителем 12 и впуск­ным трубопроводом.

2.3. Система питания с использованием сжатого природного газа

Газобаллонные автомобили при ис­пользовании СПГ в зависимости от способа питания подразделяются на уни­версальные (газобензиновые) и специализированные (газовые). На универ­сальных газобаллонных автомобилях устанавливают двигатели, содержащие две автономные равноценные системы питания - бензиновую и газовую. Газо­баллонная установка при использова­нии СПГ содержит от четырех баллонов до десяти. В настоящее время на автомобиль­ном транспорте находят применение газобаллонные установки низкого давле­нии до 1,2 МПа и среднего давления до 5,0 МПа. Газобаллонные установки среднего и низкого давления применяют в основном для городских автобусов, работающих на закрепленных конкрет­ных маршрутах с заправкой их от газо­проводов.

 

 

 

Рисунок 3.2. Схема системы питания СПГ

1 -бензиновый насос; 2-фильтр тонкой очистки бензина с электромагнитным клапаном; 3 - карбюратор-смеситель; 4 -впускная труба; 5 - шланг подачи газа в карбюратор-смеситель; 6 - бензиновый фильтр грубой очистки; 7 - трубка от баллона к редуктору вы­сокого давления; 8 - расходный вентиль; 9-наполнительный вентиль; 10-манометр высокого давления;11- соединительная трубка баллонов; 12 - соединительная трубка секций; 13 - задняя секция баллонов; 14 - передняя секция баллонов; 15 - бензиновый бак; 16 - фильтр газа с электромагнитным клапаном; 17 - редуктор высокого давления; 18-трубка от фильтра к редуктору низкого давления; 19 - манометр низкого давления; 20 - редуктор низкого давления; 21 - вакуумная трубка; 22 - трубка холостого хода; 23 - двигатель.

На новых конструкциях газобаллон­ных автомобилей при использовании СПГ запорно-предохранительная арма­тура размещена с правой стороны по ходу движения автомобилей, и подогрев корпуса редуктора осуществляется жидкостью из системы охлаждения дви­гателя.

Сжатый природный газ содержится в баллонах, устанавливаемых на деревянной платформе автомобиля. Газовые баллоны соединены между собой после­довательно при помощи трубопроводов высокого давления. Баллоны могут быть объединены в отдельные секции. В этом случае каждая секция баллонов имеет запорный вентиль передней и задней секции. Вентили соединены при помощи трубопроводов с распределительной крестовиной, на которой размещены на­полнительный и расходный вентили.

 

2.4. Система питания газодизеля

Воспламенение рабочей смеси от сжатия, используемое в ди­зелях, осуществить в газовых двигателях не удается из-за высо­кой температуры самовоспламенения газа (680 ... 750 °С) в конце такта сжатия, значительно превышающей температуру самовос­пламенения дизельного топлива (320 ...380 °С). Поэтому в ци­линдр двигателя необходимо подавать небольшую порцию за­пального дизельного топлива. Очаги воспламенения жидкого топлива в цилиндре обеспечивают надежное воспламенение да­же сильно обедненного заряда горючей смеси. В дизелях для автомобильного транспорта запальная доза топлива составляет около 20%. Дизели, работающие на СНГ и СПГ, различаются по принципу работы. Хранение СПГ (по сравнению с СНГ) не требует установки перед двигателем  испарителей, снижающих наполнение цилиндров двигателя и мощность. По сравнению с бензиновым двигателем при работе на газе в диапазоне малых и средних нагрузок уменьшается уровень шума, а на режимах холостого хода повышается устойчивость работы. Кроме того, в этих дизелях при переобеднении смеси не происходит пропус­ков вспышек, в результате которых повышается токсичность от­работавших газов и снижается эффективная мощность бензинового двигателя. Работа дизеля на метане более стабильна, чем на пропане, вероятность детонации при равном коэффициенте из­бытка воздуха зависит от угла опережения зажигания.

Однако задержка воспламенения горючей смеси при работе на газовом топливе характерна и для дизеля. В этом случае для предотвращения чрезмерной задержки воспламенения уве­личивают запальную дозу, применяют дросселирование воздуха на впуске для концентрации газа в заряде, подогрев воздуха на впуске, рециркуляцию отработавших газов и более раннее двух­фазное впрыскивание запальной дозы топлива.

При увеличении дозы запального топлива повышается устой­чивость процесса сгорания, при этом образуется большее коли­чество очагов воспламенения. Воспламеняемость запальной до­зы топлива, оцениваемая цетановым числом, незначительно влияет на параметры дизеля.

На режимах малых нагрузок удельный расход теплоты, вве­денной в цилиндр с газом (пропан или метан) и запальным топ­ливом, больше, чем в обычном дизеле. Если в цилиндр двигате­ля поступает обогащенная горючая смесь (а<1), то удельный расход теплоты также больше по сравнению с режимом больших нагрузок.

Бедная смесь при работе на пропане характеризуется лучши­ми показателями использования теплоты сгорания и большими пределами воспламеняемости по сравнению со смесью при ра­боте на метане. Однако на больших нагрузках дизеля, когда а<1, удельные расходы теплоты для сравниваемых газов малы и примерно одинаковы. При оценке газовых топлив необходимо учитывать, что надежная и экономичная работа газовых двига­телей (особенно с турбонаддувом) достигается на газовом топ­ливе с высокими антидетонационными качествами.

Газовая топливная система питания изображена на рис. 3.3, состоит из восьми (десяти) баллонов высокого давления, соединен­ных между собой толстостенными стальными бесшовными трубками. Для повышения безопасности баллоны раз­делены на две секции. Каждая секция имеет свой расходный вентиль 11и 14. Заполнение баллонов газом произво­дится через наполнительный вентиль 13.

 

Рисунок 3.3. Схема газодизельной системы питания

Рабочее давление в баллонах 20 МПа, объем баллона 50 л, объем заправленного газа, приведенного к нормальным условиям, в среднем принимается  10 м3 для каждого баллона.

Сжатый газ из баллонов через ма­гистральный вентиль 12 поступает в подогреватель газа 10, где нагревается за счет тепла охлаждающей жидкости двигате­ля. Подогреватель выполнен в виде от­дельного узла, расположенного на пра­вом лонжероне рамы перед редуктором высокого давления.

Из подогревателя газ поступает в редуктор высокого давления 7, где редуцируется до давления 0,95—1,1 МПа. Далее газ через электромагнит­ный клапан с фильтром 6 поступает в двухступенчатый редуктор низкого давления 17, а затем через дозатор газа 5 в смеситель 20. В смесителе газ смеши­вается с воздухом, поступающим из воздушного фильтра. Образовавшаяся газовоздушная смесь поступает в ци­линдры двигателя, сжимается порш­нем и в конце такта сжатия в нее впрыскивает­ся через серийную форсунку запальная доза дизельного топлива.

В системе питания газодизельного двигателя предусмотрен датчик блокировки 21, исключаю­щий одновременную подачу газа и не­ограниченной дозы дизельного топлива.

 

2.5. Система питания с использованием рапсового масла

Использование рапсового масла в ДВС в качестве топлива - это еще одно направление использования альтернативного вида топлива. По своим свойствам рапсовое масло имеет большие отличия от дизельного топлива. Это, прежде всего, относится к вязкости, которая является важнейшим параметром, определяющим качество распыления и сгорания топлива. Вязкость масла может быть понижена нагреванием или разжижением путем добавления дизельного топлива. Рапсовое масло, будучи более вязкотекучим, чем дизельное топливо, при использовании в качестве топлива должно быть достаточно теплым. При слишком низких температурах оно требует подогрева. В связи с этим в конструкцию системы питания добавляют различного рода подогреватели топлива. Процесс работы двигателя остается идентичным дизелю. Одна из таких схем систем питания представлена на рис. 3.4.

