Проектирование стенда по проверке, испытанию и диагностике стартеров и генераторов легкового автомобиля

глава 1 обзор оборудований.doc

1. Виды оборудований по диагностике и ремонту стартеров и генераторов их функциональные возможности.
В данное время существует огромное количество диагностирующего оборудования и стендов по проверке и ремонту стартеров и генераторов. Все они предназначены для выявления неполадок в различных узлах агрегатов и их устранению. В целом все оборудование практически похожи но различие состоит в габаритных размерах функциональных возможностях комплектовки того или иного стенда и в производителе. Рассмотрим часть оборудований которые уже используется в данное время.
1 Контрольно испытательный стенд Э-242
На рисунке 1.1 представлен контрольно испытательный стенд Э-242.
Рисунок 1.1-Стенд - 242
Контрольно испытательный стенд Э-242 предназначен для контроля и ремонта снятого с автомобиля электрооборудования: генераторов до 65 кВт в режиме холостого хода и под нагрузкой стартеров до 11 кВт в режиме холостого хода и полного торможения реле-регуляторов тяговых реле стартеров реле-прерывателей коммутационных реле электроприводов агрегатов автомобиля обмоток якорей полупроводниковых приборов резисторов. Он оснащен электроприводом для вращения генераторов источником стартерного тока нагрузочными устройствами устройствами проверки якорей и контроля изоляции средствами измерений напряжения силы тока электрического сопротивления крутящего момента частоты вращения.Оборудован зажимами для крепления генераторов и стартеров тормозным устройством для осуществления режима полного торможения стартеров и измерения крутящего момента. Поставляется с полным комплектом принадлежностей необходимых для выполнения проверок.
Диапазоны измерений:напряжение постоянного тока 0 - 20 12 - 160 - 40 24 - 32 В; сила постоянного тока 0 - 5 0 - 500 - 150 0 - 500 0 - 1500 А; электрическое сопротивление постоянному току 1 - 100 10 - 1000 100 - 10000 1000 - 100000 Ом; крутящий момент на валу стартера 0 - 250 - 10 кгсм; частота вращения ротора генераторастартера 0 - 10000 обмин. Регулировка тока нагрузки генераторов: плавная реостат ступенчатая 30 60 90120А.Мощность привода генераторов 4 кВт.
Источник стартерного тока: номинальное напряжение 1224 В максимальный ток 1150 А кратковременная мощность (проверка стартера 10 сек) 16 кВт. Напряжение питания 380 В масса 400 кг габариты 1000х800х1530 мм.
2 Контрольно испытательный стенд Э-250-00
На рисунке 1.2 представлен контрольно испытательный стенд Э-250-00.
Рисунок 1.2-Стенд-250-00
Усовершенствованная модель широко известного стенда Э-242. Контрольно-испытательный стенд для контроля и регулировки снятого с автомобиля электрооборудования: генераторов стартеров реле-регуляторов тяговых реле стартеров реле-прерывателей коммутационных реле электроприводов агрегатов автомобиля обмоток якорей полупроводниковых приборов резисторов. Отсутствует сетевой источник питания (СИП) для проверки стартеров. Источником питания при проверке стартера служат 2 аккумуляторные батареии по 190Ач илипуско-зарядное устройство. Стенд предназначен для диагностики снятого с автомобиля электрооборудования в условиях автотранспортных предприятий авторемонтных заводов фирм и мастерских станций технического обслуживания автомобилей для профильных учебно-образовательных учреждений.
Принцип работы стенда заключается в имитации рабочих режимов и измерении выходных характеристик снятого с автомобилей электрооборудования с целью проверки его работоспособности и определения технического состояния и поиска неисправностей.
В стенде реализована революционная методика проверки генераторов. Её режим максимально приближен к эксплуатационному: плавно изменяется частота вращения и ток нагрузки.
Перечень контролируемых параметров:
Генераторы: частота вращения ротора генератора во всем рабочем диапазоне; частота вращения привода генераторов; ток нагрузки генератора; напряжение при этих проверках; ток потребляемый генераторами постоянного тока в режиме двигателя; симметрия фаз генераторов переменного тока.
Регуляторы напряжения: напряжение включения реле обратного тока; уровень напряжения поддерживаемый регулятором; ток ограничения; обратный ток; переменное напряжение срабатывания реле блокировки стартера; ток срабатывания реле защиты; напряжение рассогласования двухэлементных регуляторов напряжения.
Стартеры: частота вращения якоря на холостом ходу; ток потребляемый стартером на холостом ходу; ток потребляемый стартером в режиме полного торможения; момент развиваемый в режиме полного торможения; момент включения главных контактов по зазору между шестерней и упорной шайбой; состояние главных контактов по падению напряжения на них при протекании определенной величины тока.
Коммутационные реле: напряжение и ток срабатывания; напряжение и ток отпускания; контроль изоляции на пробой.
Прочие элементы электрооборудования: контроль изоляции на пробой; измерение сопротивлений резисторов от 1 Ом до 100 кОм; проверка якорей генераторов и стартеров.
3 Стенд диагностический СКИФ-1-02
На рисунке 1.3 представлен Стенд диагностический СКИФ-1-02.
Рисунок 1.3-СКИФ-1-02
Предназначен для диагностики технического состояния электрооборудования. Осуществляет: проверку тех. характеристик генераторов постоянного и переменного (с выпрямителем) тока напряжением 12 24В мощностью до 4кВт в режиме холостого хода и под нагрузкой до 22 кВт; проверку параметров и регулировку реле-регуляторов к генераторам; проверку параметров стартеров с номин. напряжением 12 24В мощностью до 9кВт в режиме холостого хода; проверку на работоспособность коммутационных реле и реле-регуляторов; проверку параметров электродвигателей вспомогат. механизмов; проверку исправности полупроводниковых приборов; проверку сопротивлений; зарядку кислотных АКБ напряжением 12В до 210 Ач; тестирование АКБ под нагрузкой; тип конструкции – настольный; питание - от трехфазной сети переменного тока напряжением 380 В частоты 50 Гц; потребляемая мощность - 42 кВт максим. зарядный ток – 20А; регулировка зарядного тока – плавная; защита от переполюсовки АКБ и короткого замыкания зарядных проводов; режимы работы зарядного устройства – автоматический ручной; масса – 50 кг габаритные размеры – 565х750х525 мм.
4 Стенд для диагностики генераторов и стартеров MD1
На рисунке 1.4 представлен стенд для диагностики генераторов и стартеров MD1.
Рисунок 1.4-Стенд MD1
Стенд MD1 предназначен для проверки без непосредственной установки на автомобиль работоспособности стартеров и генераторов легковых и грузовых автомобилей 12 и 24В и измерения их электрических параметров. Питание стенда от сети переменного тока 380V полностью электронное управление двигателем (пр-ва MITSUBISHI) с плавным пуском и остановкой двигателя плавная регулировка оборотов 0-6000 в прямом и реверсном режимах авто-режим 3000 оборотов. Максимальный ток нагрузки при проверке генераторов - до 200А обеспечиваемый включением 6 независимых активных нагрузочных режимов. Проверка не только силовых но и информационных выходов современных генераторов: P-D Active L FR-SIG DFM.Удобный надежный и быстрый натяжной механизм для поликлиновых и ручейковых ремней генераторов (время установки агрегата 20-30сек). Проверка стартеров с номинальным напряжением 12В и 24В мощностью до 92 кВт в режиме холостого хода. Пусковой ток обеспечивается при помощи 2х стандартных автомобильных аккумуляторов 12V. Наглядная цифровая индикация измеряемых (ток напряжение) и задаваемых (количество оборотов двигателя) параметров испытаний. Предусмотрена возможность установки USB модуля (в версии PRO Print) для подключения к компьютеру и принтеру. При подключении к компьютеру на последний устанавливается специальное программное обеспечение (поставляется в комплекте) для отображения в виде графиков зависимостей напряжения от тока оборотов (задаются пользователем) на любом временном промежутке что безусловно будет особо важно для определения «плавающих» неисправностей.Габаритные размеры стенда 900х1520х800мм. Вес 150кг.
5 Испытательные стенды MOTOPLAT
На рисунке 1.5 представлен испытательный стенд MOTOPLAT.
Модели C21GE ( аналоговый) и CV21BP (цифровой) представляют собой комбинацию испытательных стендов для стартеров и генераторов на 6 12 и 24 вольт. Приводной двигатель управляется устройством программируемой электроавтоматики и обладает мощностью 75 кВт. Поэтому имеется возможность тестирование генераторов до соответственной мощности 200 и 240 ампер при 24 вольт. Для тестирования максимальной выходной мощности C21GE обладает защитой до мощности 480 ватт. Управление движением двигателя происходит посредством двух постоянных позиций оборотов ( 1500 и 3000 оборотов в минуту) либо при помощи переменного регулятора.
Рисунок 1.5-Стенд MOTOPLAT.
Часть стенда для стартеров позволяет тестировать стартеры до мощности 15 л. с. В комбинации с гидравлической тормозной системой измерителем тормозного давления и компенсационным переключателем количества зубцов имеется возможность тестирования начальной мощности.
Одновременно поставляемые приспособления позволяют вам смонтировать практически все виды стартеров и генераторов на испытательном стенде. Испытательный стенд питается от трехфазной цепи 380 вольт но также может быть переделан на питание 220 вольт.
6 Испытательный стенд Junior test bench.
На рисунке 1.6 представлен испытательный стенд Junior test bench.
Рисунок 1.6- стенд Junior test bench.
Junior test bench - малый испытательный стенд настольный вариант позволяющий проводить ускоренные испытания генераторов и стартеров 12-24 Вольт. Предназначен для механических электротехнических автомобильных мастерских.
Он проводит испытание генератора 12-24 В с зарядным реостатом и с предупредительной световой сигнализацией. Также проводит испытание стартера в режиме холостого хода с управлением входным реле стартера и полем индуктора.
Технические характеристики: три фазы двигатель 2 л.с. со ступенчатым шкивом с V-образными канавками и KcKV-образными полюсами; зарядный реостат 200 Вт (12 В); амперметр с нулем в середине шкалы 50-0-50 А; амперметр для испытания стартера 0-1000 А
- источник питания 380 В; однофазный источник питания 220 В с инвертором и с бесступенчатым регулированием скорости; питание от аккумулятора 12-24 В; размеры: 75х75х80; масса 50 кг 55 кг.
7 Стенд проверки генераторов и стартеров AST-55
На рисунке 1.7 представлен стенд проверки генераторов и стартеров AST-55.
Рисунок 1.7 стенд проверки генераторов и стартеров AST-55
При разработке стенда основная задача состояла в осуществлении более компактных размеров скорости диагностики агрегата (установка снятие) и удобство в управлении. Агрегат устанавливается на подставку или без нее зависит от конструктива агрегатаи закрепляется фиксирующей цепью.Первым нажатием на рычаг зажимается цепь а вторым нажатием производится натяжка соответсвующего ремня.Эта процедура занимает 10-15 секунд вашего времени. Помимо индикаторов напряжения и постоянного тока присутствующих на всех подобных стендах имеется индикатор составляющей переменного тока. Например: завышенное показание при проверке генератора указывает на наличие проблем у диодного моста а у стартера – на щетки или отсутствие надлежащего контакта между ламелями коллектора и обмоткой якоря. По индикатору мощности определяется максимальный выходной ток генератора а для стартера- наличие проблем с обмоткой статора или втулками якоря. Эти и другие комбинации показаний индикаторов могут указывать на путь решения проблем на стадии начальной диагностики.
Таблица 1.1. Технические характеристики стенда проверки генераторов и стартеров AST-55
Напряжение питания 3 фазыили 1 фаза
Напряжение проверяемых агрегатов
Макс. измеряемый ток
Тип передачи с привода
Контролируемые параметры
Габариты без монитора
Вес без аккумуляторов
8 Контрольно испытательный стенд Э-250-02.
На рисунке 1.8 представлен контрольно испытательный стенд Э-250-02.
Рисунок 1.8- стенд Э-250-02.
Стенд Э-250-02 для контроля и ремонта снятого с автомобиля электрооборудования усовершенствованная модификация широко известного стенда Э-242 оснащен цифровой индикацией режимов работы. Контрольно-испытательный стенд для контроля и регулировки снятого с автомобиля электрооборудования: генераторов стартеров реле-регуляторов тяговых реле стартеров реле-прерывателей коммутационных реле; электроприводов агрегатов автомобиля; обмоток якорей; полупроводниковых приборов резисторов. Принцип работы стенда заключается в имитации рабочих режимов и измерении выходных характеристик снятого с автомобилей электрооборудования с целью проверки его работоспособности и определения технического состояния и поиска неисправностей. Встроенная плавно-ступенчатая электронная нагрузка позволяет проверить все известные марки генераторов во всем диапазоне токоскоростной характеристики от 0 до 160 А. Нагрузкой генераторов может быть аккумуляторная батарея которая будет заряжаться от генератора приводимого от стенда. Два ручья приводного шкива обеспечивают проверками генераторы с клиновым и с поликлиновым (плоскоременным) приводом. Встроенный источник регулируемого напряжения обеспечивает проверку различных реле. Опционно оснащается устройством проверки якорей стартеров и двигателей. Поставляется с полным комплектом принадлежностей необходимых для выполнения проверок. Режимы проверок максимально приближены к условиям эксплуатации. В стенде реализована методика проверки генераторов ее режим максимально приближен к эксплуатационному: плавно изменяется частота вращения и ток нагрузки. Внутри каждой группы можно методом опционной доработки получить любое исполнение. Исполнения стенда делятся на две группы: универсальные (12В24В) и легковые (12В) в зависимости от принадлежности проверяемого электрооборудования к автомобилям с разным бортовым напряжением. В каждой группе есть генераторное исполнение исключающее проверку стартеров что не мешает его опционной доработке в случае смены потребителя. В качестве источника стартерного питания применяется сетевой источник питания или аккумуляторные батареи. В аккумуляторном варианте в случае подсаженного> аккумулятора можно использовать стороннее пуско-зарядное устройство.
Таблица 1.2 Технические характеристики Контрольно испытательный стенд Э-250-02
- напряжение постоянного и переменного тока В
- сила постоянного тока А
- электрическое сопротивление постоянному току Ом
- крутящий момент Нм
- частота вращения ротора генератора стартера обмин
Максимальная мощность потребляемая из сети при проверке стартеров кВт
Время установления рабочего режима мин
Время непрерывной работы час
Средняя наработка на отказ час
Источник стартерного тока:
- номинальное напряжение В
Напряжение питания В
Габаритные размеры мм
Таблица 1.3 Контролируемые параметры стенда Э-250-02
Частота вращения ротора генератора во всем рабочем диапазоне;
Частота вращения привода генераторов;
Ток нагрузки генератора;
Напряжение при этих проверках;
Ток потребляемый генераторами постоянного тока в режиме двигателя;
Симметрия фаз генераторов переменного тока.
Регуляторы напряжения
Напряжение включения реле обратного тока;
Уровень напряжения поддерживаемый регулятором;
Переменное напряжение срабатывания реле блокировки стартера;
Ток срабатывания реле защиты;
Напряжение рассогласования двухэлементных регуляторов напряжения.
Частота вращения якоря на холостом ходу;
Ток потребляемый стартером на холостом ходу;
Ток потребляемый стартером в режиме полного торможения;
Момент развиваемый в режиме полного торможения;
Момент включения главных контактов по зазору между шестерней и упорной шайбой;
Состояние главных контактов по падению напряжения на них при протекании определенной величины тока.
Напряжение и ток срабатывания;
Напряжение и ток отпускания.
Контроль изоляции на пробой.
Другие элементы электрооборудования
Контроль изоляции на пробой;
Измерение сопротивлений резисторов от 1 Ом до 100 кОм.
Проверка якорей генераторов и стартеров.

