Отечественный и зарубежный опыт создания перспективного оборудования

Перспективы разработки технологического оборудования

Не стандартизированное оборудование для ТО и ТР

К не стандартизированному оборудованию относятся, как правило, образцы оборудования вспомогательного назначения, изготавливаемые малыми сериями на небольших предприятиях местного значения или непосредственно на АТП.

Не стандартизированным оборудованием являются: верстаки столярные; верстаки для ремонта подушек и сидений легковых, грузовых автомобилей и автобусов; стеллажи для хранения узлов и агрегатов автомобилей (КПП, редукторов, колес, карданных валов и т.д.); стенды для проверки и ремонта радиаторов; подставки под наковальню, ванны; для проверки герметичности камер; тележки для транспортировки узлов и агрегатов автомобилей по территории АТП и др.

Использование не стандартизированного оборудования позволяет обеспечить удобство проведения работ по ТО и ТР автомобилей, сократить трудоемкость выполнения ряда вспомогательных операций технологического процесса (например, доставка узлов и агрегатов автомобилей в зоны ТО и ремонта), сократить требуемые производ­ственные площади для хранения узлов и агрегатов автомобилей.

Объемы производства не стандартизированного оборудования постоянно возрастают и уже в настоящее время имеют большой удельный вес в общем объеме производства технологического оборудования.

Опыт создания технологического оборудования для механизации технологических, операций ТО и ТР автомобильного подвижного состава на АТП, накопленный в нашей стране и за рубежом, показывает, что создание принципиально новых и эффективных образцов оборудования является сложной, разноплановой задачей, решение которой связано с проведением всестороннего анализа существующих в нашей стране и за рубежом образцов, разработкой новых идей, принципов действия и устройства перспективного оборудования, выполнением большого объёма работ по оформлению технической документации, изготовлению ряда опытных образцов, их доводке, экспериментальной проработке и пр.

В результате проведенных работ освоено производство ряда совершенных, перспективных образцов технологического оборудования, среди которых можно отметить мотор-тесторы для проверки технического состояния карбюраторных и дизельных двигателей, диагностические комплексы, некоторые образцы моечных установок, подъемников и др.

За рубежом в этом направлении проводится большая работа главным образом в странах с сильно развитой автомобильной промышленностью (США, Германия, Англия, Япония, Франция и др.).

Использование накопленного отечественного и зарубежного опыта в области создания технологического оборудования различного назначения является необходимым условием разработки новых, перспективных его моделей, определения ведущих направлений их развития. Из-за большого разнообразия технологического оборудования и невозможности представления перспектив его совершенствования отдельно по каждому образцу или их типам, ниже приводятся результаты анализа отечественного и зарубежного опыта только по наиболее актуальным направлениям развития оборудования, некоторые интересные конструктивные решения и предложения по меха­низации основных видов работ ТО и Р

3.2 Перспективные направления проектирования оборудования по видам основных работ ТО и ремонта, общие требования, лучшие кон­структивные решения

Моечное оборудование. Этот вид оборудования — одно из основных средств механизации наиболее трудоемкого и важного вида работ по ТО автомобилей на АТП. Перспективные направления его развития включают совершенствование конструкции существующих моечных машин и расширение их номенклатуры, создание новых образцов и типов (установки для мойки автомобилей без применения воды, бесщеточные машины с автоматическим режимом мойки в зависимости от степени за­грязненности автомобиля).

В настоящее время создаются щеточные моечные ус­тановки для легковых автомобилей и автобусов, струй­ные и струйно-щеточные для грузовых автомобилей, универсальные щеточные и струйно-щеточные установки для легковых и грузовых автомобилей, автобусов.