Перед запуском двигателя подают электропитание на нагреватель. Под дейст­вием тепла, выделяемого позисторами, про­греваются стенки, между которыми образован продольный зазор, и это обеспе­чивает разрушение парафиновых фракций, прокачиваемость топлива через него, уве­ренный пуск и работу дизеля на холостом ходу. При этом эффект прогрева топлива от позисторов усиливается прогревом его от выхлопных газов. В дальнейшем по мере прогрева двигателя температура выхлопных газов повышается, увеличивается теплоотдача, нагреватель полностью разблокируется от парафинов, движе­ние топлива осуществляется по всему проходному сечению, нагреватель выходит на рабочий режим и позисторы отключают.

При прогреве двигателя, когда движение топлива осуществляется по всему проход­ному сечению внутри корпуса нагревателя, выполнение ребер, сопряженных вершинами с внутренней поверхностью корпуса на большей части периметра его поперечного сечения, способствует дополнительному по­вышению эффективности работы нагревате­ля. Наибольшая эффективность достигается в том случае, если проходное сечение про­дольного канала  составляет от 2-4% общего проходного сечения винтового канала внутри корпуса.

 

 

Рисунок 3.4 Схема системы питания на рапсовом масле

 

1-бак; 2-нагреватель биотоплива; 3-нагревательная камера; 4-топливный насос; 5-фильтр топливный тонкой очистки; 6-фильтр топливный грубой очистки; 7-форсунки; 8-ТЭН.

Далее работа системы питания осуществляется по принципу работы дизельного двигателя.

Однако следует отметить, что при использовании чистого рапсового масла возникают и отрицательные последствия:

-повышенная дымность;

-снижается эксплуатационная мощность;

-повышенное нагарообразование на поверхностях камеры сгорания;

-закоксовывание сопел распылителя;

-преждевременное старение моторного масла вследствие попадания несгоревшего топлива;

-негативное воздействие на резиновые изделия ДВС.

 

2.6. Преимущества и недостатки использования альтернативного топлива

  1. Система питания с использованием сжиженного нефтяного газа

преимущества:

-сокращение расхода топлива;

-уменьшение токсичности отработавших газов;

-широкая доступность заправок СНГ;

недостатки:

-падение мощности;

  1. Система питания с использованием сжатого природного газа

преимущества:

-сокращение расхода топлива;

-уменьшение токсичности отработавших газов;

недостатки:

-падение мощности;

-массивность и габаритность устанавливаемого оборудования;

-высокая стоимость переоборудования;

  1. Газодизельная система питания

преимущества:

-сокращение расхода топлива;

-уменьшение токсичности отработавших газов;

недостатки:

-падение мощности;

-массивность и габаритность устанавливаемого оборудования;

-высокая стоимость переоборудования;

  1. Система питания с использованием рапсового масла

преимущества:

-уменьшение токсичности отработавших газов;

-невысокая стоимость переоборудования;

-высокая пожаробезпасность;

недостатки:

-повышенная дымность;

-снижается эксплуатационная мощность;

-повышенное нагарообразование на поверхностях камеры сгорания;

-закоксовывание сопел распылителя;

-преждевременное старение моторного масла вследствие попадания несгоревшего топлива;

-негативное воздействие на резиновые изделия ДВС.

 

2.7. Выбор и обоснование системы питания для трактора ДТ-75М

Проанализируя наиболее  распространенные системы питания на альтернативном топливе, и оценив все их достоинства и недостатки, мы решили применить систему питания с использованием смеси рапсового масла и дизельного топлива, т.к. эти топлива хорошо перемешиваются в любых пропорциях и получение таких смесей проблем не вызывает. Использование смеси предполагает применение данного вида топлива без изменения конструкции двигателя, что является существенным фактором, способствующим переходу на альтернативное топливо. По своим физико-химическим показателям смеси рапсового масла и дизельного топлива занимают промежуточное положение между чистым рапсовым маслом и дизельным топливом, а это означает, что показатели работы двигателя  будут лучше, чем при работе ни чистом масле. Результаты экспериментов показывают, что мощностные характеристики дизеля практически не снижаются при концентрации рапсового масла в смеси не выше 65-75 %, чего нельзя сказать в результате применения чистого масла.

Перемешивание масла и дизельного топлива предполагается осуществлять с помощью смесителя. Смеситель будет установлен после насоса низкого давления (подкачивающего насоса). В качестве емкости под масло будет использовано половина объема топливного бака, установив в нем перегородку. Это позволит сохранить габариты трактора, т.к. не потребуется устанавливать дополнительный бак для рапсового масла. Использование половины объема топливного бака обусловлено тем, что планируется применять смесь 50% рапсового масла и 50% дизельного топлива.

Из вышесказанного можно сделать вывод, что предлагаемая система питания будет проста в изготовлении и не потребует больших капиталовложений для ее реализации.

 

2.8. Модернизированная система питания трактора ДТ-75М

 

 

 

  1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ А-41

 

3.1. Показатели дизельного топлива и рапсового масла

 Прежде чем приступить к тепловому расчету, необходимо произвести сравнение дизельного топлива с рапсовым маслом.

Растительные масла являются липидами, эфирами жирных кислот или гли­церинами. Обладая высокой теплотворной способностью, они содержат прямые углеводородные цепи, что обуславливает их относительно высокие цетановые числа. В таблице 3.1 приведены значения низшей теплоты сгорания, вязкости и цетанового числа рапсового масла и дизельного топлива среднего состава.

Таблица 3.1 Физико-химические показатели рапсового масла и товарного дизельного топлива.

Вид топлива

Низшая теплота сгорания, кДж/кг

Плотность при 15 оС, кг/м3

Цетановое число

Вязкость при 20 оС, мм2/с

Рапсовое масло

37300

915

32…40

68,8

Дизельное топливо

42500

840

45

3,83

        

Как видно из таблицы 3.1, рапсовое масло обладает близкими энергетиче­скими возможностями по отношению к дизельному топливу, но его вязкость в 11с лишнем раза выше. Это создает определенные трудности в организации ра­бочего процесса дизеля, т.к. увеличивается сопротивление топливоподаче, уменьшается производительность топливного насоса, ухудшается распыливание и смесеобразование. Все это приведет (если не принять необходимые меры) к увеличению удельного расхода топлива и интенсивному нагароотложению на стенки деталей цилиндро-поршневой группы двигателя.

         С целью снижения вязкости рапсового масла можно снижать его темпера­туру (таблица 3.2).

Таблица 3.2 Влияние температуры на плотность и вязкость рапсового масла.

Вязкость,мм2/с при температурах, оС

68,8

31,5

16,8

10,2

Плотность масла, кг/м3

20 оС

40 оС

60 оС

80 оС

918

904,2

890,5

877

 

Данные таблицы 3.2 свидетельствуют о возможности снижения вязкости рапсового масла путем его подогрева. Также вязкость масла можно понизить путем смешивания его с дизельным топливом (таблица 3.3)

Таблица 3.3 Физико-химические показатели смесевых топлив

Характерис-

тики топлива

при 20ºС

100% дизельного топ-

лива (ДТ)

 

75% ДТ + 25% РМ

 

50% ДТ + 50% РМ

 

25% ДТ + 75% РМ

100% рапсового масла

(РМ)

Плотность

ρ, кг/м3

826

 

849

872

894

917

Кинематич.