глава 3 неисправности генераторов и стартеров.doc

1.3. Неисправности стартеров и генераторов.
В современных автомобильных стартерах и генераторах возникают большое количество различных неисправностей. Рассмотрим наиболее широко встречаемые неисправности.
3.1 Характерные неисправности генераторных установок и методы их обнаружения
Генераторная установка исправна если она обеспечивает заряд аккумуляторной батареи развивает напряжение достаточное для питания и не опасное для потребителей и работает без шума. Современные генераторные установки являются высоконадежными агрегатами и часто за их отказ принимают отсутствие контакта или короткое замыкание в проводке автомобиля срабатывание предохранителя отказ амперметра и т. п.
Некачественное соединение между выводами генератора и регулятора напряжения приводит к изменению выходного напряжения системы электроснабжения. В частности повышенное сопротивление на участке между выводами «масса» генератора и регулятора ( у автомобилей ВАЗ оно не должно превышать 001 Ом) вызывает перезаряд аккумуляторной батареи из-за роста напряжения генераторной установки. На автомобилях ВАЗ с генератором Г221А и регулятором напряжения 121.3702 повышенное сопротивление участков цепи между генератором и регулятором напряжения вызывает мигание лампы контроля заряда на щитке приборов при работы двигателя на малых оборотах. Повышенное сопротивление может возникнуть из-за ослабления пружины держателя предохранителя в цепи регулятора напряжения плохого контакта в выключателе зажигания или в штекерных соединениях нарушение соединения регулятора с «массой» автомобиля.
Если амперметр при работающем двигателе автомобиля показывает малую силу тока или вообще на нуле это еще не значит что генераторная установка не исправна – аккумуляторная батарея может быть просто полностью разряжена. В этом случае нужно следить за показанием амперметра сразу после пуска двигателя. Постепенное уменьшение зарядного тока характеризует исправную генераторную установку.
Характерные неисправности генераторных установок и их методы устранения приведены в таблице 3.1.
Таблица 1.4 Неисправности генераторных установок и способы их устранения
Причина неисправности
Окисление выводов аккумуляторной батареи
Зачистить и смазать выводы
Отказ аккумуляторной батареи
Заменить аккумуляторную батарею
Нарушение проводки между элементами
Проверить провода подтянуть болтовые соединения проверить надежность штекерных соединений
Срабатывание предохранителя в цепи регулятора напряжения
Установить и устранить причину срабатывания. Предохранитель заменить
Слабое натяжение приводного ремня
Неисправность генератора
При кратковременном замыкании выводов Ш и «+» регулятора напряжения генераторных установок амперметр не показывает резкого скачка силы зарядного тока а вольтметр – напряжения. Генератор снять и отремонтировать
Неисправность регулятора напряжения
Если при выполнении операций предыдущего пункта наблюдается резкий скачок силы зарядного тока и напряжение – регулятор неисправен его следует заменить или отремонтировать
Отказ элементов транзисторного регулятора напряжения
Регулятор отправить в ремонт или заменить
Повышенное падение напряжения в контактных соединениях цепи между регулятором напряжения и бортовой сетью
Проверить или при необходимости зачистить подтянуть или заменить контактные соединения в выключателе зажигания предохранителей штекерных и винтовых соединениях этой цепи в том числе соединяющих регулятор напряжения с «массой»
Определенную информацию о работоспособности генераторной установки выполненной по одной из схем т. е. снабженной лампой контроля заряда аккумуляторной установки можно получить по поведению этой лампы. Прежде всего конечно следует убедиться что сама лампа и реле ее включения а также все соединения схемы в том числе контакты выключателя зажигания исправны. В этом случае если лампа не горит при неработающем двигателе при включение включателя зажигания причиной может являться замыкание обмотки статора на массу или замыкание минусовых диодов. После запуска и выхода двигателя на нормальный режим работы у исправной генераторной установки лампа должна погаснуть. Тем не менее контрольная лампа не контролирует отказ регулятора напряжения связанный с незакрыванием выходного транзистора главным образом с коротким замыканием внутри выходного транзистора регулятора. В этом случае напряжение генераторной установки не регулируется и достигает недопустимо высоких значений но лампа после запуска гаснет как и у нормально работающей установки. Наиболее полную и правильную информацию о работоспособности генераторной установки может дать вольтметр с пределами измерения до 15-30 В. При полностью заряженной АКБ включенных фарах дальнего света и средних частотах вращения коленчатого вала двигателя напряжение генераторной установки между выводом «+» и «массой» должно быть в пределах 13-15 В. Низкое напряжение может быть вызвано отказом как генератора так и регулятора высокое – только отказом регулятора или повышенным падением напряжения в цепи включения регулятора в бортовую сеть. Причиной низкого напряжения может быть слабое натяжение приводного ремня которое следует проверить. Соответствие генераторных установок предъявляемым к ним техническим требованиям и их исправность можно проверить на стенде сняв генераторную установку с двигателя и собрав схемы.
Рисунок 1.29- Схемы проверки генераторных установок: а - со встроенным регулятором напряжения; б – с вынесенным регулятором напряжения
Исправность регулятора напряжения можно проверить и отдельно от генератора по схемам.
В качестве источника напряжения ИП можно использовать любой источник у которого постоянное напряжение изменяется в пределах 12 – 16 В. Можно использовать и две аккумуляторные батареи – одну напряжением 12 – 125 В и последовательно с ней включенные две аккумуляторные банки другой батареи на общее напряжение 15 -16 В. Контрольную лампу НL мощностью не более 6 Вт включают так же как обмотку возбуждения генератора с которым работает регулятор напряжения.
Рисунок 1.30 – Семы проверки регулятора напряжения: а бмотка возбуждения включена между выводами Ш и «+»; б – обмотка возбуждения включена между Ш и «-»; в – регулятор 17.3702 в сборе с щеткодержателем
Более полная диагностика генератора может быть произведена только после его разборки. Прежде всего нужно снять с генератора регулятор который в большинстве случаев образует с щеткодержателем единый блок. У большинства типов отечественных генераторов этот блок можно снять отвернув два винта крепящие кожух регулятора к крышке генератора. У генератора 37.3701 для снятие регулятора напряжения следует отвернуть два винта крепящие одновременно металлическую пластину – теплоотвод регулятора и щеткодержатель к крышке генератора а затем вынуть регулятор оставив щеткодержатель на месте. Для этого между металлической пластиной регулятора и пластмассовым крепежным ушком щеткодержателя рекомендуется вставить отвертку. У генераторов компактной конструкции прежде всего следует снять пластмассовый защитный кожух закрепленный на задней крышке. Регулятор напряжения выполненный в металлостеклянном корпусе снимается вместе с щеткодержателем. Щетки вместе с контактными пластинами извлекаются из щеткодержателя вместе с регулятором. Дальнейшая разборка генератора производится снятием гаек со стяжных болтов или выворачиванием этих болтов если они ввернуты прямо в крышку. После этого статор вместе с крышкой со стороны контактных колец легко отделяется от крышки со стороны привода и ротора. Исправность катушки возбуждения проверяется омметром подсоединенным к контактным кольцам.
Величины сопротивления обмоток должны соответствовать обычно 3 – 5 Ом или 2 – 3 Ом в зависимости от того на какой максимальный ток рассчитан регулятор напряжения. Малое сопротивление говорит о наличии межвиткового замыкание большое – об обрыве обмотки вызванным поворотом каркаса относительно полюсных половин или отпайкой концов обмотки от контактных колец что может обнаружить визуально.
Омметром можно проверить обмотку и на наличие замыкания на стальные части ротора.
Диагностика обмотки статора требует специальной аппаратуры. Визуально изоляция провода не должна иметь следов подгорания и осыпания.
2 Основные неисправности стартеров способы их обнаружения и устранения.
При включении стартера якорь не вращается (тяговое реле не срабатывает)
Таблица 1.5 Основные неисправности стартера
Причина неисправности стартера
Неисправность или полная разрядка аккумулятора
Проверить батарею зарядить ее или заменить
Слабый контакт между клеммами проводников и выводами аккумулятора
Очистить контактные поверхности от окислов затянуть клемы
Чрезмерное окисление выводов аккумуляторной батареи и наконечников проводов; ослабление затяжки наконечников
Очистить полюсные выводы и наконечники проводов затянуть и смазать вазелином
Междувитковое замыкание в обмотке тягового реле замыкание ее на корпус или обрыв
Обрыв в цепи питания тягового реле стартера
Восстановить соединение проверить реле включения стартера
Неисправность выключателя зажигания: не замыкает цепь между контактами "30" и "50
Очистить контакты или заменить выключатель
Заедание якоря тягового реле
Снять реле проверить легкость перемещения якоря
При включении стартера якорь не вращается или вращается слишком медленно (тяговое реле срабатывает)
Таблица 1.6 Неисправности стартера
Неисправность или разряд аккумуляторной батареи
Окисление выводов аккумуляторной батареи и наконечников подсоединяемых к ним проводов; наконечники слабо затянуты
Очистить от окислов выводы аккумуляторной батареи и наконечники проводов затянуть и смазать вазелином
Окисление контактных болтов тягового реле
Очистить от окислов контактные болты
Ослабление затяжки гаек крепления проводов на контактных болтах тягового реле
Затянуть гайки препления проводов
Сильное подгорание коллектора зависание щеток или их значительный износ
Заменить коллектор и щетки
Обрыв в обмотке якоря или статора
Заменить обмотку статора или якорь
Замыкание между платинами коллектора межвитковое замыкание в обмотке якоря или статора или их замыкание на корпус
Заменить поврежденные детали
Замыкание щеткодержателя положительной щетки на корпус
Устранить замыкание или заменить крышку со стороны коллектора
Повышенный шум стартера во время вращения его якоря.
Таблица 1.7 Неисправности стартера
Слишком большой износ втулок подшипников или шеек вала якоря
Заменить втулки или якорь
Ослабление крепления стартера или поломка его крышки со стороны привода
Затянуть болты крепления или отремонтировать стартер
Перекос стартера допущенный при его установке
Проверить крепление стартера
Ослабление крепления полюса статора (вращаясь якорь задевает за него)
Затянуть винт крепления полюса
Повреждение зубьев шестерни привода стартера или венца маховика
Заменить привод или венец маховика
Шестерня не выходит из зацепления с маховиком:
-заедание рычага привода;
- заедание рычага муфты на шлицах вала якоря;
Очистить шлицы и смазать их моторным маслом
-ослабление или поломка пружины муфты или тягового реле;
Заменить муфту или тяговое реле
-выпадение стопорного кольца со стороны муфты
-заедание якоря тягового реле из-за перегрева
Заменить тяговое реле
-отсутствие замыкания контактов "30"-"50" выключателя зажигания
Зачистить контакты или заменить контактную часть выключателя

расчет.doc

Расчет электродвигателя
В индуктивных электрических машинах энергия магнитного поля концентрируется в подавляющей мере в воздушном зазоре и зубцовой зоне поэтому выбор объема воздушного зазора и расчет зубцовой зоны при синтезе- проектировании электрических машин имеют основное значение.
Удельная плотность энергии в воздушном зазоре может быть определена как отношение активной мощности машины P к объему воздушного зазора .
Расчетные методы развивались и совершенствовались вместе с развитием теории электрических машин. В основе большинства из них лежит выбор машинной постоянной которая определяется из допустимых электромагнитных нагрузок.
Проектирование электрических машин начинают с выбора электромагнитных нагрузок – индукции в воздушном зазоре и линейной нагрузки А Ам определяемой током всех витков обмотки на единицу длины окружности статора.
Чем выше электромагнитные нагрузки тем меньше габариты а следовательно и стоимость машины которая определяется в основном массой активных материалов – стали и меди. Однако с ростом электромагнитных нагрузок растут потери снижается КПД поэтому существуют оптимальные соотношения между А и размерами машины.
1 Расчет основных размеров машины
КПД электродвигателя.
Напряжение питания В.
Принимаемые в расчете коэффициенты получены по экспериментальным данным НИИАП.
ЭДС якоря (ориентировочно) В
Ke= 07 (Коэффициент учитывающий падение напряжения в цепи якоря и в щетках.)
Расчетная (электромагнитная) мощность электродвигателя кВт.
Pэ' = E'· Ia (2.1.3)
Машинная постоянная:
Коэффициент полюсного перекрытия
Полезная индукция в воздушном зазоре
Коэффициент для расчета главных размеров
Коэффициент пропорциональности длины якоря и его диаметра (04 -16)
Для изготовления железа якоря будем использовать стальную ленту 08 им-М-НТ-2-0-0 7-005х50 ГОСТ 503-71.
Длина пакета якоря см.
Внутренняя поверхность магнита обрабатывается шлифованием.
полюсное деление см
Внутренний диаметр магнита см.
Внешний диаметр магнита см
толщина магнита a= 06
Осевая длина магнита см
Принимаем число зубцов якоря равным:
Число коллекторных пластин
Полезная площадь воздушного зазора см
Полезная площадь магнита см2
Число проводников обмотки якоря (предварительно) :
Шаги обмотки якоря по пазам и по коллектору (выбираем простую петлевую обмотку):
Число проводников в пазу:
Плотность тока в обмотке якоря Амм2
Сечение обмотки якоря мм2
Выбираем сечение и диаметр проводников обмотки якоря по ГОСТам 2773-81 6324- 52 из таблицы П-28 Приложения III [1]
Площадь паза занятая проводниками см2
Коэффициент заполнения паза по меди:
Для электродвигателей мощностью до 100 Вт используется паз грушевидной формы.
-Ширина прорези паза см [1]
-Зубцовое деление см
-Минимальное сечение зубца:
Kст=075 – коэффициент заполнения пакета якоря
высота паза по техническим соображениям
-Диаметр железа якоря в верхнем сечении паза см.
-Диаметр железа якоря в среднем сечении паза см
-Диаметр железа якоря в нижнем сечении паза см
Размеры зубца по сечениям см
Диаметр коллектора см
Принимаем диаметр коллектора см
Коллекторное деление см
Ширина межламельной изоляции см
Ширина коллекторной пластины см
Выбираем из таблицы П-34 приложения IV [1] электрощетки металлографитные марки МГ64 со следующими размерами
Плотность тока под щетками А см2
Допускается для выборной марки щеток плотность тока до 25 Асм2
Размеры корпуса электродвигателя:
-Площадь сечения корпуса электродвигателясм2
-Длина корпуса электродвигателя см
m=4 см размер выбираемый из конструкторских и технологических соображений
и включающий в себя вылет лобовых частей якоря место под подшипниками расстояние от якоря до коллектора определяемое типом намотки [2].
-Толщина корпуса электродвигателя см
2.Расчет цепи электродвигателя и характеристики холостого хода
Целью данного расчета является определение рабочей точки в собранной системе и определение полезного потока отдаваемого магнитом в цепь. Расчет ведется по схеме замещения.
При расчете схемы замещения задаемся значением индукции в воздушном зазоре выражая через нее индукции в различных участках магнитной цепи.
Схема замещения для расчета характеристики холостого хода представлена на рисунке 2.1
Рисунок 2.1 – Схема замещения характеристики холостого хода
Индукции в зубцах якоря по сечениям Тл
Длины магнитных силовых линий в зубце по участкам см
Рабочий поток в воздушном зазоре Вб
Индукция в теле якоря Вб
Длина магнитной силовой линии в теле якоря см
Индукция в корпусе в электродвигателя Вб
Длина магнитной силовой линии в корпусе см.
Площадь стыка магнит-корпус см2
Намагничивающая сила необходимая для проведения полезного потока через стык магнит- корпус А
Коэффициент воздушного зазора (Коэффициент Картера)
Намагничивающаяся сила необходимая для проведения магнитного потока через воздушный зазор А
Расчет таблицы для построения характеристики холостого хода.
По полученным значениям индукции принимаем значения напряженности определенные по кривым намагничивания.
Таблица 2.1. Определение индукции и напряженности
Таблица 2.2. Определение напряженности и намагничивающей силы
-суммарная намагничивающая сила необходимая для проведения потока по зубцу
-индукция в теле якоря
Таблица 2.3. Определение намагничивающей силы по зубцу и индукции
Таблица 2.4. Определение напряженности и намагничивающей силы в теле якоря
Таблица 2.5. Определение Намагничивающей силы необходимой для проведения потока по телу якоря
Таблица 2.6. Определение намагничивающей силы необходимой для проведения потока по якорю
Таблица 2.7. Определение намагничивающей силы необходимой для проведения потока по воздушному зазору
Таблица 2.8. Определение намагничивающей силы необходимой для проведения потока по якорю и зазору
Таблица 2.9. Определение проводимости корпуса
Таблица 2.10. Определение потока в корпусе электродвигателя
Таблица 2.11. Определение напряженности корпуса
Таблица 2.12. Определение намагничивающей силы необходимой для проведения потока в корпусе электродвигателя
Индукция в стыке магнит-корпус:
Таблица 2.13. Определение намагничивающей силы необходимая для проведения потока через стык магнит- корпус
Таблица 2.14. Определение намагничивающей силы которую должен обеспечить магнит
Таблица 2.15. Определение напряженности поля магнита
Таблица 2.16. Определение потока отдаваемого во внешнюю цепь
индукция магнита (2.2.4)
Рабочая индукция магнита в системе:
Коэффициент учитывающий уменьшение индукции магнита при нагреве до
Индукция в воздушном зазоре
Полезный (рабочий поток) :
3. Расчет обмоточных данных якоря
Число проводников обмотки якоря.
Средняя длина полувитка обмотки якоря см
Сопротивление обмотки якоря в горячем состоянии Ом
Коэффициент учитывающий уменьшение индукции магнита при нагреве (2.3.4)
ЭДС Наводимая в обмотке якоря В
Число проводников в пазу
Площадь паза заполненного изоляцией.
Коэффициент заполнения паза
4 Потери и КПД электродвигателя
Вес стали сердечника якоря кг
γст=01 –удельный вес стали
kcт=095 –коэффициент заполнения пакета сталью
γк=05 удельный вес коллектора
Вес стали зубцов якоря кг
Вес меди обмотки якоря кг
Удельные потери стали Вт
Частота перемагничивания стали
=45 для стали ИП-М-НТ
Потери на гистерезис и вихревые токи в стали якоря Вт
Потери на гистерезис и вихревые токи в стали зубцов якоря Вт
Полные магнитные потери на гистерезис и вихревые токи Вт
Механические потери трения щеток о коллектор Вт
Окружная скорость коллектора
= 025 – коэффициент трения
ρщ= 630 – удельное давление щеток кПа
Механические потери на трение в подшипниках Вт
Механические потери на трение якоря об воздух Вт
Суммарные механические потери Вт
Потери в меди и в обмотке якоря Вт
Полные потери в машине при загрузке Вт
коэффициент учитывающий добавочные потери
Полезная мощность электродвигателя Вт
Коэффициент полезного действия при нагрузке
5 Проверка электродвигателя на стабильность против размагничивающей реакции якоря в пусковом режиме
Напряженность размагничивающего поля реакции якоря в пусковом режиме А
Условие стабильности магнита против реакции якоря.
bHc- коэрцитивная сила магнита.
6 Расчет рабочих характеристик электродвигателя
Рабочие характеристики подсчитываются для различных значений тока якоря
Таблица 2.17. Определение изменения напряжения
Таблица 2.18. Определение ЭДС и частоты
Таблица 2.19. Определение мощности
Таблица 2.20. Определение момента и КПД
Вывод: были проведены магнитоэлектрический и тепловой расчеты а также рассчитаны рабочие характеристики проектируемого электродвигателя.