Основными путями совершенствования щеточных моечных установок являются:

· создание установок со сложной кинематикой движения щеток, автоматическим изменением направления их вращения и автоматическим регулированием усилия прижатия к обмываемой поверхности для обеспечения качественной мойки автомобилей различных типов, имеющих сложную конфигурацию кузова и большое число выступающих частей;

· создание многощеточных конвейерных установок для обеспечения высокой производительности мойки (до 100авт/ч при скорости движения конвейера 15 м/мин и длине автомобиля до 7 м) и возможности изменения режи­ма работы в зависимости от степени загрязненности автомобиля (посредством изменения скорости движения конвейера);

· применение качающихся боковых щеток с изменяющимся углом наклона относительно вертикали для обеспечения наилучшего прилегания щеток к различным частям автомобиля и, в частности, улучшения качества мойки бамперов и колес;

· обеспечение возможности отключения верхней горизонтальной щетки при мойке грузовых автомобилей с открытой платформой, автобусов с багажником на крыше, специализированных автомобилей;

· обеспечение быстрой замены щеток;

· обеспечение мойки автомобилей с антеннами радиоустройств без повреждения последних;

· применение порталов с верхним приводом для выведения приводных механизмов из зоны загрязнения, где они подвергаются неблагоприятным воздействиям воды, грязи и моющих веществ.

Основными путями совершенствования струйных моечных установок являются:

· создание установок с меняющимся углом направления (атаки) водяных струй непосредственно в процессе мойки, что значительно увеличивает зону эффективного воздействия водяных струй и повышает качество мойки;

· увеличение напора воды примерно до 30 кгс/см² для повышения эффективности мойки;

· создание подвесных струйных моечных установок;

· создание струйно-щеточных моечных установок для повышения качества мойки и универсальности использования установки.

За последние годы за рубежом большое распространение получили универсальные моечные установки, пригодные для мойки легковых автомобилей и автобусов (установки щеточного типа), грузовых автомобилей и автобусов (установки щеточного или струйно-щеточного типа) или для мойки грузовых и легковых автомобилей и автобусов (щеточные или струйно-щеточные установки). Поскольку такие универсальные моечные установки находят широкое применение в автохозяйствах со смешанным составом парка автомобилей, что характерно для большинства отечественных АТП, этот опыт необходимо использовать.

В некоторых зарубежных установках используется дополнительный подвесной пульт управления для повторного его включения вручную при мойке автомобиля особо сложной конфигурации и необходимости вследствие этого постоянного вмешательства оператора.

Как правило, зарубежные фирмы выпускают «семейства» моечных установок с различным (по требованию потребителя) набором отдельных элементов, причем комплекты набираются из элементов в разном количестве и ассортименте в зависимости от требуемой производительности моечного поста (например, 40—60, 90—110, 140—160, 180—200 авт./ч). Преимущество таких комплектов заключается в широкой унификации деталей и узлов их элементов, возможности использования комплектов оборудования на крупных и мелких АТП.

В настоящее время целесообразно расширить номенклатуру и раз­работать в ближайшие годы следующие образцы: многощеточные конвейерные линии производительностью 110 - 120 авт./ч для мойки легковых автомобилей, щеточную моечную установку производительностью 80 - 100 авт./ч для мойки легковых автомобилей, установку производительностью 80—100 авт/ч для мойки низа легковых автомобилей, универсальные струйно-щеточные моечные установки, производительностью 30—40 и 50— 60 авт./ч для мойки грузовых автомобилей, автопоездов, автомобилей с тентом, фургонов, установку производительностью 10—15 авт./ч для мойки автофургонов внутри, щеточные установки' производительностью 40—60 и 60— 80 авт./ч для мойки автобусов, установку производитель­ностью 60—80 авт./ч для мойки колес автобусов и другие.

Зарубежные фирмы вместе с моечной линией обычно поставляют установку для регенерации воды и моечного раствора, которая обеспечивает значительное снижение эксплуатационных расходов. При этом почти пол­ностью исключается сток загрязненной воды в канализацию. В исключительных случаях моечную линию с такой установкой можно эксплуатировать вообще без подключения к канализации. Одновременно установка повышает давление воды для моечной линии.

Очевидно, что необходимо создать отечественные установки для регенерации воды после мойки. Их внедрение позволит исключить строительство дорогостоящих очистных сооружений и даст значительную экономию воды.

Подъемно-транспортное оборудование. Из большого числа разнотипных по устройству и назначению образцов, входящих в эту группу оборудования, наибольший интерес представляют подъемники, являющиеся базой для рабочего поста ТО и ТР и определяющие условия работы исполнителей.

Перспективы развития подъемников включают следующие основные направления:

· совершенствование существующих подъемников и расширение их номенклатуры за счет разработки новых образцов оборудования;

· разработка подъемного оборудования, обеспечивающего возможность работы с автомобилем одновременно на нескольких уровнях.