вязкость

ν, мм2 /с

 

3,83

 

4,87

 

8,6

 

36,5

 

76

Цетановое

число

 

45

 

44

 

43

 

41

 

40

Низшая

теплота

сгорания,

МДж/кг

 

42,5

 

41,2

 

39,9

 

38,6

 

37,3

Массовый

состав (%):

углерод С

водород Н

кислород О

 

 

87,0

12,6

0,4

 

 

84,5

12,5

3,0

 

 

82,0

12,3

5,7

 

 

79,5

12,2

8,4

 

 

77,0

12,0

11,0

Поверхно-

стное  натя-

жение

σ·10 , Н/м

 

 

27,1

 

 

27,8

 

 

28,6

 

 

29,5

 

 

33,2

 

Данные таблицы 3.3 свидетельствуют о возможности снижения вязкости рапсового масла путем смешивания с дизельным топливом.

         Вязкость рапсового масла можно снижать, как показывают литературные данные, и замещением трехвалентных молекул глицерина посредством добавления небольшого количества метанола или этанола. На 1000 кг растительного масла обычно добавляют 110 кг метилового или этилового спирта и получают 1000 кг метилового или этилового эфира и 110 кг глицерина.

         После такой трансэтерфикации (замещения трехвалентных молекул глице­рина тремя одновалентными молекулами спирта) рапсовое масло приобретает свойства, весьма близкие к дизельному топливу (таблица 3.4).

Таблица 3.4 Показатели рапсового масла после метилэтерфикации.

Температура воспламенения, оС

Вязкость при 20 оС, мм2/с

Минимальное цетановое число

Низшая теплотворная способность, кДж/кг

81

5,1

54

34300

        

Достигнутые, положительные качества объясняются тем, что добавленные метилы и этилэфиры по сравнению с рапсовым маслом имеют лучшие мотор­ные качества. К тому же при их использовании на стенках деталей цилиндро-поршневой группы не образуют нагароотложения.

         Однако эфиры (особенно метилэфиры) нестабильны (при низких темпера­турах образуют кристаллы масличного эфира) и поэтому требуют частого кон­троля качества. К тому же они взаимодействуют с материалами деталей топ­ливной системы. Эти обстоятельства затрудняют применение трансэтерфикации.

         Важными характеристиками рапсового масла являются йодное число, ха­рактеризующее термическую стабильность рапсового масла, и кислотность, оп­ределяющая коррозийный износ деталей системы топливоподачи и степень на тепловыделения при сгорании.

          Как видно из таблицы 3.5, рапсовое масло имеет незначительные показатели кислотности и йодного числа.

Таблица 3.5 Некоторые химические показатели растительных масел.

Рапсовое масло

Йодное число

Кислотность, мгКОН/г

95…106

4…6

        

Это результат того, что насыщенные масла, к числу которых относятся и рапсовое, имеют лучшие сами по себе характеристики, чем не насыщенные, на­пример, подсолнечное.

          Величина поверхностного натяжения масла позволяет судить о возможно­сти возникновения проблем её испарения и отрыва капель с поверхности каме­ры сгорания. В таблице 3.6 приведены данные поверхностного натяжения рапсо­вого масла на границе топливо-воздух при 101,3 кПа.

Таблица 3.6 Значения величины поверхностного натяжения рапсового масла и дизельного топлива.

Вид топлива

Величина поверхностного натяжения, дин/см (при 20оС)

Рапсовое масло

неочищенное

рафинированное

34,5

35,8

Дизельное топливо

26..30

        

Характеристики результатов испытаний рапсового масла и дизельного то­плива при пониженных температурах позволяют предусмотреть мероприятия для сохранения работоспособности систем топливоподачи и фильтрации. В таблице 3.7 приведены эти характеристики для рапсового масла и дизельного то­плива - температуры помутнения, застывания, фильтруемости и плавления.

Таблица 3.7 Некоторые физические показатели рапсового масла и дизельного топлива.

Вид топлива

Температура, оС

помутнения

застывания

фильтруемости

Рапсовое масло

-9

-5

15

Дизельное топливо

≤0

≤-7

≤0

        

В целом, по совокупности рассмотренных физико-химические показателей  можно сделать вывод, что для производства биотоплива может ис­пользоваться рапсовое масло. Основой при этом является обязательный подог­рев или смешивание с дизельным топливом с целью снижения его вязкости.

 

3.2. Тепловой и динамический расчет двигателя А-41

 по дизельному циклу

 

3.2.1. Исходные данные

Таблица 3.1. Исходные данные для расчета.

Тип трактора

ДТ-75М

Тип двигателя

А-41

Номинальная мощность, кВт (л.с.)

66,2 (90)

Частота вращения коленчатого вала при номинальной мощности, об/мин

1750

 Диаметр цилиндра, мм

130

Ход поршня, мм

140

Степень сжатия

16

 

         

Степень сжатия

Степень сжатия ε в первую очередь зависит от способа смесеобразования и рода топлива, а также от быстроходности двигателя, наличия наддува и других факторов.

По техническим характеристикам ε=16.

Параметры заряда на впуске.

При работе двигателя без наддува в цилиндр поступает воздух из атмосферы. В этом случае в качестве параметров исходного состояния заряда на впуске принимается давление и температура окружающей среды, соответственно равны =0.1 МПа, =293 К.

 

3.2.2. Расчет процессов газообмена

Определение давления остаточных газов.

Процессы газообмена включают очистку цилиндра от продуктов сгорания и наполнения цилиндра свежим зарядом. Для автомобильных и тракторных двигателей без наддува, а также с наддувом и выпуском в атмосферу величина давления остаточных газов pr находится в пределах:

                                                                     (3.1)

Температура остаточных газов.

При номинальном режиме температура остаточных газов для дизелей варьирует в пределах 700…900 К.

 принимаем равным 780 К.

Температура подогрева свежего заряда.

Величина подогрева свежего заряда от стенок ∆Т, зависящая  от  наличия  специального  устройства  для подогрева, от конструкции впускного трубопровода, типа системы охлаждения, быстроходности двигателя, обычно для дизелей без наддува колеблется в пределах 5…400С.

принимаем 5 0С.

 

3.2.3. Расчет давления в конце впуска

Давление в конце впуска pа (МПа) определяем исходя из потерь во впускной системе:

,                                                                                          (3.2)

Потери давления  ∆pa  за счет сопротивления впускной системы и затухания скорости движения заряда в цилиндре при некотором допущении можно определить из уравнения Бернули:  

,                                                                       (3.3)

где β – коэффициент затухания скорости движения заряда в рассматриваемом сечении цилиндра; ξвп – коэффициент сопротивления впускной системы, отнесенный к наиболее узкому ее сечению; ωвп – средняя скорость движения заряда в наименьшем сечении впускной системы, м/c; ρ0 – плотность заряда на впуске, кг/м3.

По опытным данным в современных двигателях на номинальном режиме работы:

(β2 + ξвп)=2,5  4,0 принимаем 3 и ωвп=50 130 м/с принимаем 80.

Плотность заряда на впуске:

,                                                                                            (3.4)

где Rв – удельная газовая постоянная воздуха, Дж/(кг·К); Rв = 287 Дж/(кг·К).