бжд.doc

4.1 Описание рабочего места оборудования и выполняемых
технологических операций
В помещении научно-производственной лаборатории находится участок для сборки и проверки готового изделия.
План производственного участка представлен на рисунке 4.1.
Рисунок 4.1 – План производственного участка
– Шкаф для документации; 2 – Компьютерный стол; 3 – Стеллаж для оборудования; 4 – Стол для настройки и испытаний; 5 – вытяжная панель; 6 – Стол для сборки изделия; 7 – Стол радиомонтажный; 89 – Шкаф инструментальный; 10 – Шкаф для спецодежды; 11 – Верстак; 12 – Шкаф для верхней одежды; 13 – Огнетушитель; 14 – Аптечка; 15 – Стеллаж для готовых изделий и макетных образцов; 16 - Стеллаж с заготовками; 17 – Умывальник.
Необходимо отметить что на территории научно-производственной лаборатории может одновременно выполнятся ряд различных технологических операций для каждой из которых характерны свои требования по обеспечению безопасности труда.
Планировка участка выполнена в соответствии с общими требованиями и с учетом специфики выполняемых операций:
Рабочее место с ПЭВМ (компьютером) выделено в отдельную зону ограниченную специальными перегородками.
Рабочие места на которых проводится пайка (стол для настройки и испытаний стол радиомонтажный и стол для сборки изделий) снабжены вытяжной панелью.
Рабочее место на котором осуществляется механическая обработка выделено в отдельную зону и ограничено перегородкой.
Лаборатория оснащена шкафами для хранения документации оборудования инструментов готовых изделий и заготовок.
Описание технологического оборудования станков инструментов используемых в процессе производства а также виды технологических операций сведены в таблицу 4.1
Таблица 4.1. Спецификация оборудования инструментов для производственного участка рабочего места
Наименование оборудования инструмента
Работы и операции выполняемые на этом оборудовании или этим инструментом
Проектирование изделия составление технической документации
Сверление необходимых отверстий в заготовках
Сверловка отверстий
Отвертки молотки и т.д.
Испытание и настройка изделия
По ГОСТ 12.1.005-90 «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования» устанавливает предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
Оптимальные значение ПДК на производстве:
- при использовании свинца - ПДК = 0007 мгм3;
- при использовании ацетона или уйт-спирит - ПДК = 200 мгм3.
Согласно ГОСТ ИСО 16644-1-80 в производственных помещениях должны соблюдаться следующие условия:
тип воздуха: смешанный;
кратность воздухообмена: 10 м3 на 1 м2;
требования к температурному режиму: 21-23 ºС;
требования к режиму влажности: 65-70 %.
Допустимые уровни шума на рабочих местах регламентируются СН № 2.2.42.1.8.562-92. Шум в венткамере не должен превышать допустимых норм 100 дБ (А) в соответствии с ГОСТ 12.1.003-83 а в помещении 65 дБ (А).
В соответствии с СН 1742-77 напряжённость магнитных полей на рабочем месте не должна превышать 8 кАм.
Рабочее место с персональным компьютером.
Площадь на одно рабочее место с персональным компьютером для взрослых пользователей должны составлять не менее 6 м2 а объем-не менее 20 м3. Обязательно наличие естественного освещения. Температура воздуха в помещении в зимнее время должна быть 22 24 С в летнее время 23 25 С. Влажность воздуха - 40 60 %. Уровень ионизирующего излучения - до 100 мкРч.
Требование безопасности к излучению от дисплея (монитора).
В стандарт Р 50948-96 и в СНиП включены требования и нормы на параметры излучений дисплеев (они соответствуют шведскому стандарту): напряженность электромагнитного поля в 50 см. вокруг дисплея по электрической составляющей равна 25 Вм.
Плотность магнитного потока в 50 см. вокруг дисплея составляет 250 нТл в диапазоне частот 5 Гц-2 КГц; поверхностный электростатический потенциал составляет 500 В. Время работы за дисплеем не должно превышать 4-х часов в сутки.
Основные эргономические требования предъявляемые к дисплею.
Экран монитора размещается на столе или на подставке так чтобы расстояние наблюдения информации на его экране не превышало 700 мм оптимальное расстояние - 450-500 мм. Экран дисплея по высоте расположен на столе или подставке так чтобы угол между нормалью к центру экрана и горизонтальной линией взора составлял 20 градусов. Положение экрана определяется:
- расстоянием считывания (060 + 010 м);
- углом считывания направлением взгляда на 20 ниже горизонтали к центру экрана причем экран перпендикулярен этому направлению.
Должна предусматриваться возможность регулирования экрана:
- по наклону от 10 до 20 относительно вертикали;
- в левом и правом направлениях.
Зрительный комфорт в основном определяется следующими факторами:
- четкостью на экране клавиатуре и в документах;
- освещенностью и равномерностью яркости между окружающими условиями и различными участками рабочего места;
- расстояние между знаками по горизонтали: 025 высоты знака;
- расстояние между строками: 05-10 высоты знака;
- количеством знаков в строке: 4-80;
- максимально допустимым количеством строк для цветного изображения: не более 25.
Угол наблюдения экрана а также других средств отображения в горизонтальной плоскости (угол разворота блока отображения дисплея относительно оператора) в общем случае не превышает 60 градусов. При наличии трех и более дисплеев в рабочей зоне допускается увеличение этого угла но он не должен превышать 90 градусов. При этом используется вращающееся кресло.
Излучение сопровождающее работу монитора может весьма отрицательно сказываться на здоровье человека. Спектр этого излучения достаточно широк: это и мягкое рентгеновское излучение и инфракрасное и радиоизлучение а также электростатические поля. Единственным средством борьбы с этим излучением до недавнего времени были защитные фильтры.
Но в настоящее время достаточно широко распространились мониторы с низким уровнем излучения - так называемые LR - мониторы (Low Radiation). Эти устройства отвечают одной из двух спецификаций выработанных Шведским Национальным Советом по Измерениям и Тестированию MPR (Swedish National Board of Measurement and Testing).
Свет играет большую роль в сохранении здоровья и работоспособности человека. При хорошем освещении устраняются напряжение глаз облегчается распознавание предметов ускоряется темп работы и повышается качество труда. Недостаточное освещение ведет к перенапряжению глаз и общему утомлению организма. В результате снижается внимание ухудшается координация движений что приводит к увеличению числа несчастных случаев снижению производительности увеличению брака и ошибок.
2 Расчет системы освещения
В соответствии с методическими рекомендациями выбираем:
Тип источника света – газоразрядные лампы;
Система освещения – комбинированная;
Тип светильника – ОРД.
Минимальное расстояние между центрами l светильников составляет:
где h – высота подвеса светильника м;
k – коэффициент равный отношению расстояния между центрами светильников к высоте их подвеса.
Принимая h = 3 м k = 14 находим:
Индекс помещения определяется следующим соотношением:
b – длина помещения м.
Учитывая что l = 6 м b = 9 м имеем
Коэффициент использования светового потока принимаем исходя из цвета поверхности:
для белого потолка ρп равен 70%;
для желтых стен ρc равен 50%;
для серого пола ρр равен 10%.
В соответствии с индексом помещения принимаем = 50%
Количество светильников определяется по формуле:
где E – минимальная нормируемая освещенность лк;
S – площадь помещения м2 ;
k – коэффициент запаса учитывающий старение ламп запыление и загрязнение светильников;
z – коэффициент учитывающий неравномерность освещения;
Пл – количество ламп в светильнике;
Ф – световой поток одной лампы лм;
Учитывая характер зрительной работы принимаем минимальную нормируемую освещенность Е равной 200 лк.
Площадь помещения S равна 54 м2.
Принимаем коэффициенты k = 14; z = 14; количеств ламп Пл = 2;
В качестве ламп решено использовать лампы марки ЛХБ 40-4 для которых величина светового потока Ф составляет 2600 лм.
Исходя из этого находим:
Рисунок 4.2 План установки светильников
3 Организация производственной и экологической безопасности предприятия
Идентификация опасных и вредных производственных факторов.
Основные опасные и вредные производственные факторы которые могут возникнуть при изготовлении испытании и настройке прибора сведены в таблицу 4.3.
Таблица 4.3. Воздействие опасных и вредных производственных факторов на организм человека.
Наименование опасного и вредного производственного фактора
Виды работ оборудование технологические операции при которых встречаются данный производственный фактор.
а) Подвижные части производственного оборудования
Обработка заготовки с помощью абразивного станка сверление отверстий.
продолжение таблицы 4.3
б) Повышенная запыленность рабочей зоны
Механическая обработка заготовки
в) Повышенная температура поверхностей оборудования материалов воздуха рабочей зоны
Пайка нагрев материала при механической обработке
г) Повышенный уровень шума на рабочем месте
Монтажные работы обработка заготовки работа вытяжных устройств работа системы охлаждения компьютера
д) Повышенный уровень вибрации
Работа с электродрелью сверлильным и абразивным станком
е) Повышенный уровень инфразвуковых колебаний
Испытание изделия частотой от 0 до 20 кГц
ж) Повышенное значение напряжения в электрической цепи замыкание которой может произойти через тело человека
Работа с любым электроинструментом
з) Повышенный уровень электромагнитных излучений
Работа за компьютером
и) Острые кромки заусенцы и шероховатости на поверхности заготовок инструментов и оборудования
Монтажные работы обработка заготовки резка материала
а) Загазованность рабочей зоны
а) Умственное перенапряжение
Проектирование изделия
б) Перенапряжение анализаторов
в) Монотонность труда
Такие факторы как: повышенная или пониженная влажность воздуха; повышенный уровень статического электричества; повышенная напряженность электрического поля; повышенная напряженность магнитного поля; недостаточная освещенность рабочей зоны; повышенная яркость света; повышенная пульсация светового потока могут иметь место однако являются не характерными для работы в научно-исследовательской лаборатории.
Воздействие производственных факторов на организм человека
Влияние микроклимата на организм человека.
Микроклимат производственных помещений — это климат внутренней среды этих помещений который определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры влажности и скорости движения воздуха а также температуры окружающих поверхностей.
В ГОСТ 12.1.005-88 указаны оптимальные и допустимые показатели микроклимата в производственных помещениях. Оптимальные показатели распространяются на всю рабочую зону а допустимые устанавливают раздельно для постоянных и непостоянных рабочих мест в тех случаях когда по технологическим техническим или экономическим причинам невозможно обеспечить оптимальные нормы.
Для выполнения работ в научно-производственной лаборатории параметры микроклимата следующие (Работа средней тяжести IIб):
Холодный период года:
Оптимальная температура
Допустимая температура
Оптимальная влажность
Допустимая влажность не более
Оптимальная скорость движения воздуха не более
Допустимая скорость воздуха не более
Влияние загазованности и запыленности на организм человека
Пары растворителей кислот и солей в концентрации превышающей ПДК в воздухе рабочей зоны оказывают токсическое действие на кроветворные органы нервную систему кожу слизистые оболочки верхние и глубокие дыхательные пути. Существует опасность развития аллергических заболеваний.
Пары свинца выделяющиеся в процессе пайки относятся к мутагенным веществам воздействие которых на соматические клетки вызывает изменения в генотипе человека. Нарушает костно-мозговое кроветворение поражает двигательный аппарат.
Пыль образующаяся в результате механической обработки заготовок оказывает преимущественно фиброгенное значение вызывая раздражение слизистых оболочек и оседая в легких.
Предельно допустимая концентрация вышеуказанных вредных веществ в таблице 4.4:
Таблица 4.4. Предельно допустима концентрация вредных веществ
Свинец Pb и его неорганические соединения
Железа хлорид (в пересчете на железо)IV
Бензин-расстворитель
Воздействие шума на организм человека
Шум — это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности (силы) возникающих при механических колебаниях в твердых жидких и газообразных средах. Шум отрицательно влияет на организм человека и в первую очередь на его центральную нервную и сердечно-сосудистую системы. Длительное воздействие шума снижает остроту слуха и зрения повышает кровяное давление утомляет центральную нервную систему в результате чего ослабляется внимание увеличивается количество ошибок в действиях работающего снижается производительность труда. Воздействие шума приводит к появлению профессиональных заболеваний и может явиться также причиной несчастного случая.
Нормируемые параметры шума на рабочих местах в научно- производственной лаборатории приведены в таблице 4.5.
Таблица 4.5. Нормируемые параметры шума
Уровни звукового давления дБ в октавных полосах со
среднегеометрическими частотами в Гц
Уровни звука и эквивалентные уровни звука
сборки настройки и испытания
Зона механической обработки
Воздействие вибрации на организм человека
Вибрация представляет собой процесс распространения механических колебаний в твердом теле. При воздействии вибрации на организм важную роль играют анализаторы центральной нервной системы — вестибулярный кожный и другие аппараты.
Длительное воздействие вибрации ведет к развитию профессиональной вибрационной болезни. Особенно вредны вибрации с вынужденной частотой совпадающей с частотой собственных колебаний тела человека или его отдельных органов (для тела человека 6 9 Гц головы 6 Гц желудка 8 Гц других органов — в пределах 25 Гц).
В пределах научно-производственной лаборатории правила вибрационной безопасности сводятся к соблюдению правил эксплуатации используемого оборудования.
Воздействие электрического тока на организм человека
Электрический ток протекая через тело человека производит термическое электролитическое биологическое механическое и световое воздействие. Термическое воздействие характеризуется нагревом кожи тканей вплоть до ожогов. Электролитическое воздействие заключается в электролитическом разложении жидкостей в том числе и крови. Биологическое действие электрического тока проявляется в нарушении биологических процессов протекающих в организме человека и сопровождается разрушением и возбуждением тканей и судорожным сокращением мышц. Механическое действие приводит к разрыву ткани а световое — к поражению глаз.
Воздействие электромагнитных излучений на организм человека
Влияние ЭМП на организм зависит от таких физических параметров как длина волны интенсивность излучения режим облучения — непрерывный и прерывистый а также от продолжительности воздействия на организм комбинированного действия с другими производственными факторами (повышенная температура воздуха наличие рентгеновского излучения шума и др.) которые способны изменять сопротивляемость организма на действие ЭМИ.
Источниками электромагнитных полей промышленной частоты 50Гц являются электроустановки промышленных предприятий шины высоковольтных электрических подстанций и токонесущие провода воздушных линий электропередачи.
Наиболее биологически активен диапазон СВЧ менее активен УВЧ и затем диапазон ВЧ (длинные и средние волны).
Биологические эффекты от воздействия ЭМИ могут проявляться в различной форме: от незначительных функциональных сдвигов до нарушений свидетельствующих о развитии патологии. Под воздействием ЭМИ развиваются нарушения нервной сердечно-сосудистой систем дыхания пищеварения.
Симптомы вредного влияния электромагнитных излучений – быстрая утомляемость снижение памяти нарушение сна и т.п. При длительном воздействии электромагнитных полей могут возникать лейкозы мутагенные проявления влияние на репродуктивную функцию нарушение обмена веществ.
Нормирование ЭМИ проводится по предельному значению энергетической экспозиции.
Таблица 4.6 Предельно допустимые значения энергетической экспозиции
Предельно допустимая энергетическая экспозиция
по электрической составляющей (Вм) 2 ч
по магнитной составляющей (Ам) 2 ч
по плотности потока энергии (мкВтсм 2 )ч
Влияние вредных факторов возникающих при работе оператора ЭВМ
При работе оператора на компьютере опасными и вредными факторами которые могут привести к несчастному случаю на производстве являются следующие:
напряжение зрения при длительной работе за экраном дисплея вследствие чего могут быть головные боли раздражительность нарушение сна усталость болезненные ощущения в глазах;
недостаточное освещение рабочей зоны;
возможность воздействия излучений (электромагнитных полей радиочастотного рентгеновского гамма-лучей видимого и ультра-фиолетового);
возможность воздействия ионизированного воздуха с образованием положительных ионов;
статическое электричество;
возможность повышенного уровня шума в рабочей зоне;
гипокинезия что может привести к изменению нервно-мышечного аппарата рук (при работе с клавиатурой ввода информации);
психо-эмоциональное отношение и умственное перенапряжение;
Вредное влияние на зрение человека оказывает прямая и отраженная блесткость которая приводит к перенапряжению и усталости.
Согласно СанПиН 2.2.22.4.1340-03 яркость светящихся поверхностей (окна светильники и др.) находящихся в поле зрения должна быть не более 200 кдм2. Яркость бликов на экране ПЭВМ не должна превышать 40 кд м2 и яркость потолка не должна превышать 200 кдм2.
Согласно ГОСТ Р 50948-96 яркость отражений от экрана ПК при освещенности в 250 лк не должна превышать 40 кдм2.
Нерациональная конструкция и расположение элементов рабочего места которые вызывают необходимость поддержания вынужденной рабочей позы напряжение мышц общее утомление и снижение работоспособности.
Труд операторов компьютерной техники относится к 1-2 классу по гигиеническим условиям труда: его тяжесть не должна превышать оптимальных а напряженность - допустимых величин.
4 Разработка конструктивной и эксплуатационной безопасности проектируемого изделия
Разработка инструкций по технике безопасности при работе в научно-исследовательской лаборатории должна основываться на следующих нормативно правовых актах:
Типовая инструкция по охране труда при работе с ручным инструментом ТИ Р М-073-2002;
Межотраслевая типовая инструкция по охране труда для работников занятых пайкой и лужением паяльником;
Инструкция по охране труда при ручной обработке металла. ИОТ-028-2002;
Инструкция по охране труда при работе на сверлильном станке. ИОТ-031-2002;
Инструкция по охране труда при работе с применением переносных электроинструментов. ИОТ-41-2002;
Инструкция по охране труда при выполнении электромонтажных работ. ИОТ-037-2002;
Инструкция по охране труда при электропаянии. ИОТ-038-2002;
Инструкция по технике безопасности при работе с электрооборудованием до 1000В;
Инструкции по безопасности указанные в руководстве по эксплуатации любого используемого инструмента и оборудования
Инструктаж осуществляется начальником лаборатории или ведущим инженером. Ими же осуществляется контроль знаний в устной форме с использованием наглядного материала. О проведении инструктажа делается соответствующая отметка в журнале инструктажа.