Анализ существующих серийно выпускаемых подъемников с учетом потребностей АТП позволил определить следующие предложения по развитию их перспектив:

· расширение номенклатуры выпускаемых подъемников;

· разработка и производство передвижных напольных подъемников для легковых автомобилей;

· разработка передвижных подъемных стоек, которые можно комбинировать в четырех-, шести-, восьмистоечные подъемники и использовать для обслуживания тяжелых грузовых автомобилей, автобусов, прицепов, грузовых автомобилей с прицепом и т. д.;

· разработка четырехстоечных подъемников балконного типа;

· разработка комплекса оборудования для совмещенного поста, состоящего из неглубокой осмотровой канавы и подъемника или подъемной эстакады, обеспечивающих возможность одновременной работы на трех различных уровнях.

Разработка подобных устройств обеспечивает лучшие условия работы исполнителей, а также повышает производительность труда.

Оборудование для разборочно-сборочных и ремонтных работ. Перспективы развития этого оборудования определяются главным образом совершенствованием и более широким применением гайковертов и других инструментов и устройств.

Для дальнейшей механизации разборочно-сборочных и ремонтных работ необходимо шире применять меха­низированный инструмент с пневмо- и электроприводом, использование которого позволяет на 20—60% снизить трудоемкость работ.

Зарубежный и отечественный опыт последних лет показывает, что пневмоинструмент постепенно начинает вытеснять электроинструмент. Это объясняется тем, что он характеризуется большей безопасностью и меньшим потреблением электроэнергии.

Так, широкое применение получили пневмогайковерты ударного действия для отвертывания и завертывания гаек колес грузовых автомобилей, что позволяет значительно снизить трудоемкость снятия и установки колес, улучшить условия труда ремонтных рабочих. Успешно используются ручные переносные пневмогайковерты для гаек колес, стремянок рессор и т. п.

в малярном и в кузовном цехах широко применяются пневмополировальные и пневмошлифовальные машинки. Их использование позволило значительно поднять производительность труда и улучшить качество малярных и жестяницких работ.

Как показала практика, пневмоинструмент весьма перспективен и почти полностью заменяет электроинструменты. За рубежом номенклатура пневмоинструмента включает разнообразные изделия многих фирм, например ударные гайковерты фирмы с регулируемым крутящим моментом, несложной и компактной конструкции, винтоверты с пневмодвигателями различных размеров, многошпиндельные гайковерты, сверла с пистолетной рукояткой, зубила, рубильные молотки и др.

Диагностическое оборудование. Перспективы развития и проектирования этого оборудования определяются особенностями диагностических работ и использования диагностической информации, о чём отмечалось ранее.

Развитие и проектирование диагностического оборудования в связи с указанными выше особенностями должны происходить по двум основным направлениям:

· узко специализированному, при котором контрольно-диагностические средства используются при проверке, регулировке и других операциях по агрегатам, узлам автомобилей на рабочем посту;

· общепроизводственному, при котором результаты диагностирования применяются для управле­ния технологическим процессом на автотранспортном предприятии.

Перспективы проектирования оборудования общепроизводственного назначения включают:

· разработку или совершенствование автоматизированных комплексов и диагностических систем, включая автоматизированные средства регистрации и выдачи диагностической информации;

· разработку систем сбора, обработки и передачи диагностической информации органам управления производ­ством АТП и хранения статистических данных о техническом состоянии автопарка.

Перспективы проектирования диагностических средств специализированного назначения включают:

· разработку или совершенствование стендов и приборов для диагностики отдельных агрегатов, узлов автомобиля по одному, нескольким или комплексам диагностических параметров;

· повышение точности и стабильности показаний существующих диагностических средств быстрого действия, удобства пользования, рентабельности, надежности, снижение затрат на их обслуживание и ремонт и др.;

· изыскание принципиально новых диагностических параметров и методов диагностирования автомобиля, разработка на их основе более эффективных и точных стендов, приборов, устройств.

Каждое из этих направлений содержит большой перечень сложных и многочисленных вопросов (применение ЭВМ, создание средств регистрации результатов диагностирования, исследование технического состояния узлов, агрегатов автомобиля, признаков и симптомов их неисправности и т. д.).