 

3.2.4. Расчет коэффициента остаточных газов

Коэффициент остаточных газов  характеризует качество очистки цилиндра от продуктов сгорания. Коэффициент остаточных газов для четырехтактных двигателей (без учета продувки и дозарядки цилиндра):

;                                                                (3.5)

 

3.2.5 Расчет температуры в конце впуска и коэффициента

наполнения

Температура в конце впуска Та без учета дозарядки цилиндра и неравенства теплоемкостей свежего заряда и остаточных газов определяется по формуле:

                                                                                  (3.6)

Для четырехтактных двигателей коэффициент наполнения ηv без учета продувки и дозарядки цилиндра равен:

                                                                       (3.7)

 

3.2.6 Расчет процесса сжатия

Давление pс (МПа) и температура Тс (К) в конце процесса сжатия определяются из уравнения политропы:

;                                                                                            (3.8)

,                                                                                           (3.9)

где n1 – показатель политропы сжатия.

,                                                                                       (3.10)

где n-номинальная частота вращения коленчатого вала.

Коэффициент избытка воздуха.

Для дизельных двигателей с неразделенными камерами сгорания значения α находятся в следующих пределах: 1,50…1,80.

α принимаем равным 1,7.

Топливо.

Состав топлива и его теплота сгорания принимаются по таблице 3.2.

Таблица 3.2. Средний элементный состав дизельных топлив и их теплота сгорания.

Жидкое топливо

Содержание, кг

Низшая теплота сгорания Qн, кДж/кг

С

Н

ОТ

Дизельное топливо

0,870

0,126

0,004

42500

 

3.2.7 Термохимический расчет процесса сгорания

Количество воздуха, теоретически необходимое для полного сгорания 1 кг жидкого топлива определяется из стехиометрических соотношений.

В массовых единицах , :

                                                                           (3.11.)

в объемных единицах :

                                                                   (3.12)

Количество свежего заряда ,находящегося в цилиндре дизеля, кмоль/кг:

                                                                                          (3.13.)

Для дизельных двигателей, кмоль/кг:

                                                                                (3.14.)

Для двигателей с воспламенением от сжатия величиной 1/mT можно пренебречь:

Количество остаточных газов в цилиндре Мr  определяется, кмоль/кг:

                                                                                        (3.15.)

Количество заряда, находящегося в цилиндре к концу процесса сгорания Мz на 1  кг  топлива,  определяется  количеством  продуктов  сгорания и  остаточных газов Мr:

                                                                                   (3.16.)

Количество продуктов сгорания М2, образующихся при сгорании 1 кг жидкого топлива, может быть определено по формуле, кмоль/кг:

для бедных смесей ( >1):

                                                                          (3.17.)

Коэффициент молекулярного изменения свежей смеси (теоретический коэффициент) определяется по формуле:

                                                                                           (3.18.)

Коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси (действительный коэффициент) определяется по формуле:

                                                                                      (3.19)

 

3.2.8 Термодинамический расчет процесса сгорания

Величина теплоёмкости зависит от температуры и давления тела, его физических свойств и характера процесса. Для расчётов процессов обычно пользуются средними молярными теплоёмкостями при постоянном объеме и при постоянном давлении .

Средняя теплоемкость продуктов сгорания при постоянном давлении определяется из зависимости:

                                                                                 (3.20.)

Теплоемкость заряда  определяется в зависимости от температуры конца сжатия Тс по эмпирической формуле, кДж/(кмоль·К):

                                                                      (3.21.)

Теплоемкость продуктов сгорания определяется в зависимости от температуры Тz  и состава рабочей смеси, кДж/(кмоль·К):

 при α≥1

 

Для дизельных двигателей температуру в конце процесса сгорания определяют по следующему выражению:

                                         (3.22)

где ξ – коэффициент использования теплоты, ξ=0,8;  λ – степень повышения давления, λ=1,6.

После подстановки перечисленных величин в выражение получается квадратное уравнение типа:

Давление газов в конце сгорания:

                                                                                   (3.23.)

Степень предварительного расширения:

                                                                                        (3.24.)

 

3.2.9 Расчет процесса расширения

Предполагают, что расширение происходит по политропному процессу со средним показателем политропы , принимаем равному 1,25.

Степень последующего расширения для дизелей определяется по выражению:

;                                                                                              (3.25.)

Значения давления pb (МПа) и температуры Тb (К) в конце процесса расширения определяются по формулам политропного процесса:

                                                                                    (3.26.)

                                                                                       (3.27.)

Проверка ранее принятой температуры остаточных газов осуществляем по формуле:

                                                                                      (3.28.)

Погрешность составляет:                                          (3.29.)

где  и  - соответственно расчётная и принятая температура остаточных газов.

Значение расчетной температуры остаточных газов может отличаться от выбранной ранее не более чем на 5%.

 

3.2.10 Расчет индикаторных показателей двигателя

Оценку рабочего цикла проводят по индикаторным показателям, среди которых наиболее важными являются: среднее индикаторное давление pi , индикаторный КПД ηi, удельный индикаторный расход топлива gi.

Среднее индикаторное давление цикла pi для дизельных двигателей рассчитывается, МПа:

                   (3.30)

 

где  - коэффициент полноты индикаторной диаграммы, =0,95.

Индикаторный КПД характеризует степень использования теплоты топлива в действительном цикле для получения индикаторной работы и определяется по выражению:

                                                                                  (3.31.)

 Вели­чина удельного индикаторного расхода топлива рассчитывается по формуле, г/(кВт ч):

                                                                                       (3.32.)

 

3.2.11  Расчет эффективных показателей двигателя

Работу двигателя в целом оценивают по эффективным показателям – среднему эффективному давлению pe, эффективной мощности Ne , эффективному КПД ηe , удельному расходу топлива ge  и др.

Расчет эффективных показателей двигателя требует оценку внутренних (механических) потерь в двигателе. Механические потери можно определить приближенно по эмпирическим формулам в зависимости от средней скорости поршня, м/с:

,                                                                                     (3.33)

где S – ход поршня, S=140 мм.

Эмпирическое выражение для определения величины pM (МПа) имеет следующий вид:

                                                                        (3.34)

Среднее эффективное давление, МПа

                                                                                        (3.35)

Относительный уровень механических потерь характеризует механиче­ский КПД:

                                                                                             (3.36)

В целом топливная экономичность двигателя характеризуется величиной эффективного КПД  ηe  или удельного эффективного расхода топлива ge, г/(кВт ч):

                                                                                        (3.37)

                                                                                        (3.38)

 

3.2.12. Расчет основных  размеров двигателя

Рабочий объем цилиндра, л :

                                                                                     (3.39)

где  - тактность, для четырехтактных двигателей  = 4, i – число цилиндров; ,  pен , nн  - соответственно эффективная мощность (кВт), среднее эффективное давление (МПа), частота вращения коленчатого вала (об/мин) на номинальном режиме работы двигателя.

Диаметр цилиндра, мм:

                                                                                   (3.40)

где S-ход поршня; D-диаметр цилиндра; ψ-отношение S/D, ψ=1,076.

Ход поршня, мм:

Рабочий объем цилиндра, л:

                                                                              (3.41)

Эффективная мощность двигателя, кВт:

                                                                                  (3.42)

Эффективный крутящий момент, Н м:

                                                                                    (3.43)

Часовой расход топлива, кг/ч:

                                                                                 (3.44)

 

3.2.13 Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма

Неуравновешенная масса коленчатого вала , приведенная к оси шатунной шейки, складывается из массы шатунной шейки  и массы средней части щеки .

Массу шатунной группы заменяют двумя массами, одна из которых  сосредоточена на оси поршневого пальца, а другая  - на оси кривошипа. Для большинства существующих конструкций автотракторных двигателей , . При расчетах принять следующие значения:

,                                                                                 (3.45.)

,                                                                                 (3.46.)

Таким образом, система сосредоточенных масс, динамически эквивалентная КШМ, включает:

массы, совершающие возвратно-поступательные движения

;                                                                                   (3.47.)