Производственная вентиляция
В научно-производственной лаборатории применяют естественную неорганизованную вентиляцию. Проветривание помещения осуществляется регулярно перед началом работы во время перерыва и по окончании работы.
Рабочие участки на которых производится пайка оснащены местной вытяжной вентиляцией выполненной в виде всасывающих панелей.
Для обеспечения бесперебойной и эффективной работы вентиляции регулярно проводится обследование состояния воздушной среды а также элементов вентиляционных установок обслуживание установок и проведение планового ремонта.
В лаборатории применяют комбинированное освещение одновременно используя естественное создаваемое солнечным светом и искусственное освещение создаваемое электрическими источниками света.
При выполнении точных зрительных работ наряду с общим применяют местное освещение. Дополнительными светильниками оборудованы рабочие места на которых осуществляются радиомонтажные работы сборка настройка и испытание изделия.
Защита от шума и вибрации
Для защиты от шума применяются средства индивидуальной защиты в виде ушных вкладышей. Ушные вкладыши вставляют в слуховой канал уха. Их изготовляют из легкого каучука эластичных пластмасс резины эбонита и ультратонкого волокна. Они позволяют снизить уровень звукового давления на 10 15 дБ.
Операции выполнение которых сопряжено с высоким уровнем шума выполняются в специально отведенное для этого время с целью защиты остальных работающих. При этом в качестве средства индивидуальной защиты используются наушники ВЦНИОТ снижающие уровень звукового давления на 7 38 дБ в диапазоне частот 125 8000 Гц.
Для общего снижения механических шумов регулярно осуществляется ремонт оборудования применяется принудительное смазывание трущихся поверхностей и балансировка вращающихся частей.
Уменьшение вибраций в источнике его возникновения (замена ударных механизмов безударными применение шестерен со специальными видами зацеплений повышение класса точности обработки балансировка и т.д.).
Отстройка от режима резонанса путем рационального выбора массы или жесткости колеблющейся системы.
Виброизоляция (применение прокладок из резины пружины и т.д.).
Вибропоглощающие покрытия из фетра войлока резины пластмассы мастики и т.д.
Динамическое гашение колебаний – присоединение к защищаемому объекту дополнительно колеблющейся массы работающей в противофазе с основной возмущающей силой.
Организационные мероприятия.
Индивидуальные средства защиты (виброзащитные перчатки обувь).
Медико-профилактические мероприятия.
Защита от электромагнитных полей
Защита от электромагнитных полей промышленной частоты 50Гц.
Пребывание в электрическом поле (ЭП) напряженностью до 5кВм включительно допускается в течение рабочего дня.
При напряженности ЭП свыше 20 до 25 кВм время пребывания персонала в ЭП не должно превышать 10 мин.
Допустимое время пребывания в ЭП напряженностью свыше 5 до 20кВм вычисляют по формуле
где t – допустимое время пребывания в ЭП ч;
Е – напряженность ЭП кВм.
Пребывание в ЭП напряженностью более 25 кВм без применения средств защиты не допускается.
Средствами защиты человека от воздействия ЭП являются:
Экранирующие устройства (экраны). Экраны бывают стационарными и переносными. Стационарные экраны изготовляются в виде козырьков навесов из металлической сетки с ячейкой размером не крупнее 50x50мм. Экраны обязательно заземляются.
Экранирующие костюмы которые изготавливаются из специальной ткани с металлизированными нитями.
Основные меры защиты от воздействия высоких частот заключаются в следующем:
уменьшении излучения непосредственно от его источника (поглотители мощности);
экранировании источника излучения(металлические сплошные или сетчатые устройства экраны с поглощающими покрытиями);
экранировании рабочего места у источника или удаление источника от рабочего места;
покрытии стен и потолка специальными материалами (магнитодиэлектрические пластины металлические листы сетки меловая краска аквадагом);
использовании индивидуальных средств защиты (халаты фартуки комбинезоны чепчики допустимые уровни ЭМП создаваемые ПЭВМ указаны в таблице. 4.7.
Таблица 4.7 Допустимые уровни ЭВП создаваемые ПЭВМ
Наименование параметров
Напряженность электрического поля
в диапозоне частот 5Гц - 2кГц
в диапозоне частот 2кГц - 400кГц
Плотность магнитного потока
Напряженность электростатического поля
Электростатический потенциал экрана видиомонитора
Требования безопасности во время работы.
Осторожно обращаться с электропаяльником не ронять его и не ударять по нему какими-либо предметами не использовать его в качестве ударного инструмента.
Не касаться горячих мест электропаяльника незащищенными руками остерегаться при пайке брызг расплавленного припоя.
При кратковременных перерывах в работе класть нагретый электропаяльник на специальную термостойкую подставку.
Во избежание ожогов не определять степень нагрева электропаяльника и нагретых его частей рукой.
Не оставлять без присмотра включенный в сеть электропаяльник.
Требования безопасности в аварийных ситуациях.
При неисправности электропаяльника подводящего электрического шнура немедленно прекратить работу и сообщить об этом ответственному лицу отключив при этом электропаяльник от сети.
При возникновении пожара немедленно отключить электропитание эвакуировать обучающихся из помещения сообщить о пожаре ответственному лицу и в ближайшую пожарную часть приступить к тушению очага возгорания с помощью первичных средств пожаротушения.
При получении травмы оказать первую помощь пострадавшему при необходимости отправить его в ближайшее лечебное учреждение. Поставить в известность начальника лаборатории.
При поражении электрическим током немедленно отключить подаваемое напряжение оказать пострадавшему первую помощь при отсутствии дыхания и пульса сделать пострадавшему искусственное дыхание или непрямой массаж сердца до восстановления дыхания и пульса и отправить его в ближайшее лечебное учреждение.
Требования безопасности по окончании работы
Отключить электропаяльник от сети и после его остывания убрать на место для хранения.
Привести в порядок рабочее место сделать влажную уборку помещения и выключить вытяжную вентиляцию.
Снять спецодежду и тщательно вымыть руки с мылом.
Обеспечение электробезопасности
Мероприятия и средства обеспечения электробезопасности.
Электробезопасность обеспечивается соответствующей конструкцией электроустановок; применением технических способов и средств защиты; организационными и техническими мероприятиями.
Научно-производственная лаборатория относится к помещениям с повышенной опасностью (2 категория). Условием создающим повышенную опасность является возможность прикосновения человека к имеющим соединения с землей металлоконструкциям здания технологическим аппаратам механизмам с одной стороны и корпусам электрооборудования – с другой.
Основными техническими способами и средствами защиты от поражения электрическим током используемыми в лаборатории являются:
Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей которые могут оказаться под напряжением. Защитному заземлению подлежат металлические части электроустановок доступные для прикосновения человека.
Защитное отключение – быстродействующая защита обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения током. Принцип защиты человека в этом случае заключается в ограничении времени протекания через тело человека опасного тока. Устройство защитного отключения постоянно контролирует сеть и при изменении ее параметров вызванном подключением человека в сеть отключает сеть или ее участок.
Применение малого напряжения для питание электроинструмента при сборке изделий и питания сверлильного станка. Источником малого напряжения являются специальные понижающие трансформаторы с вторичным напряжением 12 36 В.
Организационные и технические мероприятия по обеспечению электробезопасности в научно-производственной лаборатории следующие:
Назначение лиц ответственных за организацию и безопасность производства работ (начальник лаборатории ведущий инженер);
Организация надзора за проведением работ (те же);
Установление рациональных режимов труда и отдыха;
Проведения инструктажа по правилам электробезопасности в соответствии с графиком инструктажа;
Регулярная проверка состояния средств защиты от поражения электрическим током;
Регулярная проверка ремонт и замена эксплуатируемого электрооборудования;
Инструкция по технике безопасности при работе с электрооборудованием до 1000 В.
Общие требования безопасности.
Электрооборудование должны находиться в технически исправном состоянии обеспечивающем безопасные условия труда.
Требования безопасности перед началом работы.
Электроприборы должны быть установлены с таким расчётом чтобы к выключателю был удобный доступ.
Перед включением оборудования в работу необходимо проверить целостность защитного заземления где оно предусмотрено исправность: соединительного шнура источника питания.
При наличии рубильника автомата для подачи питания на электрооборудование убедиться в его исправности (целостность изолирующей ручки и клавиши включения.
Перед началом работы на электрооборудовании произвести индивидуальный осмотр самого электрооборудования.
При выявлении видимой неисправности электрооборудования данное электрооборудование считать неисправными и немедленно сообщить в ремонтную организацию.
Во время работы на электрооборудовании рабочее место должно быть свободно от посторонних предметов.
При работе на электрооборудовании строго соблюдать правила пользования защитными средствами.
Запрещается оставлять включённое электрооборудование без присмотра.
Запрещается пользоваться электрооборудованием с неисправной блокировкой где она имеется.
Следить и не допускать перегрева электрооборудования.
При обнаружении запаха изоляции дыма короткого замыкания электроприбор должен быть немедленно отключён от источника питания.
Требования безопасности после окончания работы
По окончании работы электрооборудование должно быть отключено от источника питания.
Привести в порядок рабочее место и электрооборудование.
Обеспечение пожарной безопасности на рабочем месте
Помещение научно-производственной лаборатории относится к пожароопасной категории В что обусловлено наличием небольшого количества горючих материалов применяемых при изготовлении печатных плат таких как краска и растворители.
Причиной пожаров в помещении научно-производственной лаборатории может быть:
Халатное отношение с огнем;
Нарушение технологии производства и правил пожарной безопасности при работе с горючими веществами;
Неисправность эксплуатируемого электрооборудования;
Неправильное устройство или поломка вентиляционной системы;
В качестве первичных средств пожаротушения используются порошковые огнетушители ОПС-10.
В помещении научно производственной лаборатории предусмотрена установка пожарной сигнализации представляющей собой совокупность технических средств для обнаружения и извещения о пожаре выдачи команд на включение автоматических установок пожаротушения порошкового типа.
Организационные и технические мероприятия по обеспечению пожарной безопасности в научно-производственной лаборатории следующие:
Назначение лиц ответственных за пожарную безопасность производимых работ (начальник лаборатории ведущий инженер);
Разработка правил пожарной безопасности для существующих и внедряемых технологических процессов;
Проведения инструктажа по правилам пожарной безопасности в соответствии с графиком инструктажа;
Регулярная проверка состояния средств противопожарной безопасности;
Обеспечение техники безопасности при монтаже устройства
Устройство должно монтироваться в соответствии с технической документацией на устройство в строгой технологической последовательности. При установке на автомобиль следует соблюдать правила работы с электрооборудованием автомобиля согласно ГОСТ Р52230-2004 ГОСТ 12.1.038-82:
При ремонте электрооборудования и системы питания двигателя отсоедините провод от клеммы «–» аккумуляторной батареи.
При замене предохранителей запрещается применять отвертки и металлический инструмент так как это может привести к короткому замыканию в цепях электрооборудования.
Запрещается отсоединять коммутатор зажигания и аккумуляторную батарею на работающем двигателе так как это приведет к выходу из строя регулятора напряжения и элементов электронного оборудования автомобиля.
При проверке цепей электрооборудования запрещается замыкать на «массу» провода (проверять исправность цепей «на искру») так как это может привести к выходу из строя элементов электрооборудования.
Запрещается даже кратковременно соединять вывод «30» генератора с «массой» (проверять работу генератора «на искру») так как это приведет к выходу из строя диодов выпрямительного блока генератора. Проверять генератор на автомобиле можно только вольтметром и амперметром. Во избежание выхода из строя диодов выпрямительного блока запрещается проверять их мегомметром или контрольной лампой питаемой напряжением более 12 В а также проверять такими приборами цепи электрооборудования на автомобиле без отсоединения проводов от генератора.
Проверять сопротивление изоляции обмотки статора генератора повышенным напряжением необходимо на генераторе снятом с автомобиля при отсоединенных от выпрямительного блока выводах обмотки статора.
При проведении электросварочных работ на автомобиле необходимо отсоединять провода от клемм аккумуляторной батареи и генератора.
Не касайтесь элементов системы зажигания и высоковольтных проводов на работающем двигателе.
Не прокладывайте провода низкого и высокого напряжения в одном жгуте.
Антропогенное воздействие объекта на окружающую среду
При изготовлении изделия возможно выделение твердых отходов в виде пыли загрязнение вод и воздушной среды.
В соответствии с ГОСТ 17.2.3.02-78 для каждого предприятия устанавливаются предельно допустимые выбросы (ПДВ). Чтобы не превышать ПДВ необходимо очищать выбросы производства.
На предприятии для очистки газовых выбросов используются сухие пылеуловители типа «Циклон» а также применяются ротационные пылеуловители радиальные пылеуловители электрофильтры.
Методы очистки сточных вод можно разделить на три группы: механические физико-химические и биологические.
Весь мусор и крупные отходы производства сортируется в контейнеры находящиеся около предприятия. В дальнейшем мусор перерабатывается специальным предприятием по переработке отходов.
Правила санитарии и оказания первой помощи
Острое отравление свинцом в производственных условиях встречается очень редко. Признаки его ощущаются приблизительно через час — сладковатый вкус во рту тошнота слюноотделение рвота боли в животе.
Но хроническое отравление свинцом неизбежны при плохой вентиляции помещения работе без респиратора без перчаток при небрежном отношении к личной гигиене и т.д. В этом случае наблюдаются общая вялость потеря аппетита малокровие иногда судороги а также заболевание почек.
Для предохранения от отравления свинцом необходимо:
- следить за исправностью вентиляции ежедневно убирать рабочие места и стеллажи не реже одного раза в неделю протирать стены полки шкафы и окна влажной тряпкой;
- работы связанные со свинцом или окислами выполнять в резиновых перчатках. Для защиты органов дыхания от свинцовых паров необходимо использовать респиратор;
- каждому рабочему строго соблюдать меры индивидуальной предосторожности: во время работы не курить чаще полоскать рот кипяченной водой а перед едой и после работы чистить зубы мыть руки и лицо с мылом применять пищу только в специально отведенных для этого местах после окончания работы принимать горячий душ.
При отравлении свинцом следует немедленно вызвать врача а до его прихода промыть пострадавшему желудок дать ему выпить как можно больше воды с содой. При отравлении парами серной кислоты наблюдается чихание кашель жжение в глазах и появление слез. Пары серной кислоты действуют на слизистые оболочки полости рта дыхательные пути и глаза приводят к желудочным заболеваниям. При больших концентрациях паров серной кислоты может появиться кровавая рвота и в дальнейшем могут наступить тяжелые заболевания бронхов и легких. При отравлениях парами серной кислоты необходимо немедленно обратиться в медицинский пункт а в качестве первой помощи пострадавшему рекомендуется дать подышать парами содового раствора и эфира.
Серная кислота попавшая на кожу может вызвать сильный и долго незаживающий ожог.
Попавшую на кожу кислоту надо немедленно удалить тампоном смоченным 10% раствором кальцинированной соды или нашатырным спиртом после чего пораженное место обильно промывать сильной струей воды. Для промывки глаз следует пользоваться 2-3% нейтрализующим раствором кальцинированной соды. После работы с электролитом обязательно обмыть руки слабым раствором кальцинированной соды.
Во время плавки свинца при паяльных работах при приготовлении заливочной мастики возможны ожоги. При ожогах первой степени (покраснение) пораженное место следует покрыть куском материи обильно смоченной насыщенным раствором питьевой соды или слабым раствором марганцево-кислого калия.
При ожогах второй с и третьей степени когда образуются пузыри на коже или получается ее глубокое разрушение нужно наложить стерильную марлевую салфетку на поврежденный участок кожи немедленно вызвать врача или отправить пострадавшего в больницу. Применять какие-либо медикаменты без указания врача не рекомендуется.
Довольно сильные ожоги может вызвать электрический ток. Ввиду того что ожоги электрическим током носят особый характер до прибытия врача не следует применять никаких мазей присыпок и не смазывать пораженное место йодом. Рану следует покрыть только стерильной марлей. При поражении электрическим током пострадавшего необходимо как можно скорее освободить от тока.
При электрическом ударе обычно прекращается дыхание человек теряет сознание и в результате паралича дыхательных путей наступает «мнимая смерть». В этом случае необходимо быстро отключить ту токоведущую часть электроустановки которой коснулся пострадавший. Если быстро отключить токоведущую часть невозможно нужно немедленно отделить пострадавшего от токоведущих проводов. Оказывающий помощь должен надеть резиновые перчатки или обмотать руки сухой одеждой надеть резиновые (диэлектрические) галоши или встать на сухую деревянную доску.
Отделяя пострадавшего от токоведущих частей следует действовать по возможности правой рукой если пострадавший потерял сознание или долго находится под действием электрического тока ему необходимо сделать искусственное дыхание. До искусственного дыхания пострадавшему нужно обеспечить доступ чистого воздуха: снять части одежды стесняющие дыхание очистить рот от крови или слизи и т.д.
Искусственное дыхание рекомендуется проводить в теплом помещении чтобы не допустить охлаждения тела пострадавшего.
В данном разделе были выявлены негативные факторы влияющие на работающих: шум вибрация вредные вещества. Рассчитана приточно-вытяжная вентиляция и освещение. Произведен расчет искусственного освещения с проектированием расположения светильников и определены соответствие нормативам по ГОСТ и СНиП.

