2.11 Расчет показателей механизации

Под механизацией производственного процесса понимается замена в нем ручного труда работой машин и механизмов, а также замена менее совершенных машин и механизмов более совершенными.

Оценка механизации производственных процессов ТО и ТР согласно методике производится по двум показателям: уровню механизации и степени механизации. Базой для определения этих показателей является

совместный анализ операций технологических процессов и оборудования, применяемого при выполнении этих операций.

Уровень механизации У определяется процентом механизированного труда в общих трудозатратах [11]:

У = 100 * Т_М / Т_О , (2.26)

где Т_М – трудоемкость механизированных операций процесса из применяемой технологической документации, чел-мин;

Т_О – общая трудоемкость всех операций, чел-мин;

Степень механизации С определяется процентом замещения рабочих функций человека применяемым оборудованием в сравнении с полностью автоматизированным технологическим процессом [11]:

С = 100 * М / (4 * Н); (2.27)

М = Z₁*M₁ + Z₂*M₂ + Z₃*M₃ + Z_3,5*M_3,5 + Z₄*M₄ , (2.28)

где 4 – максимальная звенность;

Н – общее число операций;

Z₁…Z₄ – звенность применяемого оборудования, равная соответственно 1…4;

М₁…М₄ – число механизированных операций с применением оборудования со звенностью Z₁…Z₂.

Рассчитать показатели механизации для кузовного участка очень сложно без перечня всех выполняемых на участке операций. Поэтому рассмотрим только повышение показателей механизации в процессе реконструкции, в ходе которой на кузовном участке вводятся в эксплуатацию два типа различного оборудования.

Годовая трудоемкость работ на кузовном участке после реконструкции составит:

Т_О = 34554,6 чел-час.

Годовая трудоемкость механизированных работ на оборудовании, которое вводится в эксплуатацию, составит [11]:

Т_М = 500 – 600 чел-час.

Уровень механизации увеличится на:

DУ = 100 * 550 / 34554,6 = 1,59 %.

Общее количество операций на кузовном участке составляет [11]:

Н = 50 – 75.

Звенность операций на реконструируемом участке с применением стендов, вводимых в эксплуатацию, повысится на 1 (подъемник – на 3).

Степень механизации повысится на:

DС = 100 * (1*2+3*1) / (4 * 75) = 1,66 %.

3 Конструкторская часть

3.1 Анализ существующих конструкций стендов по правке кузовов. Ножничные подъемники Jollift

Ножничные подъемники Jollift облегчат выполнение любого этапа кузовного ремонта, от арматурных работ до подготовки к покраске. Их же можно использовать для экспресс-ремонта небольших повреждений кузова.

Среди прочего гаражного оборудования фирма FI.TIM производит серию универсальных стендов Jollift. Они проектировались специально для максимально быстрого ремонта небольших повреждений кузова. Основной элемент стенда—электрогидравлический компактный подъемник ножничного типа с небольшой платформой. В составе стендов применяются подъемники с разными техническими характеристиками. Их грузоподъемность варьируется от 2500 до 3800 кг, а максимальная высота подъема может изменяться от 1300 до 1800 мм. В зависимости от модели подъемник может быть мобильным или стационарным, причем последние выпускаются в модификациях для напольного размещения или монтажа с заглублением в пол. Даже напольные версии в сложенном состоянии не создают неудобств благодаря малой высоте (105 мм).

Подъемник позволяет поднимать автомобиль с подхватом, как под пороги, так и под колеса. В первом случае используются закрепленные на платформе регулируемые поперечные траверсы с резиновыми опорными подушками. Во втором —опорные площадки для колес. В таком виде подъемник можно использовать на любом рабочем посте кузовного цеха. С ним будет удобно выполнять арматурные работы, готовить автомобиль к покраске в зоне подготовки и, выправлять небольшие повреждения кузова.

Чтобы быстро превратить подъемник Jollift в стенд для восстановления геометрии кузова, нужно заменить опорные подушки на струбцинные зажимы. Они позволяют жестко зафиксировать кузов за отбортовку порогов, так же, как это делается в универсальных стендах. При этом колеса автомобиля могут оставаться свободными или опираться на опорные площадки. Для ремонта автомобилей, не имеющих отбортовки (BMW, Mercedes-Benz), и машин с рамным кузовом предусмотрены специальные захваты.

Контроль исправления повреждений при работе на стендахJollift можно осуществлять любым доступным способом, в том числе самым простым — использованием телескопических измерительных линеек.