массы, совершающие вращательное движение вокруг оси вала

;                                                                                   (3.48.)

 

 

 

                                                                                       (3.49.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.3. Расчет сил инерции.

α,˚

Рг, мм

Рг, Н

Pj, H

α, рад

Pрез, Н

Pc, H

s(α+β)/

cosβ

Z, Н

(α+β)/

cosβ

T, Н

Rш, Н

Pj, мм

0

0,9455

94,55

-11981,8

0

-11887,2

-16714

1

-11887,2

0

0

28601,2

-119,818

30

0,76

76

-10378,1

0,523333

-10302,1

-16714

0,803

-8272,61

0,609

-6274

25762,21

-103,781

60

0,76

76

-5996,4

1,046667

-5920,4

-16714

0,309

-1829,41

0,976

-5778,31

19422,8

-59,964

90

0,76

76

-9,54142

1,57

66,45858

-16714

-0,256

-17,0134

1

66,45858

16731,1

-0,09541

120

0,76

76

5979,876

2,093333

6055,876

-16714

-0,691

-4184,61

0,756

4578,242

21394,16

59,79876

150

0,76

76

10368,58

2,616667

10444,58

-16714

0,929

9703,012

0,391

4083,83

8113,628

103,6858

180

0,76

76

11981,78

3,14

12057,78

-16714

-1

-12057,8

0

0

28771,73

119,8178

210

0,9594

95,94

10387,65

3,663333

10483,59

-16714

-0,929

-9739,26

-0,391

-4099,08

26768,91

103,8765

240

1,667

166,7

6012,918

4,186667

6179,618

-16714

-0,691

-4270,12

-0,756

-4671,79

21497,83

60,12918

270

3,6934

369,34

28,62424

4,71

397,9642

-16714

-0,256

-101,879

-1

-397,964

16820,54

0,286242

300

9,9824

998,24

-5963,33

5,233333

-4965,09

-16714

0,309

-1534,21

-0,976

4845,93

18880,64

-59,6333

330

38,7902

3879,02

-10359

5,756667

-6479,98

-16714

0,803

-5203,42

-0,609

3946,308

22269,82

-103,59

360

122,163

12216,3

-11981,7

6,28

234,5675

-16714

1

234,5675

0

0

16479,39

-119,817

390

105,456

10545,6

-10397,1

6,803333

148,4513

-16714

0,803

119,2064

0,609

90,40687

16594,99

-103,971

420

33,0754

3307,54

-6029,42

7,326667

-2721,88

-16714

0,309

-841,06

0,976

-2656,55

17754,88

-60,2942

450

15,7919

1579,19

-47,707

7,85

1531,483

-16714

-0,256

-392,06

1

1531,483

17174,43

-0,47707

480

10,0012

1000,12

5946,773

8,373333

6946,893

-16714

-0,691

-4800,3

0,756

5251,851

22146

59,46773

510

7,819

781,9

10349,4

8,896667

11131,3

-16714

0,929

10340,98

0,391

4352,337

7717,362

103,494

540

4,6293

462,93

11981,66

9,42

12444,59

-16714

-1

-12444,6

0

0

29158,54

119,8166

570

1,4367

143,67

10406,62

9,943333

10550,29

-16714

-0,929

-9801,22

-0,391

-4125,16

26834,14

104,0662

600

0,9916

99,16

6045,899

10,46667

6145,059

-16714

-0,691

-4246,24

-0,756

-4645,66

21468,85

60,45899

630

0,9916

99,16

66,78962

10,99

165,9496

-16714

-0,256

-42,4831

-1

-165,95

16757,26

0,667896

660

0,9916

99,16

-5930,2

11,51333

-5831,04

-16714

0,309

-1801,79

-0,976

5691,094

19370,63

-59,302

690

0,9916

99,16

-10339,8

12,03667

-10240,6

-16714

0,803

-8223,21

-0,609

6236,531

25705,18

-103,398

720

0,9916

94,55

-11981,8

12,56

-11887,2

-16714

1

-11887,2

0

0

28601,2

-119,818

 

Таблица 3.4. Тангенциальная сила.

α

Rш, мм

Т, мм

α

Rш, мм

Т, мм

0

286,01

0

390

165,95

0,904069

30

257,62

-62,74

420

177,55

-26,5655

60

194,23

-57,7831

450

171,74

15,31483

90

167,31

0,664586

480

221,46

52,51851

120

213,94

45,78242

510

77,174

43,52337

150

81,136

40,8383

540

291,59

0

180

287,72

0

570

268,34

-41,2516

210

267,69

-40,9908

600

214,69

-46,4566

240

214,98

-46,7179

630

167,57

-1,6595

270

168,21

-3,97964

660

193,71

56,91094

300

188,81

48,4593

690

257,05

62,36531

330

222,7

39,46308

720

286,01

0

360

164,79

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.5. Расчет крутящего момента.

α,˚

Т1

Т2

Т3

Т4

Т5

Т6

Т7

Т8

ТΣ, Н

ТΣ/μр,

Н

0

0

-165,95

0

1531,48

0

-397,964

0

66,4585

1034,03

10,3403

30

-6274

5691,09

-4125,16

5251,85

90,4069

4845,93

-4099,08

4578,24

5959,28

59,5928

60

-5778,31

6236,53

-4645,66

4352,34

-2656,55

3946,31

-4671,79

4083,83

866,684

8,66684

90

66,4586

0

-165,95

0

1531,48

0

-397,964

0

1034,03

10,3403

120

4578,24

0

5691,09

-4125,16

5251,85

90,4069

4845,93

-4099,08

12233,3

122,333

150

4083,83

-6274

6236,53

-4645,66

4352,34

-2656,55

3946,31

-4671,79

371,003

3,71003

180

0

-5778,31

0

-165,95

0

1531,48

0

-397,964

-4810,75

-48,1075

210

-4099,08

66,4586

0

5691,09

-4125,16

5251,85

90,4069

4845,93

7721,49

77,2149

240

-4671,79

4578,24

-6274

6236,53

-4645,66

4352,34

-2656,55

3946,31

865,415

8,65415

270

-397,964

4083,83

-5778,31

0

-165,95

0

1531,48

0

-726,916

-7,26916

300

4845,93

0

66,4586

0

5691,09

-4125,16

5251,85

90,4069

11820,6

118,206

330

3946,31

-4099,08

4578,24

-6274

6236,53

-4645,66

4352,34

-2656,55

1438,12

14,3812

360

0

-4671,79

4083,83

-5778,31

0

-165,95

0

1531,48

-5000,74

-50,0074

390

90,4069

-397,964

0

66,4586

0

5691,09

-4125,16

5251,85

6576,68

65,7668

420

-2656,55

4845,93

-4099,08

4578,24

-6274

6236,53

-4645,66

4352,34

2337,74

23,3774

450

1531,48

3946,31

-4671,79

4083,83

-5778,31

0

-165,95

0

-1054,43

-10,5443

480

5251,85

0

-397,964

0

66,4586

0

5691,09

-4125,16

6486,28

64,8628

510

4352,34

90,4069

4845,93

-4099,08

4578,24

-6274

6236,53

-4645,66

5084,70

50,8470

540

0

-2656,55

3946,31

-4671,79

4083,83

-5778,31

0

-165,95

-5242,47

-52,4247

570

-4125,16

1531,48

0

-397,964

0

66,4586

0

5691,09

2765,91

27,6591

600

-4645,66

5251,85

90,4069

4845,93

-4099,08

4578,24

-6274

6236,53

5984,22

59,8422

630

-165,95

4352,34

-2656,55

3946,31

-4671,79

4083,83

-5778,31

0

-890,132

-8,90132

660

5691,09

0

1531,48

0

-397,964

0

66,4585

0

6891,07

68,9107

690

6236,53

-4125,16

5251,85

90,4069

4845,93

-4099,08

4578,24

-6274

6504,72

65,0472

720

0

-4645,66

4352,34

-2656,55

3946,31

-4671,79

4083,83

-5778,31

-5369,85

-53,6985

 

 

 

 

 

3.2. Тепловой и динамический расчеты двигателя ЯМЗ-238 НД5 работающего по газодизельному циклу.