глава 4 технология диагностируемых испытаний.doc

3. Диагностика техническое обслуживание и ремонт генератора переменного тока и стартера.
1 Диагностика техническое обслуживание и ремонт генератора переменного тока и реле регулятора.
Проверка генератора на стенде.
Проверка на стенде позволяет определить исправность генератора и соответствие его характеристик номинальным. У проверяемого генератора щетки должны быть хорошо притерты к контактным кольцам коллектора а сами кольца чистыми.
Схема соединений для проверки генератора на стенде
Рисунок 3.1 Схема соединений для проверки генератора на стенде
-генератор; 2- контрольная лампа; 3 – вольтметр; 4- амперметр;
– реостат; 6 – выключатель; 7 – аккумуляторная батарея.
Установите генератор на стенд и выполните соединения как указано на рисунке. Включите электродвигатель стенда реостатом 5 установите напряжение на выходе генератора 13 В и доведите частоту вращения ротора до 5000 мин–1. Дайте генератору поработать на этом режиме не менее 10 мин а затем замерьте силу тока отдачи. У исправного генератора она должна быть не менее 55 А.
Если замеренная величина отдаваемого тока меньше то это говорит о неисправностях в обмотках статора и ротора или о повреждении вентилей. В этом случае необходима тщательная проверка обмоток и вентилей чтобы определить место неисправности. Напряжение на выходе генератора проверяется при частоте вращения ротора 5000 мин–1. Реостатом 5 установите ток отдачи 15 А и замерьте напряжение на выходе генератора которое должно быть (141±05) В при температуре окружающего воздуха и генератора (25±10)° С.
Если напряжение не укладывается в указанные пределы то замените регулятор напряжения новым заведомо исправным и повторите проверку. Если напряжение будет нормальным то следовательно старый регулятор напряжения поврежден и его необходимо заменить. А если напряжение по-прежнему не будет укладываться в указанные выше пределы то необходимо проверить обмотки и вентили генератора.
Проверка генератора электронным осциллографом.
Осциллограф позволяет по форме кривой выпрямленного напряжения точно и быстро проверить исправность генератора и определить характер повреждения.
Для проверки соберите схему согласно рисунку. Отсоедините провод общего вывода трех дополнительных диодов от штекера «В» регулятора напряжения и примите меры чтобы наконечник отсоединенного провода не замкнулся с массой генератора. К штекеру «В» регулятора присоедините провод от аккумуляторной батареи через контрольную лампу 1. Таким образом обмотка возбуждения будет питаться только от аккумуляторной батареи.
Включите электродвигатель стенда и доведите частоту вращения ротора до 1500–2000 мин–1. Выключателем 6 отключите аккумуляторную батарею от клеммы «30» генератора и реостатом 4 установите ток отдачи 10 А.
Проверьте по осциллографу напряжение на клемме «30» генератора. При исправных вентилях и обмотке статора кривая выпрямленного напряжения имеет пилообразную форму с равномерными зубцами (I). Если имеется обрыв в обмотке статора либо обрыв или короткое замыкание в вентилях выпрямительного блока – форма кривой резко меняется: нарушается равномерность зубцов и появляются глубокие впадины (II и III).
Проверив форму кривой напряжения на клемме «30» генератора и убедившись что она имеет нормальный вид проверяют напряжение на штекере «61» или на наконечнике провода отсоединенного от штекера «В» регулятора напряжения. Эти точки являются общим выводом трех дополнительных диодов (см. рис. Схема соединений генератора) питающих обмотку возбуждения при работе генератора. Форма кривой напряжения здесь также должна иметь правильную пилообразную форму. Неправильная форма кривой свидетельствует о повреждении дополнительных диодов.
Форма кривой выпрямленного напряжения генератора
Рисунок 3.2 Форма кривой выпрямленного напряжения генератора
– генератор исправен; 2 – вентиль пробит; 3 – обрыв в цепи вентиля.
Проверка обмотки возбуждения ротора. Обмотку возбуждения можно проверить не снимая генератор с автомобиля сняв только защитный кожух и регулятор напряжения вместе с щеткодержателем. Зачистив при необходимости шлифовальной шкуркой контактные кольца омметром или контрольной лампой проверяют нет ли обрыва в обмотке возбуждения и не замыкается ли она с массой.
Проверка статора. Статор проверяется отдельно после разборки генератора. Выводы его обмотки должны быть отсоединены от вентилей выпрямителя.В первую очередь проверьте омметром или с помощью контрольной лампы и аккумуляторной батареи нет ли обрывов в обмотке статора и не замыкаются ли ее витки на массу.
Изоляция проводов обмотки должна быть без следов перегрева который происходит при коротком замыкании в вентилях выпрямительного блока. Статор с такой поврежденной обмоткой замените.
Наконец необходимо проверить специальным дефектоскопом нет ли в обмотке статора короткозамкнутых витков.
Проверка конденсатора. Конденсатор служит для защиты электронного оборудования автомобиля от импульсов напряжения в системе зажигания а также для снижения помех радиоприему.
Повреждение конденсатора или ослабление его крепления на генераторе (ухудшение контакта с массой) обнаруживается по увеличению помех радиоприему при работающем двигателе.
Ориентировочно исправность конденсатора можно проверить мегомметром или тестером (на шкале 1–10 МОм). Если в конденсаторе нет обрыва то в момент присоединения щупов прибора к выводам конденсатора стрелка должна отклониться в сторону уменьшения сопротивления а затем постепенно вернуться обратно.
Емкость конденсатора замеренная специальным прибором должна быть 22 мкФ±20 %.
Проверка вентилей выпрямительного блока. Исправный вентиль пропускает ток только в одном направлении. Неисправный – может либо вообще не пропускать ток (обрыв цепи) или пропускать ток в обоих направлениях (короткое замыкание).В случае повреждения одного из вентилей выпрямителя необходимо заменять целиком выпрямительный блок.Короткое замыкание вентилей выпрямительного блока можно проверить не снимая генератор с автомобиля предварительно отсоединив провода от аккумуляторной батареи и генератора и сняв защитный кожух. Также отсоединяется провод от вывода «В» регулятора напряжения. У генератора со старым регулятором напряжения необходимо еще отсоединить вывод «Б» регулятора напряжения от клеммы «30» генератора.Проверить можно омметром или с помощью лампы (1–5 Вт 12 В) и аккумуляторной батареи как показано на рисунке.
Предупреждение. С целью упрощения крепления деталей выпрямителя три вентиля (с красной меткой) создают на корпусе «плюс» выпрямленного напряжения. Эти вентили «положительные» и они запрессованы в одну пластину выпрямительного блока соединенную с выводом «30» генератора. Другие три вентиля («отрицательные» с черной меткой) имеют на корпусе «минус» выпрямленного напряжения. Они запрессованы в другую пластину выпрямительного блока соединенную с «массой».
Сначала проверьте нет ли замыкания одновременно в «положительных» и «отрицательных» вентилях. Для этого «плюс» батареи через лампу подсоедините к зажиму «30» генератора а «минус» к корпусу генератора (I). Если лампа горит то «отрицательные» и «положительные» вентили имеют короткое замыкание.Короткое замыкание «отрицательных» вентилей можно проверить соединив «плюс» батареи через лампу с одним из болтов крепления выпрямительного блока а «минус» с корпусом генератора (II). Горение лампы означает короткое замыкание в одном или нескольких «отрицательных» вентилях. Следует помнить что в этом случае горение лампы может быть и следствием замыкания витков обмотки статора на корпус генератора. Однако такая неисправность встречается реже чем короткое замыкание вентилей.Для проверки короткого замыкания в «положительных» вентилях «плюс» батареи через лампу соедините с зажимом «30» генератора а «минус» – с одним из болтов крепления выпрямительного блока (III). Горение лампы укажет на короткое замыкание одного или нескольких «положительных» вентилей.Обрыв в вентилях без разборки генератора можно обнаружить либо осциллографом либо при проверке генератора на стенде по значительному снижению (на 20–30 %) величины отдаваемого тока по сравнению с номинальным. Если обмотки дополнительные диоды и регулятор напряжения генератора исправны а в вентилях нет короткого замыкания то причиной уменьшения отдаваемого тока является обрыв в вентилях.
Рисунок 3.3 Схемы для проверки вентилей выпрямителя.
Проверка дополнительных диодов.
Рисунок 3.4 Схема для проверки дополнительных диодов.
Короткое замыкание дополнительных диодов можно проверить без снятия и разборки генератора по схеме приведенной на рисунке.
Также как и для проверки вентилей выпрямительного блока при этом необходимо отсоединить провода от аккумуляторной батареи и генератора снять защитный кожух генератора и отсоединить провод от вывода «В» регулятора напряжения.«Плюс» батареи через лампу (1–3 Вт 12 В) присоедините к выводу «61» генератора а «минус» к одному из болтов крепления выпрямительного блока.Если лампа загорится то в каком-то из дополнительных диодов имеется короткое замыкание. Найти поврежденный диод можно только сняв выпрямительный блок и проверяя каждый диод в отдельности.Обрыв в дополнительных диодах можно обнаружить осциллографом по искажению кривой напряжения на штекере «61» а также по низкому напряжению (ниже 14 В) на штекере «61» при средней частоте вращения ротора генератора.
Проверка регулятора напряжения.
Рисунок 3.5 Схемы для проверки регулятора напряжения.
Работа регулятора напряжения заключается в непрерывном и автоматическом изменении силы тока возбуждения генератора таким образом чтобы напряжение генератора поддерживалось в заданных пределах при изменении частоты вращения и тока нагрузки генератора.
Проверка на автомобиле. Для проверки необходимо иметь вольтметр постоянного тока со шкалой до 15–30 В класса точности не хуже 10.
После 15 мин работы двигателя на средних оборотах при включенных фарах замерьте напряжение между клеммой «30» и массой генератора. Напряжение должно находиться в пределах 136–146 В.
В том случае если наблюдается систематический недозаряд или перезаряд аккумуляторной батареи и регулируемое напряжение не укладывается в указанные пределы регулятор напряжения необходимо заменить.
Проверка снятого регулятора. Регулятор снятый с генератора проверяется по схеме приведенной на рис. Схемы для проверки регулятора напряжения. Регулятор применявшийся до 1996 г. лучше проверять в сборе со щеткодержателем по схеме (б) так как при этом можно сразу обнаружить обрывы выводов щеток и плохой контакт между выводами регулятора напряжения и щеткодержателя.
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ.
Между щетками включите лампу 1–3 Вт 12 В. К выводам «В» «Б» (если он есть) и к массе регулятора присоедините источник питания сначала напряжением 12 В а затем напряжением 15–16 В.
Если регулятор исправен то в первом случае лампа должна гореть а во втором – гаснуть.
Если лампа горит в обоих случаях то в регуляторе пробой а если не горит в обоих случаях то или в регуляторе имеется обрыв или нет контакта между щетками и выводами регулятора напряжения (у генератора выпуска до 1996 г.).
Ремонт генератора разборка генератора.
– регулятор напряжения в сборе с щеткодержателем у генераторов выпуска с 1996 г.;
– регулятор напряжения и щеткодержатель у генераторов выпуска до 1996 г.;
– колодка вывода дополнительных диодов;
– изолирующие втулки;
– выпрямительный блок;
– дистанционная втулка;
– внутренняя шайба крепления подшипника;
– крышка со стороны привода;
– наружная шайба крепления подшипника;
– передний шарикоподшипник ротора;
– крышка со стороны контактных колец;
Рисунок 3.6 Ремонт и разборка генератора
Очистите и продуйте генератор сжатым воздухом. Ослабив стяжной хомут отсоедините воздухозаборник 3 (см. рис. Снятие защитного кожуха генератора) от патрубка защитного кожуха 4. Отвернув два винта 1 и гайки с удлинителя 5 контактного болта снимите защитный кожух 4. Отсоедините провод 6 от вывода «61» генератора и отверните удлинитель 5 контактного болта.
Застопорьте шкив генератора захватом входящим в комплект приспособления 67.7823.9504 отверните гайку крепления шкива и съемником спрессуйте шкив. Снимите шпонку и коническую шайбу шкива.
В комплект приспособления 67.7823.9504 входит обычный съемник и захват. Последний состоит из двух стальных полуколец которые вкладывают в ручей шкива. Полукольца имеют такое же сечение как и ремень привода генератора. С одной стороны они соединены шарнирно а с другой снабжены рычагами которые сжимаются одной рукой при снятии шкива.
Отсоедините провод от штекера «В» регулятора напряжения.
Отсоедините провода регулятора и конденсатора от клеммы «30» генератора отверните винты крепления регулятора 1 (см. рис. Детали генератора) напряжения и снимите его.
У генераторов выпуска до 1996 г. чтобы не сломать щетки при снятии щеткодержателя вставьте лезвие отвертки между корпусом регулятора 2 и щеткодержателем и частично выдвиньте регулятор из генератора оставив на месте щеткодержатель. После этого наклоните и извлеките регулятор совместно со щеткодержателем из генератора. Снимите конденсатор 20 отвернув винт крепления.
Отверните гайки стяжных болтов 14 и снимите крышку 11 генератора и ротор 8.
Отверните гайки болтов соединяющих наконечники вентилей с выводами обмотки статора и извлеките статор 7 из крышки 17 генератора.
Отверните гайку контактного болта 6 отсоедините от колодки 3 штекер провода дополнительных диодов и снимите выпрямительный блок 5.
Собирается генератор в последовательности обратной разборке.При сборке генератора выпуска до 1996 г. (с разборным узлом регулятор- щеткодержатель) во избежание поломки щеток перед установкой регулятора со щеткодержателем на место необходимо не вставлять полностью щеткодержатель в регулятор а лишь частично задвинуть и в таком виде вставить в генератор. После установки щеткодержателя на место в крышке генератора легким нажатием на регулятор вдвиньте его в генератор.Несоосность отверстий в лапах крышек генератора должна быть не более 04 мм. Поэтому при сборке необходимо вставлять в эти отверстия специальный калибр.Коническая пружинная шайба шкива выпуклой стороной должна соприкасаться с гайкой.Гайку шкива затягивайте моментом 384–88 Н·м (39–90 кгс·м)
Замена щеткодержателя.
Если щетки износились и выступают из щеткодержателя меньше чем на 5 мм то замените щеткодержатель со щетками.У генератора выпуска до 1996 г. для замены выдвиньте щеткодержатель из корпуса регулятора напряжения нажав на вывод «В».Чтобы не повредить щетки снимать и устанавливать регулятор напряжения с щеткодержателем необходимо как описано в подразделе 7.3.4.1 и в подразделе 7.3.4.2.У генераторов выпуска с 1996 г. с неразборным узлом регулятор-щеткодержатель заменяется щеткодержатель в сборе с регулятором напряжения.Перед установкой регулятора напряжения с новым щеткодержателем на место продуйте гнездо в генераторе от угольной пыли и протрите от масла смешанного с угольной пылью.
Замена дополнительных диодов.
Для замены отпаяйте выводы поврежденного диода и аккуратно извлеките его из пластмассового держателя не допуская резких ударов по выпрямительному блоку. Затем очистите место установки диода от остатков эпоксидной смолы установите и припаяйте новый диод.Вывод диода с цветной меткой припаивайте к выводам вентилей. После припайки приклейте корпус диода к держателю эпоксидной смолой.
Замена подшипников ротора.
Чтобы извлечь неисправный подшипник из крышки со стороны привода отверните гайки винтов стягивающих шайбы крепления подшипника снимите шайбы с винтами и на ручном прессе выпрессуйте подшипник. Если гайки винтов не отворачиваются (концы винтов раскернены) то спилите концы винтов.Устанавливать новый подшипник в крышку генератора можно только в том случае если отверстие для подшипника не деформировано и диаметр его не более 42 мм. Если отверстие имеет больший диаметр или деформировано замените крышку новой.Подшипник в крышку запрессовывается на прессе и затем зажимается между двумя шайбами стянутыми винтами с гайками. После затягивания гаек концы винтов раскерните.При замене подшипника ротора со стороны контактных колец необходимо одновременно заменять и крышку так как если подшипник поврежден то повреждается и гнездо в крышке.Подшипник снимается с ротора съемником и напрессовывается на прессе.
2 Диагностика техническое обслуживание и ремонт стартера легкового автомобиля.
Проверка стартера на стенде. Если есть сомнения в эффективности работы стартера необходимо проверить его на стенде.
Рисунок 3.7 Схема соединений для проверки стартера на стенде.
– аккумуляторная батарея;
– амперметр с шунтом на 1000 А;
– вольтметр с пределом шкалы не менее 15 В;
Присоединительные провода к источнику тока амперметру и контактному болту тягового реле стартера должны иметь сечение не менее 16 мм2.Температура стартера при проверках должна быть (25±5)° С а щетки – хорошо притерты к коллектору.
Проверка работоспособности. Порядок выполнения:
Замыкая выключатель 3 при напряжении источника тока 12 В три раза включите стартер с разными условиями торможения. Например при тормозных моментах 2; 6 и 10 Н·м (02; 06 и 1 кгс·м). Длительность каждого включения стартера должна быть не более 5 с а промежутки между включениями не менее 5 с.
Если стартер не вращает зубчатый венец стенда или его работа сопровождается ненормальным шумом то разберите стартер и проверьте его детали.
Испытание в режиме полного торможения. Порядок выполнения:
Затормозите зубчатый венец стенда включите стартер и замерьте ток напряжение и тормозной момент которые должны быть соответственно не более 550 А не более 75 В и не менее 137 Н·м (14 кгс·м). Длительность включения стартера должна быть не более 5 с.
Если тормозной момент ниже а сила тока выше указанных величин то причиной этого может быть межвитковое замыкание в обмотке статора и якоря или замыкание обмоток на массу.
Если тормозной момент и потребляемая сила тока ниже указанных выше величин то причиной может быть окисление и загрязнение коллектора сильный износ щеток или снижение упругости их пружин зависание щеток в щеткодержателях ослабление крепления выводов обмотки статора окисление или подгорание контактных болтов тягового реле.
При полном торможении якорь стартера не должен проворачиваться; если это происходит то неисправна муфта свободного хода.
Для устранения неисправностей разберите стартер и замените или отремонтируйте поврежденные детали.
Испытание на режиме холостого хода. Порядок выполнения:
Выведите зубчатый венец стенда из зацепления с шестерней стартера. Включите стартер и замерьте потребляемый им ток и частоту вращения якоря тартера которые должны быть соответственно не более 60 А и (5000±1000) мин–1 при напряжении на клеммах стартера 115–12 В.
Если сила тока и частота вращения вала якоря отличаются от указанных значений то причины могут быть те же что и в предыдущем испытании.
Проверка тягового реле. Установите между ограничительным кольцом 21 (см. рис. Стартер 35.3708) и шестерней прокладку толщиной 128 мм и включите реле. Напряжение включения реле при упоре шестерни в прокладку должно быть не более 9 В при температуре окружающей среды (20±5)° С. Если напряжение больше то это указывает на неисправность реле или привода.
Реле включения стартера. Напряжение включения реле должно быть не более 8 В при температуре (23±5)° С. Если напряжение больше то это указывает на неисправность реле или привода.
Ремонт стартера. Разборка стартера.
– крышка стартера со стороны привода с промежуточным кольцом;
– резиновая заглушка;
– крышка со стороны коллектора;
– регулировочная шайба;
– изолирующая трубка;
– обгонная муфта с шестерней привода;
– ограничительное кольцо
Рисунок 3.8 Ремонт и разборка стартера
Отверните гайку на нижнем контактном болту тягового реле и отсоедините от него вывод обмоток статора. Отверните гайки крепления тягового реле и снимите его. Выньте заглушку 2 (см. рис. Детали стартера) из передней крышки.
Отверните винты и снимите защитный кожух 8. Снимите стопорную шайбу 9 выверните стяжные болты 12 и отсоедините корпус 11 с крышкой 5 от крышки 1 с якорем 13.
Отверните винты крепления к щеткодержателям выводов обмотки статора и отсоедините корпус от крышки со стороны коллектора. Снимите пружины 7 и щетки 6.
Расшплинтуйте и выньте из крышки рычаг и якорь с приводом а затем отсоедините рычаг от привода.
Чтобы снять с якоря привод удалите стопорное кольцо из-под ограничительного кольца 16. Привод разбирается после снятия со ступицы муфты стопорной шайбы.
Для разборки тягового реле отверните гайки стяжных болтов и отпаяйте выводы обмоток от штекера «50» и от наконечника закрепленного на нижнем контактном болту тягового реле.
После разборки продуйте детали сжатым воздухом и протрите.
Проверка технического состояния деталей редуктора.
Якорь. Порядок выполнения:
Проверьте мегомметром или с помощью лампы питаемой напряжением 220 В нет ли замыкания обмотки якоря на массу. Напряжение через лампу подводится к пластинам коллектора и к сердечнику якоря. Горение лампы указывает на замыкание пластин коллектора с массой. При проверке мегомметр должен показывать сопротивление не менее 10 кОм. Якорь имеющий замыкание с массой замените.
Специальным прибором проверьте нет ли замыканий между секциями обмотки якоря и пластинами коллектора а также нет ли обрывов в месте припайки выводов секций обмотки к пластинам коллектора.
Осмотрите рабочую поверхность коллектора. Если она загрязнена или пригорела то зачистите ее мелкозернистой шлифовальной шкуркой.
Проверьте биение сердечника относительно цапф вала. Если оно больше 008 мм – замените якорь.
Проверьте состояние поверхностей шлицев и цапф вала якоря. На них не должно быть задиров забоин и износа. Если на поверхности вала появились следы желтого цвета от втулки шестерни удалите их мелкозернистой шлифовальной шкуркой так как они могут стать причиной заедания шестерни на валу.
Привод. Порядок выполнения:
Привод стартера должен свободно без заметных заеданий перемещаться на валу якоря. Шестерня должна проворачиваться относительно вала якоря в направлении вращения якоря под действием момента не более 027 Н·м (28 кгс·см). В обратном направлении шестерня проворачиваться не должна. Если на заходной части зубьев шестерни имеются забоины то подшлифуйте их мелкозернистым наждачным кругом малого диаметра.
Если детали привода повреждены или значительно изношены замените привод новым.
Статор. Порядок выполнения:
Проверьте мегомметром или с помощью лампы питаемой напряжением 220 В нет ли замыкания обмотки статора на массу. Напряжение через лампу подводится к общему выводу обмотки и к корпусу стартера. Если лампа горит или мегомметр показывает сопротивление меньше 10 кОм а также если обмотки имеют следы перегрева (почернение изоляции) замените корпус с обмотками.
Крышки. Порядок выполнения:
Проверьте нет ли на крышках трещин. Если они имеются – замените крышки новыми. Проверьте состояние втулок крышек. Если они изношены то замените крышки в сборе или только втулки. Новые втулки после запрессовки разверните до 12015+0 03 мм.
Проверьте надежность крепления щеткодержателей на крышке со стороны коллектора. Щеткодержатели положительных щеток не должны иметь замыкания с массой. Щетки должны свободно перемещаться в пазах щеткодержателей. Щетки изношенные по высоте до 12 мм замените новыми предварительно притерев их к коллектору.
Проверьте динамометром усилие пружин на щетках которое для новых щеток должно составлять 98±098 Н (1±01 кгс) и при необходимости замените пружины новыми.
Тяговое реле. Порядок выполнения:
Проверьте легкость перемещения якоря реле. Проверьте омметром замыкаются ли контактные болты реле контактной пластиной.
Если контактные болты не замыкаются то разберите реле и зачистите контактные болты и пластину мелкозернистой шкуркой или плоским бархатным напильником.
При значительном повреждении контактных болтов в месте соприкосновения с контактной пластиной можно повернуть болты на 180°.
Сборка стартера. Сборка стартера производится в порядке обратном разборке.Перед сборкой смажьте моторным маслом винтовые шлицы вала якоря и ступицы обгонной муфты шестерню и втулки крышек. Поводковое кольцо привода смажьте консистентной смазкой Литол-24.На стяжной болт проходящий под шиной последовательных катушек статора наденьте изолирующую пластмассовую трубку.Подбором толщины регулировочной шайбы 10 (обеспечьте осевой свободный ход якоря не более 05 мм. После сборки проверьте стартер на стенде.
Вывод: В данном разделе была рассмотрена технология диагностики автомобильных стартеров и генераторов на стенде и их ремонт.