Большое значение при проектировании диагностических средств имеет совершенствование конструкции агрегатов и систем автомобилей, их контролепригодность (наличие мест для присоединения диагностических приборов и устройств, установка постоянных встроенных датчиков и приборов, поддержание необходимых режимов диагностирования и т. д.).

К совершенствованию конструкции автомобиля относится и разработка его агрегатов и систем с постоянно действующими диагностическими приборами и датчиками, т. е. обеспечение их так называемыми встроенными диагностическими средствами.

Системы встроенной (бортовой) диагностики могут входить в конструкцию агрегатов как составная и неотъемлемая его часть или временно устанавливаться на автомобиле для периодических проверок его технического состояния, или же ограничиваться только датчиками, вмонтированными в узел, механизм, с выводами для присоединения к традиционным диагностическим приборам или приспособлениям для этих целей.

Встроенная диагностика может существенно сократить трудоемкость диагностических работ, выполняемых на постах АТП, и обеспечить наблюдение за изменением технического состояния агрегатов в процессе эксплуатации автомобиля.

Поскольку использование встроенной диагностики относится к проблемам совершенствования конструкция автомобилей, этот вопрос в данном курсе подробно не рассматривается.

Масштабы, первоочередность и эффективность разработок диагностического оборудования в большой степени зависят от темпов осуществления технической политики по укрупнению АТП, созданию автотранспортных объеди­нений и т. п.

Для больших АТП и АТО потребуется разработка высокопроизводительных, автоматизированных средств диагностики (стендов, установок, комплексов и т. п.), пригодных для работы в единой системе обеспечения диагностической информации служб управления производством.

Однако как для больших, так и для малых АТП необходима разработка совершенных, удобных в применении и эффективных переносных передвижных приборов и устройств для отдельных диагностических операций, не поддающихся автоматизации и централизации.

Главной при этом должна быть разработка приборов относительно многоцелевого назначения, т. е. пригодных для проверки нескольких узлов, агрегатов автомобиля по единому параметру или для измерения нескольких параметров одной системы, например, для проверки ряда элементов электрооборудования, для проверки герметичности тормозного привода, системы питания, а также дру­гих систем.

Дальнейшему совершенствованию подлежат традиционные приборы, стенды и другое оборудование, например стенды для проверки тормозов, тягово-экономических качеств автомобиля, углов установки управляемых колес и других, простых по устройству, производству и в эксплуатации.

Основными тенденциями механизации диагностических работ по проверке агрегатов, систем, обеспечивающих безопасность и экономичность автомобиля, являются:

· создание и использование комплексов диагностических стендов, приборов для обслуживания отдельных агрегатов или их групп, систем автомобиля;

· осуществление технически и экономически оправданной автоматизации режимов диагностирования автомобиля;

· создание оборудования многоцелевого назначения;

· разработка оборудования относительно простого по устройству, обслуживанию и ремонту, надежного в работе, легко подключаемого к автомобилю, обеспечивающего хо­рошую видимость результатов контроля (большие четкие шкалы и стрелки указательных приборов и др.);

· разборка устройств, обеспечивающих сокращение времени диагностирования, получение достаточно полной и достоверной диагностической информации о проверяе­мых системах, агрегатах, механизмах автомобиля;

· создание устройств, обеспечивающих повышение производительности труда рабочих, снижение стоимости выполнения операций, безопасные условия работы.

Ниже приводится краткая информация о наиболее прогрессивных и совершенных образцах диагностического оборудования.

К наиболее перспективным относятся автоматизированные системы диагностирования автомобилей, обеспечивающие получение, обработку и выдачу диагностической информации в виде печатного бланка (карточки) или сигналов, поступающих в АСУ АТП. Эти системы и комплексы построены на базе наиболее совершенных методов и средств диагностики автомобилей.

Перспективы развития и проектирования отдельных диагностических стендов и устройств известных конструкций должны быть направлены, в первую очередь, на устранение их основных недостатков. Например, роликовые стенды для измерения тормозных сил должны быть улучшены с целью обеспечения высокой стабильности и точности измерения в режимах максимальной (а не при 50— 60%) эффективности торможения при прогретых, а не холодных фрикционных парах.