 

3.2.1. Расчет процессов газообмена.

 

Определение давления и температуры остаточных газов.

Температура остаточных газов.

 принимаем равным 780 К

Температура подогрева свежего заряда.

принимаем 5 0С

 

3.2.2. Расчет давления в конце впуска.

 

3.2.3. Расчет коэффициента остаточных газов.

 

3.2.4. Расчет температуры в конце впуска и коэффициента

наполнения.

Температура в конце впуска Та определяется:

Для четырехтактных двигателей коэффициент наполнения ηv c учетом продувки и дозарядки цилиндра равен:

 

3.2.5. Расчет процесса сжатия.

Давление pс (МПа) и температура Тс (К) в конце процесса сжатия определяются из уравнения политропы:

Коэффициент избытка воздуха.

Для различных двигателей на номинальном режиме работы коэффициент избытка воздуха α принимаем равным 1,7

 

3.2.6. Термохимический расчет процесса сгорания.

Газодизельный цикл предусматривает участие в его осуществлении двух топлив, включающих запальную дозу дизельного топлива и сжатый газ.

Выбираем марки газового и дизельного топлив, их состав и теплотворную способность.

Сжатый природный газ марки «Б» следующего состава:

метан CH4 – 92%=0,92;

азот N2 – 4%=0,04;

этан C2H6 – 2%=0,02

пропан C3H8 – 1%=0,01;

бутан C4H10 – 1%=0,01;

hv=33657 кДж/м3.

Дизельное топливо: С=0,87, Н=0,126, O=0,004;

Нu=42500 кДж/кг.

Для заданного прототипа дизеля определяется часовой расход дизельного топлива

, кг/ч,                                                                 (3.50.)                                

где ge –удельный эффективный расход топлива, г/кВт·ч;

Ne – эффективная мощность дизеля-прототипа, кВт.

 кг/ч.

Часовой расход газа при работе на номинальном режиме

, м3/ч,                                                                           (3.51.)                                        

, м3/ч

Запальная доза топлива согласно опытным данным составляет 15...20% от номинального часового расхода дизельного топлива

, кг/ч,                                                             (3.52.)

 кг/ч

При этом масса жидкого топлива в кг на один кмоль сжигаемого в двигателе газа составит:

, кг/кмоль газа,                                                    (3.53.)

где 22,4 м3 – объем газа при нормальных физических условиях.

кг/моль газа

Процесс сгорания

Теоретически необходимое количество воздуха для сжигания газа

, (Н·м3)/ (Н·м3),                              (3.54.)  

где n – число атомов углерода;

m – число атомов водорода каждого углеводородного компонента;

CnHm – объемная доля углеводородного компонента;

0,208 – объемное содержание кислорода в 1 кМоль воздуха.

Определяем теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 кг жидкого топлива:

,                                                          (3.55.)                               

где С,Н и О – соответственно объемные доли углерода, водорода и кислорода в составе жидкого топлива.

                                                              (3.56.)

                                                                (3.57.)

 

                                              (3.58.)

                                            (3.59.)

Количество свежего заряда , находящегося в цилиндре дизеля, кмоль/кг:

Для газодизельных двигателей, кмоль/кг:

                                                                                   (3.60.)

где - молекулярная масса паров газа, принимаем =16.7 кг/кмоль.

                                                               (3.61.)

Количество остаточных газов в цилиндре Мr  определяется кмоль/кг,

Количество продуктов сгорания , образующихся при сгорании 1 кг жидкого топлива на 1 кмоль сжигаемого в двигателе газа, кмоль/кг:

                                                           (3.62.)

                                                                    (3.63.)

                                                                  (3.64.)

                                                               (3.65.)

                                                                        (3.66.)

                                                                (3.67.)

                                                                                        (3.68.)

                                                                            (3.69.)

 

3.2.7. Термодинамический расчет процесса сгорания.

                                            (3.70.)

Температуру смеси в конце процесса сгорания определяют по следующему выражению.

(3.71.)

где ξ – коэффициент использования теплоты, ξ=0,8;  λ – степень повышения давления, λ=1,8

Давление газов в конце сгорания, МПа

Степенью предварительного расширения в газодизеле.

 

 

3.2.8. Расчет процесса расширения.

Предполагают, что расширение происходит по политропному процессу со средним показателем политропы , принимаем равному 1,28.

Степень последующего расширения для дизелей определяется по выражению:

Значения давления pb (МПа) и температуры Тb (К) в конце процесса

расширения определяются по формулам политропного процесса:

Проверка ранее принятой температуры остаточных газов:

Погрешность составляет: 

          

 

3.2.9. Расчет индикаторных показателей двигателя.

Среднее индикаторное давление цикла pi МПа:

Совершенство цикла, его топливная экономичность оценивается вели­чиной удельного индикаторного расхода топлива, г/(кВт ч):

 

3.2.10. Расчет эффективных показателей двигателя.

Среднее эффективное давление, МПа

Относительный уровень механических потерь характеризует механиче­ский КПД:

В целом топливная экономичность двигателя характеризуется величиной эффективного КПД  ηe  или удельного эффективного расхода топлива ge, г/(кВт ч):

 

3.2.11 Расчет основных  размеров двигателя.

Рабочий объем цилиндра, л (дм3):

Диаметр цилиндра, мм

Принимаем: S=140 мм, D=130 мм.

Рабочий объем цилиндра, л:

Эффективная мощность двигателя, кВт:

Эффективный крутящий момент, кН м:

Часовой расход топлива, кг/ч:

 

3.2.12. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.6. Расчет сил инерции.