аннотация моя.doc

Данный дипломный проект посвящен разработке стенда по проверке испытанию и диагностике генераторов и стартеров легкового автомобиля. При разработке данного дипломного проекта был проведен обзор существующих конструкций стендов по диагностике генераторов и стартеров разработан электродвигатель при этом были проведены магнитоэлектрический и тепловой расчеты а также рассчитаны характеристика холостого хода и рабочие характеристики проектируемого электродвигателя. При работе над дипломным проектом были рассмотрена технология диагностических испытаний и произведен расчет затрат на научно-исследовательскую и опытно-конструкторскую работу по разработке электропривода кроме того рассмотрены вопросы экологичности и безопасности дипломного проекта.
Дипломный проект содержит расчетно-пояснительную записку объемом 138 печатных листов 10 листов формата А1 графического материала.

экономика 1.doc

Расчет затрат инновационного проекта по разработке и созданию стенда по диагностике генераторов и стартеров легкового автомобиля.
В организационно-экономическом разделе выполнено организационное и экономическое обоснование эффективности разработки нового стенда по диагностике генераторов и стартеров легкового автомобиля.
Организационное обоснование проекта заключается в определении наименования работ их последовательности трудоёмкости а также в количестве и составе исполнителей в определении затрат на научно-исследовательские и опытно-конструкторские разработки (НИОКР) по созданию стенда по диагностике генераторов и стартеров легкового автомобиля.
Перечень стадий и этапов по созданию и разработке стенда диагностики генераторов и стартеров сведен в таблицу 5.1 данные для расчета затрат на НИОКР сведены в таблицу 5.2.
Таблица 5.1. Перечень стадий и этапов выполнения НИОКР
Трудоёмкость челдень
Наименование исполнителей
I. Маркетинговые исследования
Сбор информации и анализ рынка
Разработка собственного прогноза конъюнктуры рынка
Оценка эффективности использования результатов прогноза
II. Конструкторская подготовка
1 Разработка технического задания
Анализ существующих электроприводов
Ведущий инженер (ВИ)
продолжение таблицы 5.1
Составление технического задания на разработку электропривода зеркал
2 Эскизное проектирование
Магнитоэлектрический расчет
Расчёт технико-эксплуатационных показателей
3 Технологическая подготовка
Изготовление макетного образца устройств
Слесарный инструмент
Испытание макетного образца
Доработка конструкции
4 Техническое проектирование
Разработка чертежа общего вида
Расчёт на надёжность
5 Рабочее проектирование
Окончательная доработка конструкции электропривода зеркал 2118
III. Технологическая подготовка НИОКР
Разработка тех. процесса сборки электропривода зеркал
Проведение предварительных испытаний устройств
2 Внедрение инновационного проекта
Проведение окончательных испытаний
Технико-экономическая оценка результатов НИОКР и составление отчёта
Инженер III категории
Таблица 5.2. Исходные данные для расчета затрат на НИОКР
Директивное время на проведение НИР
Среднемесячные оклады:
- инженер I категории
- инженер III категории
Часовые тарифные ставки:
- слесарь III разряда
Коэффициент накладных расходов
Коэффициент отчислений на социальные нужды в том числе на:
- фонд медицинского страхования
продолжение таблицы 5.2
- фонд социального страхования
Стоимость 1 кВт·ч электроэнергии
Коэффициент транспортно-заготовительных расходов
- основные материалы
- покупные материалы
Установочная мощность оборудования:
Коэффициент использования по мощности Кисп
Коэффициент загрузки оборудования Кзаг
- слесарный инструмент
Средняя годовая норма амортизационных отчислений
Первоначальная стоимость оборудования:
-слесарный инструмент
Режим работы предприятия:
- продолжительность рабочего дня
- количество смен в сутки
- количество дней в году
- количество предпраздничных дней
Премия за работу на производстве
2 Расчёт зарплаты исполнителей
2.1 Эффективный годовой фонд рабочего времени.
где Двс – количество выходных дней;
Д пр – количество праздничных дней;
Т см – количество часов в смену 8 часов;
количество предпраздничных дней
Т см. пред. – количество сокращенных часов в смену в предпраздничный день 7 часов.
2.2 Среднее количество рабочих дней в месяце:
где FЭФФ – эффективный годовой фонд рабочего времени;
q – продолжительность рабочего дня;
2.3 Заработная плата инженерно-технических работников в день:
где Осрi – должностной оклад работника.
где Тр – трудоемкость челдн.
Расчет заработной платы ИТР представлен в таблице 5.3.
Таблица 5.3. Длительность работы и заработная плата исполнителей
Кол-во исполнителей чел.
Заработная плата в день руб.
продолжение таблицы 5.3
2.4 Тарифная заработная плата производственных рабочих:
гдеSТАР - тарифная ставка;
q - продолжительность рабочего дня;
ti - трудоемкость iого рабочего
Расчет заработной платы производственных рабочих представлен в таблице 5.4.
Таблица 5.4. Тарифная заработная плата производственных рабочих
Тарифная ставка SТАР руб.
Продолжительность раб.дня
Слесарь-сб. III разр.
2.5 Основная заработная плата производственных рабочих:
где КПР – премии связанные с работой на производстве;
ЗТАР – тарифная заработная плата производственных рабочих руб.;
2.6 Суммарная заработная плата исполнителей:
где ЗИТР – заработная плата инженерно-технических работников руб.;
ЗОСН – основная заработная плата производственных рабочих руб.;
2.7 Отчисления на социальные нужды:
3 Расчет затрат на основные материалы
Расчет затрат на основные материалы представлен в таблице 5.5
Таблица 5.5. Затраты на основные материалы для изготовления электропривода
Наименование материала
Сталь электротехническая
Сталь автоматная (круглая)
Сталь круглая калиброван.
продолжение таблицы 5.5
Сталь конструкционная
продолжение таблицы 5.5.
Трубка поливинилхлоридная
Трубка электроизоляционная
Картон изоляцион ный
Итого затрат на основные
3.1 Затраты на основные материалы с учетом транспортно-заготовительных расходов:
где КТЗ – коэффициент транспортно-заготовительных расходов; Ктз =006
SМ – стоимость основных материалов руб.; приняли на одну штуку SМ = 2543 руб. по табл.5.5.
3.2 Полную стоимость покупных комплектующих изделий определили по таблице 5.6.
Стоимость покупных комплектующих изделий с учетом транспортно-заготовительных расходов:
где КТЗ – коэффициент транспортно-заготовительных расходов; Ктз =004
Sпокуп – стоимость покупных комплектующих изделий руб.; приняли Sпокуп = 3377 руб. по табл. 5.6. на одно изделие:
Таблица 5.6. Стоимость покупных комплектующих изделий (цены договорные)
Наименование изделия
Регулятор напряжения
73-007-05808959-2004 ТУ
Выпрямительный блок
73-007-05805432-2002 - ТУ
продолжение таблицы 5.6
Итого затрат на комплектующие изделия:
4 Расчет затрат на силовую электроэнергию
Затраты на силовую электроэнергию:
СЭЛ = QЭЛ×ЦЭЛ (5.11)
гдеЦЭЛ – стоимость электроэнергии за 1 кВт×ч руб;
QЭЛ – количество электроэнергии определяется по формуле 5.12
QЭЛ = NУСТ×tМ (5.12)
где NУСТ – установленная типовая мощность прибора кВт;
tМ – машинное время работы оборудования час;
tМ = ТОБОР×q×Д×КЗАГ(5.13)
где ТОБОР – количество дней работы компьютера; ТОБОР = 14 дн.;
Д – количество смен в сутки; приняли Д = 1;
КЗАГ – коэффициент загрузки оборудования; приняли КЗАГ = 09 по табл.5.2;
q – продолжительность рабочего дня: принимаем q = 8 ч. по табл.5.2;
tМ = 14×8×1×09 = 1008 часа;
Количество электроэнергии:
QЭЛ = 035×1008 = 3528 кВт×ч;
СЭЛ = 3528×139 = 49 руб.
5 Расчет амортизационных отчислений:
Амортизационные отчисления:
где HAM – годовая норма амортизационных отчислений; принимаем НАМ =13% по таблице 5.2;
СОБ – первоначальная стоимость компьютера руб.;
tМ – машинное время работы компьютера час; приняли
FЭФ.ОБОР – эффективный годовой фонд рабочего времени оборудования час; рассчитывается по формуле (5.15):
FЭФ.ОБОР = FЭФФ×КЗАГ;(5.15)
гдеFЭФФ – эффективный годовой фонд рабочего времени; принимаем
КЗАГ – коэффициент загрузки оборудования;
FЭФ.ОБОР = 1985×09 = 17865 час;
АМ = 25000×13×1008(100×17865) = 236 руб.
6 Расчет накладных расходов.
СНР = ЗИСП×КНР(5.16)
гдеЗИСП – заработная плата исполнителей руб.
КНР – коэффициент накладных расходов;
СНР = 221516×06 = 1329096 руб.
Результаты расчёта затрат на НИОКР по созданию электропривода зеркал сведены в таблицу 5.7.
Таблица 5.7. Результаты расчета затрат на НИОКР
Наименование статей затрат
Абсолютная величина
Затраты на основные материалы
Затраты на комплектующие
Затраты на электроэнергию
Зарплата исполнителей
Отчисления на соц.нужды
Амортизационные отчисления
продолжение таблицы 5.7
7 Анализ порога прибыли инновационного проекта
Объем партии - А2= 200000 шт;
Коэффициент рентабельности - Кр=02;
Цена оптовая на одно изделие – ЦОПТ.УД.= 2000 руб.
Переменные затраты на НИОКР
Зпep.н.= Cocн + Cком + Зиcп + Ccн + Cэл = (5.17)
6444+3618+2058246+53926+335=265568 руб.
Постоянные затраты на НИОКР
Зпост.н.=Сам. + Снакл. = 9817+1234948=1244765руб. (5.18)
Полная себестоимость на разработку изделия
Сполн.н.= Зпер.н. + 3пост.н. = 265568 +1244765=3900445руб. (5.19)
Полная себестоимость одного изделия
Цопт.уд. = Сполн.уд. × (1+Кр) (5.20)
Сполн.уд. = Цопт.уд.12=200012 = 16667 руб. (5.21)
Переменные затраты на производство одного изделия
Постоянные затраты на производство одного изделия.
Переменные затраты на производство всей партии
Зпер.= Зпер.уд. × А2 = 11348 × 200000 = 226960 тыс. руб. (5.24)
Постоянные затраты на производство всей партии
Зпост.= Зпост.уд. × А2 = 5319 × 200000 = 106380 тыс. руб. (5.25)
Полная себестоимость на всю партию
Сполн.= Сполн.уд. × А2 = 16667 × 200000 = 333340 тыс. руб. (5.26)
Выр. = Цопт.уд. × А2 = 2000 × 200000 = 400000 тыс. руб. (5.27)
Критический объем производства
8 Расчет показателей экономической эффективности инновационного проекта
Расчет экономической эффективности инновационного проекта проводим за пять лет разбивая годовую программу пяти лет на одинаковые интервалы и учитывая что годовая программа первого года больше критического объема производства.
Выр.= Цопт.уд. × А2 (5.29)
где А2 – годовая программа на соответствующий год.
Объем продукции увеличивается равномерно с каждым годом на величину α:
где Vмах=Vгод – максимальный объем продукции
Акрит – критический объем продаж
n – количество лет (принимаем 6 лет с учетом времени на проведение НИиОКР)
Зпер.= Зпер.уд. × А2 (5.31)
где Сам.н. - амортизационные отчисления на НИОКР
Зпост.= Зпост.уд. × А2 - Сам. (5.33)
Зпост.= Зпост.уд. × А2 - Сам. = 5319 ×200000 –83897959 = 105541тыс. руб.
Сполн.= Зпер.+ Зпост.+ Сам. (5.34)
Пдо нал. = Выр. - Сполн (5.35)
Нал=020 × Пдо нал. (5.36)
Пчист.= Пдо нал. - Нал. (5.37)
Чистый поток реальных денег
ЧД=Пчист. + Сам. (5.38)
Коэффициент дисконтирования
где n - соответствующий год.
Чистый дисконтированный поток реальных денег:
Сумма чистого дисконтированного потока реальных денег за пять лет - ЧДt
Индекс рентабельности
где J0=Х - капитальные вложения (инвестиции).
Задаем JД > 1 с целью получения экономически эффективного инновационного проекта: JД=12.
Чистый дисконтированный доход:
ЧДД=ЧДt – J0 = (2608564-2173803) × 103 = 43476 тыс. руб.
Рассчитаем срок окупаемости проекта:
Сумма доходов за 1 и 2 года: 9294126+6683203=15977329 тыс.руб. что меньше размера инвестиции равного 21738034 тыс.руб.
Сумма доходов за 1 2 и 3 года: 9294126+6683203+474084=20718169 тыс.руб. что меньше размера инвестиции равного 21738034 тыс.руб.
Сумма доходов за 1 2 3 и 4 года: 9294126+6683203+474084+3197978=2391615 тыс.руб. что больше размера инвестиции это значит что возмещение первоначальных расходов произойдет раньше 4 лет.
Вычислим остаток от четвертого года:
Остаток = (1-(2391615-21738034)3197978)=032
По результатам расчета срок окупаемости проекта составил 3 года и 3 месяца что является допустимым сроком для инновационного проекта.
В результате расчета можно сделать вывод что проект производства электропривода боковых зеркал заднего вида является практически осуществимым и экономически оправданным.
Расчет затрат инновационного проекта представлен в таблице 5.8
Таблица 5.8. Расчет экономической эффективности инновационного проекта
Налог на прибыль тыс. руб.
Прибыль чистая тыс. руб.
продолжение таблицы 5.8
Чистый поток реальных денег тыс. руб.
Коэф.дисконтирова ния
Чистый дисконтированный поток реальных денег тыс. руб.
В экономическом разделе дипломного проекта были рассчитаны затраты на инновационный проект и рассчитаны основные показатели экономической эффективности инновационного проекта. Срок окупаемости составило три года три месяца.

Заключ.doc

Диплом выполнен в соответствии с заданием на дипломное проектирование.
В результате работы над дипломным проектом был проведён анализ существующих конструкций стендов по проверке испытанию и диагностики генераторов и стартеров легковых автомобилей. В ходе работы над проектом был разработан электродвигатель при этом были проведены магнитоэлектрический и тепловой расчеты а также рассчитаны характеристика холостого хода и рабочие характеристики проектируемого электродвигателя. Также была рассмотрена технология диагностики стартера и генератора легкового автомобиля.
В экономическом разделе дипломного проекта были рассчитаны затраты на НИОКР по созданию данных систем. В разделе экологичности и безопасности были рассмотрены опасные и вредные факторы и методы их устранения при производстве электропривода зеркал произведён расчёт освещения производственного участка.