Стенды с проекторами для проверки установки колес автомобиля должны исключать влияние вывешивания колеса при настройке проекторов на результаты измерения, а стенды площадочные проездные должны сохранять положение колес при проезде по стенду таким же, каким оно было до въезда.

Стенды для проверки амортизаторов по максимальной амплитуде вынужденных резонансных колебаний колес и их подвеске с фиксацией результатов контроля в виде полярных диаграмм на отдельных бумажных кругах неудобны в применении; поскольку требуют закладки кругов в самописцы, заправки самописцев чернилами или краской, а после проверки каждого автомобиля остаются четыре бумажных круга, неудобных в хранении. Кроме того, самописцы ненадежны в работе. Необходимо усовершенствовать систему регистрации результатов измерения.

Применяемые для проверки давления воздуха в шинах специальные манометры неудобны в использовании, особенно при проверке внутренних шин сдвоенных колес автомобиля, требуют открытия вентиля камер, нарушения герметизации шины и т. д. Требуются иные средства измерения давления воздуха в шинах.

Недостаточно точны традиционные приборы для измерения угла замкнутого состояния контактов, импульсные счетчики оборотов задержки вспышки ламп стробоскопических приборов для проверки правильности угла опере­жения зажигания. Они имеют большую массу и габариты, неудобны в использовании.

Расходомеры топлива недостаточно удобны в работе, их показания отличаются грубо-приближенной оценкой измеряемого параметра, малонадежны в работе. Требуются более точные и удобные в работе приборы.

Инфракрасные газоанализаторы позволяют оценить токсичность отработавших газов, но непригодны для определения более важного критерия - качества смесеобразования, в большой степени влияющего на расход топлива и являющегося интегральным показателем технического состояния системы питания двигателя. Для повышения эффективности мероприятии, направленных на сокраще­ние расхода топлива, необходимо создать универсальные приборы, позволяющие контролировать как состав топлив­ной смеси, так и содержание токсичных веществ в отработавших газах.

Перспективные стенды для проверки тормозов автомобилей должны быть снабжены устройствами нагружения проверяемого автомобиля, изменения направления вращения роликов, противоблокировочным устройством, отклю­чающим ролики при блокировке колес, прибором для контроля времени срабатывания тормозного привода, дистан­ционным управлением, хорошо видимыми шкалами и стрелками приборов.

Из стендов для проверки углов установки колес автомобиля наиболее перспективными являются динамические площадочные стенды, контролирующие углы установки при проезде через них автомобиля, а также приборы с электрическими тензорными датчиками на поперечной рулевой тяге, контролирующие ее растяжение и сжатие при движении, и выдающие импульсы контрольному прибору в случае нарушения углов установки при эксплуатации автомобиля. Подобные стенды перспективны и для диагностики рулевого управления автомобилей.

Для проверки амортизаторов перспективными являются проездные стенды, фиксирующие изменение нагрузки на них от каждого колеса при проезде им выступа площадки определенной высоты и изменение удельного давления в контакте шины с опорной поверхностью.

Из числа стендов для проверки мощностных качеств автомобиля наиболее перспективными являются роликовые стенды с электровихревыми тормозными устройствами и инерционными массами, электронным управлением и поддержанием заданных режимов испытания с цифровой индикацией результатов контроля. Они должны включать в себя устройства для поддержания и изменения режимов контроля по заданной программе, средства регистрации результатов изменения, набор различных, диагностических приборов (для оценки мощности отдельных цилиндров двигателя, определения содержанияСО и СН, проверки электрооборудования, расходомер топлива и др.).

При проверке электрооборудования перспективными остаются так называемые мотор-тесторы с осциллографом или с цифровой индикацией результатов измерения параметров, компактные легкие приборы для измерения не­скольких параметров, а для диагностирования батарей — прибор, работающий на принципе разгрузки батареи через фиксированное сопротивление в течение 15—20 с и изме­рении результирующего напряжения.

Для проверки системы питания двигателей перспективными являются расходомеры топлива, позволяющие измерять текущий (при различных скоростях и нагрузочных режимах работы двигателя) и суммарный (в течение заданного периода времени или пути движения (испытания) автомобиля) расходы топлива, а также отсутствующие пока универсальные приборы, позволяющие контролировать как состав топливной смеси, так и содержание токсичных веществ в отработавших газах.