Причем данная организация работ обеспечивает его наивысшую эффективность. Универсальный подъемник максимально упрощает и ускоряет выполнение любой стадии восстановления автомобиля: арматурных работ, жестяных, подготовки к покраске. При необходимости на каждом из подъемников также можно выправлять небольшие повреждения кузова, исключая потери времени на перемещения и установку автомобиля.

Базовый элемент правочных стендов Universal Bench — прочная 4-метровая рама с овальными торцевыми сторонами. Она может быть установлена на ролики или на ножничный подъемник.

Это оборудование официально одобрено к применению многими автопроизводителями, в частности, концерном Ford.

Данный подход к оснащению кузовного цеха экономически целесообразен. Он отличается минимальными первоначальными вложениями и максимальной отдачей.

Стапель итальянской компании Universal Bench.

Для ремонта аварийных автомобилей требуется более серьезный инструмент — рамный стенд восстановления кузовов продукция итальянской компанииUniversal Bench.

Компания производит серию полнофункциональных стендов, комплектация которых может Применение ножничного подъемника в комплексе с въездными трапами упрощает установку автомобиля на стенд.

Их основа — 4-метровая силовая рама. Она выполнена в форме прямоугольника с овальными торцами. Возможны варианты стенда в мобильном исполнении с рамой на колесах и в стационарном, когда рама располагается на ножничном электрогидравлическом подъемнике. Последний вариант предпочтительнее, так как упрощает установку автомобиля на стенде.

Unidima — это система, объединяющая в себе функции крепления кузова к раме и измерения положения контрольных точек его несущей части.

«Гвоздь» системы Unidima — универсальный настраиваемый шаблон со сменным адаптером для крепления к технологическим точкам кузова.

Самый простой и дешевый — использование универсальных зажимов и специальных захватов, фиксирующих кузов относительно рамы за пороги. Как некий промежуточный вариант на пути к совершенству он вполне приемлем. Но, следуя этим путем, нужно иметь в виду, что одновременно с облегчением установки кузова на стенде повышается трудоемкость процесса восстановления повреждений. Данная методика требует применения, как минимум, полноценной механической контрольно-измерительной системы. Процесс ремонта должен часто прерываться трудоемкими замерами положения выправляемой зоны и контролем координат соседних с ней участков. Сама вытяжка происходит «вслепую» и ее результативность во многом зависит от квалификации и чутья мастера.

Стапель итальянской фирмы GLOBALJIG INTERNATIONAL.

Прежде чем говорить об особенностях этих стапелей, их достоинствах и, конечно, недостатках, необходимо совершить небольшой экскурс в историю проблемы кузовного ремонта и развития соответствующих восстановительных технологий.

Современный автомобильный кузов — это сложная пространственная конструкция, выполненная по координатам множества так называемых контрольных точек с высокой точностью. Следует заметить, что важны координаты всех точек кузова, но наиболее значимыми с точки зрения обеспечения безопасности движения являются координаты контрольных точек нижней части кузова. Ведь именно к ним крепятся элементы подвески. Обычно ремонтные базы данных содержат около 20 основных координат, относящихся к днищу, порогам и лонжеронам кузова.

Основной элемент правочных стендов GLOBALJIG — универсальные шаблоны (джиги), выполненные с высокой точностью из высокопрочных сплавов.

Любая авария приводит к тому, что координа­ты некоторых контрольных точек «уходят» из по­лей допуска. Это не считая нарушений целостности кузова, искажающих его внешнюю эстетическую завершенность. Очевидно, что главная задача полноценного кузовного ремонта — не только устранение его видимых повреждений, но и восстановление координат «ушедших» контрольных точек в соответствии с параметрами, заданными производителем. Это основная цель всех разработчиков правочных стендов.

Идеология шаблонного стапеля GLOBALJIG — высокая точность восстановления. Основа крепления элементов шаблона — монокуб, конструкция которого запатентована.

В правочных системах GLOBALJIG джиги-адаптеры крепятся на колоннах, высота которых может изменяться. Сами колонны фиксируются в любом месте поперечных траверс, которые в свою очередь перемещаются и фиксируются по всей длине рамы стапеля. Таким образом, можно с помощью одного набора комплектующих быстро воссоздать шаблон, повторяющий пространственное положение контрольных точек нижней части кузова любого автомобиля, поступившего в ремонт. Ныне эта система широко применяется на многих кузовных участках, как в нашей стране, так и за рубежом.