Глава 2 конст. особ. генер. и старт..doc

1.2 Конструктивные особенности стартеров и генераторов.
Стартер - основнойагрегатпусковой системыдвигателя раскручивающий еговалдочастотывращения необходимой для запуска двигателя. Основныеузлыстартера - двигатель редуктор устройства сцепления и расцепления с валом основного двигателя пусковое устройство(для стартеров которые не могут запускаться самостоятельно напримербензиновых турбокомпрессорных).
Генератор — устройство обеспечивающее преобразование механической энергии вращения коленчатого валадвигателя автомобиля вэлектрическую. Автомобильный генератор используется для зарядкиаккумуляторной батареиавтомобиля а также для питания штатныхэлектропотребителейтаких какбортовой компьютер габаритные огни и другие. К автомобильным генераторам предъявляют высокие требования по надежности так как генератор обеспечивает бесперебойную работу большинства компонентов современного автомобиля.
2.1 Конструктивные особенности генераторов.
Отечественные и зарубежные генераторы в принципе имеют идентичную конструкцию в основу которой положена клювообразная полюсная система ротор. Такая система позволяет создать многополюсную систему с помощью одной катушки возбуждения.
Рисунок 1.9 Клювообразная полюсная система ротора
По организации системы охлаждения генераторы можно разделить на два типа - традиционной конструкции с вентилятором на приводном шкиве и компактной конструкции с двумя вентиляторами у торцевых поверхностей полюсных половин ротора. В первом случае охлаждающий воздух засасывается вентилятором через вентиляционные окна в крышке со стороны контактных колец во втором - через вентиляционные окна обеих крышек. Компактную конструкцию отличают наличие вентиляционных отверстий на цилиндрических частях крышек и усиленное оребрение. Малый диаметр внутренних вентиляторов позволяет увеличить частоту вращения ротора генераторов компактной конструкции поэтому ряд фирм называет их высокоскоростными. Последниегоды как в России так и за рубежом новые разработки генераторов имеют обычно компактную конструкцию. Для автомобилей с высокой температурой воздуха в моторном отсеке или работающих в условиях повышенной запыленности применяют конструкцию с поступлением забортного воздуха через кожух с патрубком и воздуховод.
По общей компоновке генераторы разделяются на конструкции у которых щеточный узел размещен во внутренней полости генератора и конструкции с размещением его снаружи под специальным пластмассовым кожухом. В последнем случае контактные кольца ротора имеют малый диаметр т.к. при сборке генератора они должны пройти через внутренний диаметр подшипника задней крышки. Уменьшение диаметра колец способствует повышению ресурса работы щеток.
Рисунок 1.10 Схема движения охлаждающего воздуха в генераторах
Отечественные генераторы традиционной конструкции в основном выполняются либо с конструктивной преемственностью генераторов автомобилей ВАЗ либо длительное время применявшихся на автомобилях многих марок генераторов Г250. Статор генератора устанавливается между крышками причем их посадочные места контактируют с наружной поверхностью пакета статора. Чем глубже статор утоплен в крышке тем меньше вероятность появления перекоса подшипников установленных в крышках. Некоторые зарубежные фирмы выпускают генераторы у которых статор полностьюутоплен в переднюю крышку. Существуют конструкции у которых средние листы пакета выступают над остальными и они являются посадочным местом для крышки.
Электрические схемы автомобильных генераторных установок.
Различают два типа невзаимозаменяемых регуляторов напряжения - в одном типе (рис. 1.11) выходной коммутирующий элемент регулятора напряжения соединяет вывод обмотки возбуждения генератора с «+» бортовой сети в другом типе (рис. 1.12 1.13) - с «-» бортовой сети. Транзисторные регуляторы напряжения второго типа являются более распространенными.
Чтобы на стоянке аккумуляторная батарея не разряжалась цепь обмотки возбуждения генератора (в схемах 1.11 1.12) запитывается через выключатель зажигания. Однако при этом контакты выключателя коммутируют ток до 5А что неблагоприятно сказывается на их сроке службы. Разгрузить контакты выключателя можно используя промежуточное реле но более прогрессивно если через выключатель зажигания запитывается лишь цепь управления регулятора напряжения (рис. 1.13) потребляющая ток силой в доли ампера.
Рисунок 1.11 Схема соединения генератора
Прерывание тока в цепи управления пере водит электронное реле регулятора в выключенное состояние что не позволяет току протекать через обмотку возбуждения. Однако применение выключателя зажигания в цепи генераторной установки снижает ее надежность и усложняет монтаж на автомобиле. Кроме того в схемах падение напряжения в выключателе зажигания и других коммутирующих или защитных элементах включенных в цепь регулятора (штекерные соединения предохранители) влияет на уровень поддерживаемого регулятором напряжения и частоту переключения его выходного транзистора что может сопровождаться миганием ламп осветительной и светосигнальной аппаратуры колебанием стрелок вольтметра и амперметра.
Рисунок 1.12 Схема соединения генератора
Поэтому более перспективной является схема на рис. 5. В этой схеме обмотка возбуждения имеет свой дополнительный выпрямитель состоящий из трех диодов. К выводу «Д» этого выпрямителя и подсоединяется обмотка возбуждения генератора. Схема допускает некоторый разряд аккумуляторной батареи малыми токами по цепи регулятора напряжения и при длительной стоянке рекомендуется снимать наконечник провода с клеммы «+» аккумуляторной батареи.
Рисунок 1.13 Схема соединения генератора
В схему на рис. 5 введено подвозбуждение генератора от аккумуляторной батареи через контрольную лампу 8. Небольшой ток поступающий в обмотку возбуждения через эту лампу от аккумуляторной батареи достаточен для возбуждения генератора и в то же время не может существенно влиять на разряд аккумуляторной батареи. Обычно параллельно контрольной лампе включают резистор 1З чтобы даже в случае перегорания контрольной лампы генератор мог возбудиться.
Контрольная лампа в схеме на рис. 5 является одновременно и элементом контроля работоспособности генераторной установки. В схеме применен стабилитрон 12 гасящий всплески напряжения опасные для электронной аппаратуры.
Рисунок 1.14 Схема соединения генератора
С целью контроля работоспособности в схеме рис. 1 введены реле с нормально замкнутыми контактами через которые получает питание контрольная лампа 8. Эта лампа загорается после включения замка зажигания и гаснет после пуска двигателя т.к. под действием напряжения от генератора реле обмотка которого подключена к нулевой точке обмотки статора разрывает свои нормально замкнутые контакты и отключает контрольную лампу 8 от цепи питания.
Рисунок 1.15 Схема соединения генератора
Если лампа 8 при работающем двигателе горит значит генераторная установка неисправна. В некоторых случаях обмотка реле контрольной лампы 6 подключается на вывод фазы генератора.
Схема рис. 6 характерна для генераторных установок с номинальным напряжением 28 вольт. В этой схеме обмотка возбуждения включена на нулевую точку обмотки статора генератора т.е. питается напряжением вдвое меньшим чем напряжение генератора. При этом приблизительно вдвое снижаются и величины импульсов напряжения возникающих при работе генераторной установки что благоприятно сказывается на надежности работы полупроводниковых элементов регулятора напряжения.
Рисунок 1.16 Схема соединения генератора
Резистор 13 служит тем же целям что и контрольная лампа в схеме рис. 5 т.е. обеспечивает уверенное возбуждение генератора.
На автомобилях с дизельными двигателями может применяться генераторная установка на два уровня напряжения 1428 В. Второй уровень 28 В используется для зарядки аккумуляторной батареи работающей при пуске ДВС. Для получения второго уровня используется электронный удвоитель напряжения или трансформаторно-выпрямительный блок (ТВБ) как это показано на рис. 4.
В системе на два уровня напряжения регулятор стабилизирует только первый уровень напряжения 14 вольт. Второй уровень возникает посредством трансформации и последующего выпрямления ТВБ переменного тока генератора. Коэффициент трансформации трансформатора ТВБ близок к единице.
В некоторых генераторных установках зарубежного и отечественного производства регулятор напряжения поддерживает напряжение не на силовом выводе генератора «+» а на выводе его дополнительного выпрямителя как показано на схеме рис. 7.
Рисунок 1.17 Схема соединения генератора
Схема является модификацией схемы рис. 5 с устранением ее недостатка - разряда аккумуляторной батареи регулятора напряжения при длительной стоянке. Такое исполнение схемы генераторной установки возможно потому что разница напряжения на клеммах «+» и «Д» невелика. На этой же схеме (рис. 7) показано дополнительное плечо выпрямителя выполненное на стабилитронах которые в нормальном режиме работают как обычные выпрямительные диоды а в аварийных - предотвращают опасные всплески напряжения.
Рисунок 1.18 Схема соединения генератора
Резистор R как было показано выше расширяет диагностические возможности схемы. Этот резистор вообще характерен для генераторных установок фирмы 8osch. Генераторные установки без дополнительного выпрямителя но с подводом к регулятору вывода фаз применение которых особенно японскими и американскими фирмами расширяется выполняются по схеме рис. 8. В этом случае схема генераторной установки упрощается но усложняется схема регулятора напряжения т.к. на него переносятся функции предотвращения разряда аккумуляторной батареи на цепь возбуждения генератора при неработающем двигателе автомобиля и управления лампой контроля работоспособного состояния генераторной установки.
На вход регулятора может подаваться напряжение генератора или аккумуляторной батареи (пунктир на рис. 8) а иногда и оба эти напряжения сразу.
Конечно стабилитрон 12 защищающий от всплесков напряжения дополнительное плечо выпрямителя а также выполнение выпрямителя на стабилитронах может быть использовано в любой из приведенных схем.
Некоторые фирмы применяют включение контрольной лампы через разделительный диод а в схемах рис. 5 7 включение ее идет через контактное реле. В этом случае обмотка реле включается на место контрольной лампы. Если генераторная установка работает в комплексе с датчиком температуры электролита она имеет дополнительные выводы для его подсоединения.
Генераторы на большие выходные токи могут иметь параллельное включение диодов выпрямителя. Для защиты цепей генераторной установки применяют предохранители обычно в цепях контрольной лампы соединениях регулятора с аккумуляторной батареей в цепи питания аккумуляторной батареи.
2.2 Конструктивные особенности стартеров.
Стартер состоит из электродвигателя шестеренчатого привода обгонной муфты (муфты свободного хода).
Рисунок 1.19 - Стартер с постоянными магнитами и шестеренчатым редуктором:
- соленоид и пусковое реле; 2 - рычаг включения стартера; 3 - обгонная муфта с ведущей шестерней; 4 - шестеренчатый редуктор (планетарная передача); 5 - якорь; 6 - постоянные магниты
Шестерня на валу электродвигателя стартера сначала начинает взаимодействовать с зубчатым венцом маховика двигателя. После пуска двигателя частота вращения шестерни стартера становится выше частоты вращения вала электродвигателя стартера что может привести к выходу стартера из строя из-за возникающего центробежного усилия. Для предотвращения этого нежелательного явления между шестерней стартера и его якорем устанавливается обгонная муфта которая отключает стартер от двигателя как только частота вращения коленчатого вала начинает превышать частоту вращения вала стартера.
В большинстве случаев в стартере применяется электродвигатель постоянного тока с последовательным возбуждением характеризуемый высокой частотой вращения без нагрузки что поддерживает необходимую частоту вращения коленчатого вала двигателя во время его пуска. Прогресс достигнутый в сфере технологии производства ферритов позволяет использовать в стартерах электродвигатели с возбуждением от постоянных магнитов стойких к размагничиванию. Стартеры с якорями вращающимися с более высокими скоростями но развивающими меньший крутящий момент имеют меньшие размер и массу. Для них становится возможным увеличение передаточного отношения между двигателем и якорем стартера. Диаметр зубчатого венца маховика не может быть увеличен и поэтому увеличение этого передаточного отношения осуществляется путем использования дополнительной передаточной ступени (стартеры с шестеренчатым редуктором).
Стартеры с инерционным приводом.
Инерционный привод является самой простой формой шестеренчатого привода. Обгонная муфта перемещается на валу якоря на спиральных шлицах при вращении этого якоря. При включении стартера ненагруженный якорь начинает свободно вращаться. При этом шестерня стартера и обгонная муфта еще не вращаются из-за своей инерции и выталкиваются вперед по шлицам. Как только шестерня входит в зацепление с зубчатым венцом маховика она удерживается от вращения и проталкивается вперед еще дальше до контакта со стопорным кольцом. В это время крутящий момент от якоря электродвигателя стартера передается на двигатель через обгонную муфту шестерню стартера и зубчатый венец маховика.
Как только коленчатый вал начинает вращать шестерню стартера со скоростью превышающей скорость вращения якоря стартера обгонная муфта прерывает передачу усилия от двигателя на эту шестерню и препятствует ускорению вращения якоря. При этом обгонная муфта и шестерня стартера перемещаются по спиральным шлицам вала назад. Этот процесс разъединения шестерни стартера и зубчатого венца маховика усиливается посредством возвратной пружины которая обеспечивает удержание шестерни в положение разъединения от двигателя при неработающем стартере.
Рисунок 1.20- Стартер с инерционным приводом:
- выключатель стартера: 2 - пусковое реле; 3 - обмотка возбуждения; 4 - шестерня стартера с обгонной муфтой; 5 - спиральные шлицы; 6 – якорь
Обгонная муфта роликового типа.Стартерынебольшого и среднего размеров обычно снабжаются обгонными муфтами в которых ролики с помощью пружин отжимаются в клинообразные выемки между наружной обоймой муфты и ее внутренней обоймой (валом шестерни). Когда стартер начинает работать крутящий момент усиливает эффект заклинивания роликов и это-момент передается от наружной обоймы на вал шестерни.
Когда крутящий момент меняетсвойзнак на противоположный ролики выходят из клинообразных выемок и шестерня начинает вращаться свободно.
Многодисковая обгонная муфта.Используется в стартерах грузовых автомобилей. Ведущий элемент с наружным! дисками соединен с якорем стартера . вал и шестерня стартера принудительно соединены друг с другом. Внутренне диски размещены в направляющей внутренней муфты которая может перемещаться в радиальном направлении п спиральным шлицам ведущего вала.Iусловиях отсутствия нагрузки диски ежи маются пружиной с небольшой силой что позволяет передавать через муфту толь ко незначительный крутящий момент При увеличении нагрузки внутренняя муфта перемещается спиральными шлицами в направлении нажимной пружинь сжимая ее и обеспечивая одновременно этим более сильное сжатие дисков. Многодисковая обгонная муфта может пере давать повышенный крутящий момен при увеличении нагрузки стартера.
Обгонная муфта с храповым механизмом.Применяется в стартерах грузовых автомобилей. Муфта соединена с валом якоря перемещаясь в осевом направлении (операция зацепления) за счет взаимодействия шлицев вала и втулки. Наружная поверхность втулки выполнена со спиральными шлицами и обеспечивает передачу крутящего момента к гайке полумуфты которая затем передает этот момент к шестерне стартера через зубья пилообразной формы. После начала работы двигателя шестерня стартера завинчивает гайку полумуфты в обратном направлении через мелкопрофильные зубья и прерывает передачу усилий. Разъединяющее кольцо при этом также сдвигается назад и удерживается в разъединяющем положении сухарями. Центробежное усилие создаваемое сухарями при малых скоростях вращения шестерни стартера недостаточно для удержания обгонной муфты в положении разъединения и пружина снова обеспечивает введение полумуфты в зацепление.
Классический электростартер— это устройство состоящее из электродвигателя (ЭДВ) постоянного тока с последовательной обмоткой возбуждения который на время пуска двигателя внутреннего сгорания (ДВС) подключается к аккумуляторной батарее (АКБ) с помощью пускового тягового реле (ПТР). Это же реле посредством рычага с вилкой перемещает по оси стартера муфту свободного хода (МСХ) и тем самым механически сочленяет шестерню на валу стартерного электродвигателя непосредственно с венечной шестерней маховиков ДВС.
Конструкция стартера при которой вал электродвигателя соединяется прямо с маховиком ДВС имеет ряд недостатков. Так передаточное число главного редуктора состоящего из венечной шестерни маховика и шестерни МСХ не может быть достаточно высоким. Ограничения накладываются расчетным размером диаметра маховика а также числом размером и прочностью зубцов шестерни МСХ. В такой редукторной паре — соотношение зубцов не может быть более 16—18.
Это приводит к необходимости использовать в стартере такой электродвигатель у которого обороты якоря «мягко» сочетаются с механической нагрузкой на валу. К таким относятся электродвигатели с последовательной обмоткой возбуждения обладающие мягкой механической характеристикой.
Рисунок 1.21 Электродвигатель с последовательной обмоткой возбуждения.
Именно такие ЭДВ широко применяются в классических электростартерах.
Конструктивным недостатком ЭДВ с последовательным возбуждением является то что в нем ток возбуждения равный току якоря делает обмотку возбуждения громоздкой сильно нагревающейся а магнитную систему статора недостаточно эффективной и с низким КПД. Даже при заданном ограничении на время роботы стартер получается тяжелым и больших размеров. Кроме того ЭДВ с последовательным возбуждением в режиме холостого хода может пойти «вразнос».
От указанных недостатков свободны ЭДВ с независимым (от тока якоря) возбуждением. Независимое возбуждение магнитного поля на статоре ЭДВ можно получить тремя способами: обмоткой возбуждения которая подключена к отдельному от якоря источнику электрической энергии (управляемое независимое возбуждение)
Рисунок 1.22 Электродвигатель с независимым возбуждением
обмоткой возбуждения подключенной параллельно якорю ЭДВ (параллельное возбуждение)
Рисунок 1.23 Электродвигатель с паралельным возбуждением
постоянными магнитами на статоре (возбуждение от постоянных магнитов относится к неуправляемому независимому возбуждению — рис. 1 д)
Рисунок 1.24 Электродвигатель с возбуждением от постоянного магнита
Электродвигатель с питанием обмотки возбуждения от независимого источника в автомобильной системе электростартерного пуска не используется так как на борту автомобиля один пусковой источник электрической энергии — аккумуляторная батарея.
Электродвигатели с чисто параллельным возбуждением (рис. 1 в) в автомобильных электростартерах неэффективны так как напряжение АКБ при пуске ДВС в зимнее время (при температуре ниже — 20 °С) резко падает до 8—9 В. При этом намагничивающая сила параллельной обмотки возбуждения а следовательно и крутящий момент стартера значительно ослабевают пуск ДВС становится невозможным. Кроме того характеристика ЭДВ с параллельным возбуждением жесткая что недопустимо при низком передаточном соотношении между оборотами стартерного ЭДВ и оборотами коленвала ДВС так как это может привести к ударным перегрузкам и поломкам в зубцах механического привода.
Однако жесткость характеристики ЭДВ обеспечивает плавность хода стартера а также ограниченность оборотов холостого хода и поэтому параллельное возбуждение иногда вводится в ЭДВ классического электростартера дополнительно к последовательному (рис. 1 г)
Рисунок 1.25 Электродвигатель со смешанным возбуждением
Такое возбуждение обеспечивает ЭДВ усредненную (умеренно жесткую) механическую характеристику и называется смешанным. Используется например в стартерах для автомобилей ВАЗ.
Исключительно удачным техническим решением для автомобильного электростартера является наличие в его конструкции электродвигателя с независимым возбуждением от постоянных магнитов (рис. 1 д) и дополнительного понижающего планетарного редуктора установленного непосредственно внутри корпуса стартера между валом электродвигателя и осью по которой перемещается муфта свободного хода (о планетарных редукторах см. ниже).
Такие стартеры имеют следующие преимущества.
Во-первых главное магнитное поле электродвигателя с постоянными магнитами на статоре не зависит ни от тока якоря ни от падения напряжения АКБ при пуске ДВС.
Во-вторых система постоянных магнитов на статоре электродвигателя делается многополюсной (не менее шести полюсов) что позволяет заметно уменьшить габариты магнитной системы (постоянные магниты значительно меньше электромагнитов) а следовательно и всего стартера в целом. КПД и обороты стартерного электродвигателя с многополюсным статором также выше.
В-третьих сами постоянные магниты выполняются не из сплавов дорогостоящих металлов а из спекаемых ферритовых порошков с большой коэрцитивной силой что делает магниты легкими прочными технологичными и как следствие дешевыми.
В-четвертых наличие дополнительного понижающего редуктора в электростартерной системе пуска позволяет оптимально согласовать жесткую механическую характеристику электродвигателя независимого возбуждения с минимольной пусковой частотой вращения коленвала ДВС при максимальной механической нагрузке стартера.
И наконец в-пятых стартерный ЭДВ с независимым возбуждением от постоянных магнитов и с дополнительным редуктором может работать в режиме повышенных оборотов при пуске холодного двигателя потребляя при этом от АКБ меньший ток по сравнению с классическим стартером. КПД стартерного режима АКБ и надежность пуска ДВС увеличиваются.
Как и любая новая техника электростартеры с планетарным редуктором и с возбуждением от постоянных магнитов на начальном этапе внедрения обладали некоторыми недостатками: они были значительно дороже классических за счет высокой стоимости постоянных магнитов и планетарного редуктора; в них быстрее изнашивались щетки из-за более высоких оборотов; их работа сопровождалась повышенным шумом.
Современная технология изготовления стартеров нового поколения исключает эти недостатки. Так постоянные магниты как уже отмечалось стали ферритовыми. Главная шестерня планетарного редуктора изготавливается литьем под давлением из термореактивной пластмассы. Пластмассу армируют бронзой что делает планетарную шестерню прочной износостойкой технологичной и дешевой. Остальные детали дополнительного редуктора обычобычного исполнения. Планетарный редуктор с пластмассовой шестерней не шумит. Быстрый износ коллекторных щеток устранен применением в них более жесткого графита и удалением из него порошковой меди.
Последнее стало возможным за счет понижения величины якорного тока. Уменьшена сила прижатия щеток к коллектору. Следует однако заметить что стоимость стартера нового поколения пока еще несколько выше стоимости классического. Но если 15 лет назад разница в цене была около 150 % то в последнее время она не превышает 50 %.
Схемы управления электростартерами
Схемы внутренних соединений электростартеров с последовательным и смешанным возбуждением с использованием одно- и двухобмоточных тяговых реле приведены на рис. 24. Однообмоточное тяговое реле подключается к аккумуляторной батарее GB (рис. 25 а) переводом ключа выключателя зажигания 2 с контактами S1в нефиксированное положение «стартер». Якорь тягового реле втягивается в электромагнит с помощью рычажного механизма вводит шестерню привода в зацепление с венцом маховика и в конце хода замыкает силовые контакты реле К1 в цепи электродвигателя М.
Рисунок 1.26 Схемы внутренних соединений электростартеров
Силовые контакты замыкаются до полного ввода шестерни в зацепление. Если шестерня упирается в венец маховика якорь реле продолжает перемещаться вследствие сжатия буферной пружины привода и замыкает силовые контакты. Якорь с шестерней начинают вращаться и шестерня под действием буферной пружины входит в зацепление когда зуб шестерни устанавливается против впадины зубчатого венца маховика. Использование дополнительного усилия в шлицевом соединении вала и направляющей втулки ведущей обоймы роликовой муфты свободного хода для перемещения шестерни позволяет уменьшить тяговое усилие и ход якоря электромагнита размеры и массу тягового реле.
Для отключения стартера необходимо снять усилие с ключа выключателя зажигания. Ключ автоматически займет положение «Зажигание». При этом якорь отключенного от источника тока тягового реле и приводной механизм под действием пружины возвращаются в исходное положение.
В стартерах с двухобмоточными реле (рис. 25 б и в) при замыкании контактов S1 выключателя зажигания 2 ток от батареи проходит через втягивающую и удерживающую обмотки. При замыкании контактов реле К1 втягивающая обмотка замыкается накоротко.
Рисунок 1.27 Схемы управления электростартерами
Обмотки тягового реле К1 могут подключаться к источнику тока через контакты вспомогательного реле К2 (рис. 25 в г и д). Дополнительный контакт 17 в тяговом реле или во вспомогательном реле замыкает накоротко добавочный резистор катушки зажигания.
В рассмотренных схемах управления после пуска двигателя следует немедленно выключить стартер так как при длительном вращении ведомой обоймы с шестерней привода возможно заклинивание роликовой муфты свободного хода и повреждение якоря. Включение стартера при работе двигателя может привести к повреждению зубьев шестерни и венца маховика или выходу из строя муфты свободного хода.
Надежность системы пуска и срок службы стартера можно повысить за счет автоматизации отключения стартера после пуска двигателя и блокировки его включения при работе двигателя.
Электронное устройство 2612.3747 (рис. 26) автоматического отключения и блокировки включения стартера содержит блок управления и датчик частоты вращения коленчатого вала. Блок управления настроен на частоту вращения при которой стартер должен отключаться. Частота эта должна быть больше максимально возможной пусковой частоты вращения коленчатого вала электростартером и меньше минимальной частоты вращения коленвала в режиме прогрева двигателя после пуска.
При пуске двигателя выключатель приборов и стартера переводится в положение «стартер» транзистор VT5 открывается (первое устойчивое состояние триггера на транзисторах VT4 и VT5) и подключает к аккумуляторной батарее вспомогательное реле которое включает стартер. При вращении коленчатого вала двигателя через вход 4 штекерного разъема на электронное устройство подается синусоидальное напряжение от фазы генератора которое транзистором VT1 преобразуется в прямоугольные импульсы нормированной амплитуды. С помощью резисторов R1 R2 R3 и конденсатора С1 ограничивается входное напряжение и отфильтровываются импульсные помехи во входных цепях.
Рисунок 1.28 Электронное устройство для автоматического отключения и блокировки стартера
Прямоугольные импульсы заряжают конденсатор С3 преобразователя частота-напряжение. Чем больше частота входного сигнала (частота вращения коленчатого вала двигателя) тем меньше промежутки времени между импульсами и разряд конденсатора С2. При определенной частоте вращения коленчатого вала напряжение на конденсаторе С3 превышает опорное напряжение на резисторе R10÷R15 транзисторы VT2 и VT3 открываются и триггер переводится во второе устойчивое состояние когда транзистор VT4 открыт а транзистор VT5 закрыт. Вспомогательное реле обесточивается и отключает стартер. Диоды VD10 VD13 и конденсаторы С5 С6 обеспечивают надежное закрытие транзисторов VT5 и VT4.
Терморезистор R11 изменяет частоту вращения вала двигателя при которой стартер должен отключаться в соответствии с изменением температуры окружающего воздуха. Повторное включение стартера после первой неудачной попытки пуска возможно только после предварительного перевода ключа выключателя зажигания в положение «Выключено».