α,˚

Рг, мм

Рг, Н

Pj, H

α, рад

Pрез, Н

Pc, H

cos(α+β)/cosβ

Z, Н

sin(α+β)/cosβ

T, Н

Rш, Н

Pj, мм

0

0,9455

94,55

-1981,8

0

-11887,2

-16714

1

-11887,2

0

0

28601,2

-119,818

30

0,76

76

-10378,1

0,523333

-10302,1

-16714

0,803

-8272,61

0,609

-6274

25762,21

-103,781

60

0,76

76

-5996,4

1,046667

-5920,4

-16714

0,309

-1829,41

0,976

-5778,31

19422,8

-59,964

90

0,76

76

-9,54142

1,57

66,45858

-16714

-0,256

-17,0134

1

66,45858

16731,1

-0,09541

120

0,76

76

5979,876

2,093333

6055,876

-16714

-0,691

-4184,61

0,756

4578,242

21394,16

59,79876

150

0,76

76

10368,58

2,616667

10444,58

-16714

0,929

9703,012

0,391

4083,83

8113,628

103,6858

180

0,76

76

11981,78

3,14

12057,78

-16714

-1

-12057,8

0

0

28771,73

119,8178

210

0,9499

94,99

10387,65

3,663333

10482,64

-16714

-0,929

-9738,37

-0,391

-4098,71

26767,98

103,8765

240

1,667

166,7

6012,918

4,186667

6179,618

-16714

-0,691

-4270,12

-0,756

-4671,79

21497,83

60,12918

270

3,6693

366,93

28,62424

4,71

395,5542

-16714

-0,256

-101,262

-1

-395,554

16819,87

0,286242

300

9,9216

992,16

-5963,33

5,233333

-4971,17

-16714

0,309

-1536,09

-0,976

4851,864

18883,98

-59,6333

330

38,5816

3858,16

-10359

5,756667

-6500,84

-16714

0,803

-5220,17

-0,609

3959,012

22288,56

-103,59

360

108,8332

10883,32

-11981,7

6,28

-1098,41

-16714

1

-1098,41

0

0

17812,37

-119,817

390

117,1264

11712,64

-10397,1

6,803333

1315,491

-16714

0,803

1056,34

0,609

801,1342

15678,1

-103,971

420

36,2883

3628,83

-6029,42

7,326667

-2400,59

-16714

0,309

-741,781

0,976

-2342,97

17612,27

-60,2942

450

17,047

1704,7

-47,707

7,85

1656,993

-16714

-0,256

-424,19

1

1656,993

17218,06

-0,47707

480

10,7016

1070,16

5946,773

8,373333

7016,933

-16714

-0,691

-4848,7

0,756

5304,801

22205,61

59,46773

510

8,281

828,1

10349,4

8,896667

11177,5

-16714

0,929

10383,9

0,391

4370,402

7692,206

103,494

540

7,8196

781,96

11981,66

9,42

12763,62

-16714

-1

-12763,6

0

0

29477,57

119,8166

570

1,6717

167,17

10406,62

9,943333

10573,79

-16714

-0,929

-9823,05

-0,391

-4134,35

26857,13

104,0662

600

0,9916

99,16

6045,899

10,46667

6145,059

-16714

-0,691

-4246,24

-0,756

-4645,66

21468,85

60,45899

630

0,9916

99,16

66,78962

10,99

165,9496

-16714

-0,256

-42,4831

-1

-165,95

16757,26

0,667896

660

0,9916

99,16

-5930,2

11,51333

-5831,04

-16714

0,309

-1801,79

-0,976

5691,094

19370,63

-59,302

690

0,9916

99,16

-10339,8

12,03667

-10240,6

-16714

0,803

-8223,21

-0,609

6236,531

25705,18

-103,398

720

0,9916

94,55

-11981,8

12,56

-11887,2

-16714

1

-11887,2

0

0

28601,2

-119,818

 

Таблица 3.7. Тангенциальная сила.

α

Rш, мм

Т, мм

α

Rш, мм

Т, мм

0

286,01

0

390

156,78

8,011342

30

257,62

-62,74

420

176,12

-23,4297

60

194,23

-57,7831

450

172,18

16,56993

90

167,31

0,664586

480

222,06

53,04801

120

213,94

45,78242

510

76,922

43,70402

150

81,136

40,8383

540

294,78

0

180

287,72

0

570

268,57

-41,3435

210

267,68

-40,9871

600

214,69

-46,4566

240

214,98

-46,7179

630

167,57

-1,6595

270

168,2

-3,95554

660

193,71

56,91094

300

188,84

48,51864

690

257,05

62,36531

330

222,89

39,59012

720

286,01

0

360

178,12

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3.8. Расчет крутящего момента.

α,˚

Т1

Т2

Т3

Т4

Т5

Т6

Т7

Т8

ТΣ, Н

ТΣ/μр,

Н

0

0

-165,95

0

1531,48

0

-397,964

0

66,4586

1034,03

10,3403

30

-6274

5691,09

-4125,16

5251,85

90,4069

4845,93

-4099,08

4578,24

5959,28

59,5928

60

-5778,31

6236,53

-4645,66

4352,34

-2656,55

3946,31

-4671,79

4083,83

866,684

8,66684

90

66,4586

0

-165,95

0

1531,48

0

-397,964

0

1034,03

10,3403

120

4578,24

0

5691,09

-4125,16

5251,85

90,4069

4845,93

-4099,08

12233,3

122,333

150

4083,83

-6274

6236,53

-4645,66

4352,34

-2656,55

3946,31

-4671,79

371,003

3,71003

180

0

-5778,31

0

-165,95

0

1531,48

0

-397,964

-4810,75

-48,1075

210

-4098,71

66,4586

0

5691,09

-4125,16

5251,85

90,4069

4845,93

7721,86

77,2186

240

-4671,79

4578,24

-6274

6236,53

-4645,66

4352,34

-2656,55

3946,31

865,415

8,65415

270

-395,554

4083,83

-5778,31

0

-165,95

0

1531,48

0

-724,506

-7,24506

300

4851,86

0

66,4586

0

5691,09

-4125,16

5251,85

90,4069

11826,5

118,265

330

3959,01

-4099,08

4578,24

-6274

6236,53

-4645,66

4352,34

-2656,55

1450,83

14,5083

360

0

-4671,79

4083,83

-5778,31

0

-165,95

0

1531,48

-5000,74

-50,0074

390

801,134

-397,964

0

66,4586

0

5691,09

-4125,16

5251,85

7287,41

72,8741

420

-2342,97

4845,93

-4099,08

4578,24

-6274

6236,53

-4645,66

4352,34

2651,32

26,5132

450

1656,99

3946,31

-4671,79

4083,83

-5778,31

0

-165,95

0

-928,925

-9,28925

480

5304,80

0

-397,964

0

66,4586

0

5691,09

-4125,16

6539,23

65,3923

510

4370,40

90,4069

4845,93

-4099,08

4578,24

-6274

6236,53

-4645,66

5102,77

51,0277

540

0

-2656,55

3946,31

-4671,79

4083,83

-5778,31

0

-165,95

-5242,47

-52,4247

570

-4134,35

1531,48

0

-397,964

0

66,4586

0

5691,09

2756,72

27,5672

600

-4645,66

5251,85

90,4069

4845,93

-4099,08

4578,24

-6274

6236,53

5984,22

59,8422

630

-165,95

4352,34

-2656,55

3946,31

-4671,79

4083,83

-5778,31

0

-890,132

-8,90132

660

5691,09

0

1531,48

0

-397,964

0

66,4586

0

6891,07

68,9107

690

6236,53

-4125,16

5251,85

90,4069

4845,93

-4099,08

4578,24

-6274

6504,72

65,0472

720

0

-4645,66

4352,34

-2656,55

3946,31

-4671,79

4083,83

-5778,31

-5369,85

-53,6985

    

 

  1. Экономическое обоснование эффективности проекта «Модернизация системы питания тракторов».

 

Целью проекта является разработка топливной системы тракторного дизеля для работы на смеси, состоящей из дизельного топлива и рапсового масла. На данный момент дизельное топливо стоит в среднем 24-25 руб./л, а себестоимость рапсового масла составляет 14 руб./л, а это почти в 2 раза меньше чем у дизельного топлива. Этим мы можем добиться снижения затрат на топливо.  Кроме того  смесь обладает рядом преимуществ по сравнению с дизельным топливом.

Для оценки экономической эффективности проекта необходимо рассчитать затраты на изготовление конструкции и балансовую стоимость, себестоимость единицы работ, удельные капитальные вложения и удельные приведенные затраты, годовую экономию.

Затраты на изготовление конструкции.

Затраты Ск определяются по формуле 5.1:

                                                                                  (5.1)

где См – стоимость материалов, применяемых при изготовлении конструкции, руб.

Спд – стоимость покупных деталей, узлов, агрегатов, руб.

Соп – общепроизводственные расходы, руб.

Стоимость основных материалов См определяются по выражению 5.2:

                                                                                                    (5.2)

где М – масса израсходованного материала, кг.

Ц – цена 1 кг материала, руб.

Масса материала М определяется по формуле 5.3:

                                                                                                    (5.3)

где Мr – масса готовой детали, кг.

А и n – постоянные, зависящие от вида материала детали, способов и методов ее изготовления, наличия механической обработки и т.д.

Постоянные принимаем из приложения.

Стоимость основных материалов.

Масса уголка применяемого для крепления смесителя равна 0,190кг., тогда масса израсходованного материала равна:

Цену уголка L63x40x4 ГОСТ 8510-86 принимаем из каталога торгового предприятия, равной 147 рублей за метр.

Отсюда стоимость материала равна:

Масса металлического прута,  идущего на изготовление корпуса смесителя, равна 1 кг., тогда масса израсходованного материала равна:

Тогда стоимость материала равна:

Масса разделительной пластины для топливного бака равна 2,5 кг. Стоимость  пластины принимаем 300 руб.

Масса израсходованного материала:

Тогда стоимость материала равна:

Суммарная стоимость материалов:

Стоимость покупных деталей складывается  из стоимости комплекта болтов с шайбами и гайками, штуцеров, топливной трубки высокого давления и запорного вентиля.

Стоимость комплекта болтов с шайбами, гайками и штуцерами  400 руб.,  топливной трубки  500 руб., запорный вентиль 100 руб., тогда:

Заработная плата производственных рабочих Сзп рассчитывается по формуле 5.4:

,                                                                                    (5.4)

где Созп – основная заработная плата, руб.

Сдзл – дополнительная заработная плата, руб.

Ссоц – отчисления на социальные нужды, руб.

Основная заработная плата Созп определяется произведением 5.5:

                                                                                       (5.5)

где Тиз – трудоемкость изготовления элементов изделия, чел-ч.

Тсб – трудоемкость сборки и установки оборудования, чел-ч.

Сч – часовая тарифная ставка, (по среднему разряду 17,5 руб.).

Дополнительную заработную плату можно принять в размере 5 % от основной.

Отчисления на социальные нужды Ссоц определяется по формуле 5.6:

                                                                                  (5.6)

где Кот – коэффициент отчислений, равный 0,395.

Общепроизводственные расходы Соп вычисляются по формуле 5.7:

                                                                                              (5.7)

где Rоп – процент общепроизводственных расходов равный 80%, тогда:

Следовательно:

Для определения балансовой стоимости предлагаемого трактора к балансовой стоимости трактора необходимо прибавить затраты на изготовление, транспортировку и монтаж в размере 10…20%.

Таким образом, окончательная сумма затрат на изготовление конструкции составит:

Балансовая стоимость трактора Бп в модернизированном варианте определяется по формуле 5.8:

                                                                                                   (5.8)

где Бб – балансовая стоимость базового трактора ДТ-75М, по прейскуранту составляет, 253900 рублей.

Эксплуатационные затраты – Эз включают в себя сумму затрат на оплату труда – Зпл, амортизационных отчислений– А, отчислений в ремонтный фонд – Р и стоимость горюче – смазочных материалов – Сг. Определяем эксплуатационные затраты базового и модернизированного трактора по формуле 5.9  и сравниваем их:

                                                                                       (5.9)

Заработная плата Зпл определяется по формуле 5.10:

                                                                                      (5.10)

где Тj – годовой фонд времени, ч.

Тст – часовая тарифная ставка тракториста, равная 20 руб/ч.

Кпов – коэффициент, учитывающий надбавки, доплаты, премии, Кпов=1,9.

Кнач – коэффициент учитывающий начисления на зарплату (отчисления в фонд медицинского страхования, фонд занятости и др), Кнач=1,326.

Qj – годовой объем работ, у.э.га.

Среднегодовая загрузка трактора по данным хозяйства составляет 507,9 ч. Часовая производительность трактора Wб составляет 1,1 у.э.га./ч. По данным теплового расчета в результате модернизации мощность двигателя  уменьшится с 66,2 до 61,6, т.е. изменилась на 6,9 %. В результате часовая производительность уменьшилась на 5.9%. Таким образом, часовая производительность модернизированного трактора Wм составит 1,03 у.э.га./ч. Годовые объём работ QБ и QМ у.э.га., определяются по формулам 5.11 и 5.12 соответственно:

                                                                                            (5.11)

                                                                                                (5.12)

Оплата труда Зпл рассчитывается для базового и модернизированного трактора:

 

Отчисления на амортизацию Аi определяются по выражению 5.13:

                                                                                                  (5.13)

где Бi – балансовая стоимость трактора, руб.

а – норма амортизационных отчислений на реновацию, принимаем 10% .

Отчисления в ремонтный фонд Рi рассчитываются по формуле 5.14:

                                                                                                  (5.14)

где r – норма отчислений для ремонта и технического обслуживания, принимаем 18,5%.

Стоимость горюче – смазочных материалов Сг определяется по формуле 5.15:

                                                                                                 (5.15)

где Г – расход топлива на 1 ч.

Цг  - стоимость единицы ГСМ, руб.

Расход топлива на 1 у.э.га., Г определяется по формуле 5.16:

                                                                                        (5.16)

где gе – удельный расход топлива, г/кВтч.

Nе – эффективная мощность двигателя, кВт.

W – часовая производительность автомобиля, у.э.га./ч.

ρ – плотность топлива, кг/л.

Стоимость 1 л. дизельного топлива составляет 24 руб., а стоимость 1 л. рапсового масла 14 руб. (цены на 14.05.2011). А так как мы будем использовать смесь 50% РМ и 50% ДТ, то цена одного литра смеси равна 19 руб.

Следовательно, стоимость топлива израсходованный на 1 у.э.га., равна:

Всего эксплуатационных затрат:

Так как косвенные затраты отсутствуют, то себестоимость единицы работ S равна эксплуатационным затратам в расчете на единицу работ т.е. Sб=568,9 руб./ у.э.га., Sм=521,6 руб./ у.э.га.

Удельные капитальные вложения Кудi определяются по формуле 5.17:

                                                                                                    (5.17)

Срок окупаемости дополнительных капиталовложений Т определяется по формуле 5.18:

                                                                                          (5.18)

 

Удельные приведенные затраты ij рассчитываются по выражению 5.19:

                                                                                             (5.19)

где εм – нормативный коэффициент сравнительной эффективности капиталовложений, εм=0,12.

Расчет потенциального резерва эффективности проекта проводится  в следующем порядке.

Определяется граница эффективности Гэ по формуле 5.20:

                                                                                                   (5.20)

Фактическое соотношение производительностей Вф определяется по формуле  5.21:

                                                                                  (5.21)

Коэффициент потенциального резерва эффективности Крэ определяется по выражению  5.22:

                                                                                             (5.22)

 

Так как коэффициент потенциального резерва эффективности положительный, можно сделать вывод, что мероприятие по переоборудованию для данного предприятия экономически целесообразно.

Годовая экономия от снижения себестоимости эксплуатационных затрат Эг определяется по формуле 5.23:

                                                                                        (5.23)

Годовая экономия от снижения себестоимости эксплуатационных затрат одного трактора равна примерно 24742,6 руб.

 

ЧЕРТЕЖИ К ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТУ

 

 

 

 

 Скачать: gazodizel.rar

Категория: Дипломные работы / Транспорт дипломные работы

А также:
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.
 

Привет студент

Copyright © 2012-2023 PRIVETSTUDENT.COM
Образовательный сайт
Правообладателям
Наверх