элетродвигатель.cdw

Неуказанные предельные отклонения размеров
Упаковка по ТУ 37.460.008-2005.
Проверить сопротивление изоляции на соответствие
требованиям ГОСТ 2940-73.
Остальные ТТ по ТУ 37.460.117-2005.

3чертеж.cdw

обзор стендов.cdw

Стенды по диагностике
и испытанию генераторов и
(предназначен для контроля
автомобиля стартера и
Например стенд Э-242
инфармационных выходов
Например Junior test

характеристики.cdw

Экономика моя.cdw

Чистый дисконтирован-
График безубыточности производства
Порог рентабельности
инновационного проекта
Расчет показателей экономической эффективности
Чистый пот.реал.денег
Коэф. дисконтирования

алгоритм стартер.cdw

) Замыкая выключатель
при напряжении источника тока 12В три раза включить стартер с разными условиями торможения. Длительность
каждого вкл-ючения стартера должна быть не более 5 секунд
а промежутки между включениями не менее 5 секунд.
) Затормозите зубчатый венец стенда
включите стартер и замерьте ток
напряжение и тормозной момент
которые должны быть соответственно
Н*м. Длительность включения стартера должна быть не более 5 секунд.
) Если тормозной момент ниже
а сила тока выше указанных велечин
то причиной этого может быть межвитковое замыкание в обмотке статора и
якоряили замыкание обмоток на массу.
)Если тормозной момент и потребляемая сила тока ниже указанных выше велечин
то причиной может быть окисление и загрязнение коллектора
щеток или снижение упругости их пружин
зависание щеток в щеткодержателях
ослабление крепления выводов обмотки статора
окислениеили подгорание контактных болтов тягового реле
) Выведите зубчатый венец стенда из зацепления с шестерней стартера. Включите стартер и замертье потребляемый им ток и частоту вращения якоря
которые должны быть соответственно не более 60А ипри напряжении на клеммах стартера 11
) Если сила тока и частота вращения вала якоря отличаются от указанных значений
то причины могут быть те же
что и в предыдущем испытании
) Установите между ограничительным кольцом и шестерней прокладку толщиной 12
мм. и включите реле.
Напряжение включения реле при упоре шестерни в прокладку должно быть не более 9В при температуре окружающей среды 20-25 градусов.
Диагностика стартера на стенде
Проверка работоспособности
Испытание в режиме полного торможения
Испытание в режиме холостого хода
Проверка тягового реле
) Если стартер не вращает зубчатый венец стенда или его работа сопровождается ненормальным шумом
то разберите стартер и проверьте его детали.
) При полном торможении якорь стартера не должен проворачиваться
то неисправна муфта свободного хода
) Для устранения неисправностей разберите стартер и замените или отремонтируйте поврежденные детали.
)Если напряжение больше
то это указывает на неисправность реле или привода."

моторедуктор.cdw

1 чертеж.cdw

стартер.cdw

По типу и принципу работы
приводных механизмов
С электромеханическим переме-
щением шестерни привода
С инерционным или комбиниро-
По типу коллекторного
Коллектор цилиндрического

Алгоритм генератор.cdw

Включить электродвигатель стенда
реостатом установить напряжение на выходе
генератора 13В и довести частоту вращения ротора до 5000 обмин.
Дать генератору поработать на этом режиме не менее 10 минут
замерить силу тока (у исправного генератора оно должна быть не менее 55А)
Если величина тока меньше 55А
это говорит о неисправностях
в обмотках статора и ротора или о повреждении вентелей
Установить ток отдачи 15А и замерить напряжение на выходе генератора (оно должно
В при температуре окружающего воздуха и генератора 25-35 градусов)
Если напряжение не укладывается в указанные пределы
регулятора напряжения.
Диагностика генератора на стенде
Установить генератор на стенд.

2 чертеж.cdw

ЧЕРТЕЖ555.cdw

По организации системы
По общей компановке разделяю-
Щеточный узел размещен во внутренней
Щеточный узел размещен с наружи
под специальным пластмасовым кожухом

Содержание.doc

Раздел 1. Аналитический обзор .5
1 Виды оборудований по диагностике и ремонту стартеров и генераторов
их функциональные возможности 5
1.1Контрольно испытательный стенд Э-242 .. ..5
1.2Контрольно испытательный стенд Э-250-00 . .6
1.3Стенд диагностический СКИФ-1-02 . ..8
1.4Стенд для диагностики генераторов и стартеров MD1 . 9
1.5Испытательные стенды MOTOPLAT .10
1.6Стенд проверки генераторов и стартеров AST-55 12
1.7Испытательный стенд Junior test bench ..12
1.8Контрольно испытательный стенд Э-250-02 .15
2 Конструктивные особенности стартеров и генераторов . .18
2.1 Конструктивные особенности генераторов 18
2.2 Конструктивные особенности стартеров 27
3 Неисправности стартеров и генераторов 40
3.1 Характерные неисправности генераторных установок и методы их обнаружения 40
3.2 Основные неисправности стартеров способы их обнаружения и устранения ..45
4 Вывод по разделу .. ..48
Раздел 2. Конструкторская часть .49
1 Расчет основных размеров машины ..49
2 Расчет цепи электродвигателя и характеристики холостого хода .56
3 Расчет обмоточных данных якоря ..65
4 Потери и КПД электродвигателя 67
5 Проверка электродвигателя на стабильность против размагничивающей реакции якоря в пусковом режиме 69
6 Расчет рабочих характеристик электродвигателя .70
Раздел 3. Технологическая часть .. 72
1 Диагностика техническое обслуживание и ремонт генератора переменного тока и реле регулятора 72
2 Диагностика техническое обслуживание и ремонт стартера легкового автомобиля .82
Раздел 4. Безопасность жизнедеятельности и промышленная экология .89
1 Описание рабочего места оборудования и выполняемых технологических операций ..89
2 Расчет системы освещения .93
3 Организация производственной и экологической безопасности предприятия .. .95
4 Разработка конструктивной и эксплуатационной безопасности проектируемого изделия 104
Раздел 5 Экономическая часть . .118
1 Исходные данные .118
2 Расчёт зарплаты исполнителей 122
3 Расчет затрат на основные материалы ..124
Список использованной литературы 136

Литература.doc

Список использованной литературы
Ермолин Н.П. Расчет машин малой мощности Н.П. Ермолин И.П.Копылов Ф.А. Горинов. – Л.: Энергия 1973 г. – 220 с.
Гольдберг О.Д. Проектирование электрических машин О.Д. Гольдберг. – М.: Высшая школа 1984 г. – 426 с.
Завалишин С.И. Электрические машины малой мощности С.И. Завалишин [и др.] – М.: Высшая школа 1964г. – 286 с.
Балагуров В.А. Электрические машины с постоянными магнитами В.А. Балагуров и др. – М.: Энергоатомиздат 1977 г. – 340 с.
Копылов И.П Проектирование электрических машин: Учебное пособие для вузов И.П. Копылов. – М.: Энергия 1980 г. – 518 с.
Антонов М.В Технология производства электрических машин: Учебное пособие для вузов М.В. Антонов Л.С. Герасимова. – М.: Энергоатомиздат 1982 г. – 385 с.
Князевский Б.А. Охрана труда в электроустановках: Учебник для вузов под ред. Б.А. Князевского. – М.: Энергоатомиздат 1983 г. – 365 с.
Бектобекова Г.В.Справочная книга по охране труда в машиностроении под ред. Г.В. Бектобекова. – Л.: Машиностроение 1989 г. – 215 с.
Белова С.В. Безопасность жизнедеятельности Белова С.В. – М.: Высшая школа 1999 г.
Чижков Ю.П. Электрооборудование автомобилей. Учебник для вузов Ю.П. Чижков С.В. Акимов. – М.: За рулем 1999 г. – 386 с.
Шульгина О.А. Справочник радиолюбителя. Справочник под ред. О.А. Шульгина И.Б. Шульгиной А.Б. Воробьева. – М.: Лазер-Арт 1997 г.
Ютт В.Е. Электрооборудование автомобилей. Учебник для вузов В.Е. Ютт. – М.: Горячая линия – Телеком 2006 г. – 439 с.
Набоких В.А Испытания электрооборудования автомобилей и тракторов: Учебник для студентов высш. учеб. заведений Набоких В.А. – М.: Академия 2003 г. – 252 с.
ТУ 4538-011-79660254-2008. Зеркала заднего вида наружные для автомобилей
ГОСТ 28751-90 Электрооборудование автомобилей. Электромагнитная совместимость. Кондуктивные помехи по цепям питания. Требования и методы испытания.
ГОСТ Р 41.10-99 Единобразные подписания касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении электромагнитной совместимости.
ГОСТ 28279-89 Совместимость электромагнитная электрооборудовании автомобиля и автомобильной бытовой радиоэлектронной аппаратуры. Нормы и методы измерений
ГОСТ 9.308-85 ЕСЗКС. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Методы ускоренных коррозионных испытаний.
ГОСТ 166-89 Штангенциркули. Технические условия.
ГОСТ 577-68 Индикаторы часового типа с ценой деления 001 мм. Технические условия.
ГОСТ 1583-93 Сплавы алюминиевые литейные .Технические условия.
ГОСТ 5072-79 Секундомеры механические. Заменен на ТУ 25-1894-003-90
ГОСТ 8711-93 Приборы аналоговые показывающие электроизмерители прямого действия и вспомогательные части к ним. Часть 2. Особые требования к амперметрам и вольтметрам.
ГОСТ 23706-93 Приборы аналоговые показывающие электроизмерители прямого действия и вспомогательные части к ним. Часть 6 Особые требования к оммометрам (приборам для измерения полного сопротивления) и приборам для измерения активной проводимости.
ГОСТ 27570.0-87 Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Общие требования и методы испытаний
ГОСТ Р 41.46-99 Единобразные предписания касающиеся официального утверждения зеркал заднего вида и механических транспортных средств отношении установки на них зеркал заднего вида
ГОСТ Р51709-2001 Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки.
ТУ 21-23-264-88 Зеркала технические

введение.doc

Автомобиль является одним из самых массовых видов автономных объектов. Пуско-генераторная установка автомобиля как и в начале XX века состоит из двух независимых устройств - синхронного генератора и стартера на основе двигателя постоянного тока. За столь большой промежуток времени данные устройства не претерпели значительных изменений. Наряду с этим развитие автомобильной промышленности демонстрирует быстрый рост количества энергопотребителей в новых моделях автомобилей что требует постоянного повышения мощностей их генераторных установок. Следовательно возникает необходимость разработки новых оборудований для испытаний проверки диагностики генераторов и стартеров для быстрого выявления неполадок в данных узлах и их ремонта. В данный момент существует огромное количество различных видов диагностирующего оборудования предназначенных для контроля и ремонта снятого с автомобиля электрооборудования.
Использование автотранспорта постоянно возрастает. Немалое значение отводится автомобильному транспорту в вопросах рейсовых и маршрутных перевозок пассажиров. Доля транспортных расходов в перевозках пассажиров составляет от 15 до 40 %.
Уменьшения стоимости транспортных операций можно добиться несколькими путями. Один из таких путей – совершенствование технической эксплуатации автомобилей. Улучшение технической эксплуатации автомобилей позволяет снизить расходы на топливо и смазочные материалы на амортизационные отчисления и непосредственно на текущий ремонт (ТР) и техническое обслуживание (ТО).
Для решения всех этих вопросов а также для поддержания автомобилей в исправном состоянии большое значение имеет внедрение диагностирования.
Эксплуатация технически неисправного автомобиля нерентабельна (резко возрастает возможность отказа увеличиваются эксплуатационные расходы) вредна (усиливается загрязнение окружающей среды) и опасна для владельца и других членов общества (особенно если эти неисправности связаны с системами автомобиля влияющими на безопасность движения). Несвоевременное и некачественное проведение профилактических работ (ТО диагностирование) вызывает повышенный износ деталей агрегатов и преждевременный выход их из строя.
На предприятиях внедривших техническое диагностирование удалось продлить срок службы многих агрегатов автомобилей до ремонта без снижения их эксплуатационных капитальных ремонт (КР) после проведения необходимых регулировок выявленных при диагностировании продолжали надежно работать.
Существующая система ТО и ремонта автомобилей включает в себя широкое внедрение средств технического диагностирования в технологический процесс ТО и ТР. Диагностирование обеспечивает значительную экономию средств на содержание автомобилей за счет сокращения их простоя на время обслуживания и ремонта выполнения действительно необходимых регулировочных и ремонтных операций сокращение расхода запасных частей и горюче-смазочных материалов (ГСМ).