Казалось бы что предложенное решение очевидно. Однако воплотить его в металле не так-то просто. Любой шаблон — это силовой элемент, подвергаемый при правке кузова огромным нагрузкам. Одно дело — когда конструкция шаблона цельная, сваренная из нескольких элементов: в этом случае с нагрузками справиться несложно. Совсем иная картина — если те же элементы могут смещаться один относительно другого, а в необходимых положениях фиксируются винтовыми (или иными) приспособлениями. Люфты и зазоры в этом случае неизбежны — под нагрузкой конструкция «расшатывается» и об обеспечении необходимой точности говорить не приходится.

Итальянским разработчикам удалось преодолеть эти сложности, создав надежный и универсальный комплект шаблонов-джиг, способных без деформаций выдерживать высокие правочные нагрузки.

Все подвижные элементы стенда снабжены линейками, а с обеих сторон рамы выполнены зубчатые рейки.

Башни и джиги оригинала— продукт высоких технологий, они изготовлены из никель-молибденовых сплавов с высокими показателями прочности и упругости. Основа крепления каждого джига — так называемый монокуб, венчающий башню. Все изделие изготовлено из высокосортного проката путем токарной и фрезерной обработки с высокой точностью. На монокубе выполнены фрезерованные пазы, в которые устанавливаются джиги, изготовленные способом объемной штамповки, что придает им осо­бую прочность; точность их фиксации в пазах монокуба исключительно высока. Весь узел быстро и надежно крепится одним болтом, проходящим через центр монокуба.

Многоточечная схема крепления деформированного кузова на стенде с помощью универсальных джигов проста и доступна для понимания мастера. Деформированные участки кузова выявляются сразу без проведения контрольных обмеров. Кроме того, крепление кузова на многих силовых элементах, которыми являются джиги, значительно повышает его жесткость. Во время работы отпадает необходимость следить за возникновением деформаций в неповрежденных участках кузова — зафиксированные джиги обеспечивают сохранение геометрии этих участков при приложении к кузову любых усилий в других местах. На стендах GLOBALJIG с обеих сторон рамы предусмотрены зубчатые рейки, при помощи которых траверса устанавливается в необходимых точках строго перпендикулярно раме. Конструкция узла зацепления позволяет вывести зубчатую рейку траверсы из зацепления с рейкой рамы, обеспечив в необходимых случаях быстрое перемещение траверсы. Кроме того, специальными юстировочными болтами можно немного «потянуть» траверсу с зафиксированным на ней кузовом.

Помимо непосредственно кузова с помощью джигов крепятся новые ремонтные детали, что облегчает трудоемкую работу по подгонке. При их вваривании исключается опасность изменения пространственной конфигурации кузова из-за возникающих тепловых напряжений.

Использование системы GLOBALJIG позволяет обойтись без приобретения нового «железа», но выдвигает особые требования к информации, необходимой для точной установки координат каждого узла крепления. Для всех стендов, комплектуемых системой GLOBALJIG. прилагаются технологические карты данных о выпускаемых автомобилях. В этих картах для каждой конкретной модели указываются координаты точек крепления, используемые приспособления и способ их установки.

Узел перемещения траверсы. При необходимости ее шестерня может быть выведена из зацепления с рейкой.

Объем и качество базы данных позволяют установить пространственную конфигурацию подавляющего большинства выпускаемых в мире автомобилей. Фирма проводит большую работу по обновлению базы данных и к моменту появления на рынке новой модели доводит до пользователей ее параметры. Специально для отечественного рынка фирма подготовила данные по всему модельному ряду автомобилей ВАЗ.

Не следует думать, что система GLOBALJIG дает возможность воссоздать координаты только нижней части автомобиля. Комплектация системы линейкой Мак-Ферсона значительно облегчает выполнение обмера верхних контрольных точек кузова. Излишне говорить о том, что и эти координаты присутствуют в общей информационной базе.

Для экспресс-оценки деформаций кузова автомобиля, скажем при приемке в ремонт, GLOBALJIG предлагает лазерную электронную измерительную систему с возможностью документирования измеренных параметров. Но непосредственно при ремонте надобность в ней не возникает.

Для установки системы универсальных шаблонов GLOBALJIG производится три типа оригинальных базовых рам.

Самая распространенная модель, вобравшая в себя все достоинства шаблонных стапелей. — SYSTEM может оснащаться рамами длиной 4 или 5 м при ширине всего 70 см. что обеспечивает легкий доступ к нижней части автомобиля. На раме устанавливаются траверсы длиной 1,5 и 1,8 м, позволяющие фиксировать любые автомобили, включая джипы и минивэны.

Рама установлена на колесах и может легко перемещаться в любое удобное место — немаловажный фактор для мастерских, испытывающих дефицит рабочей площади.

Очень оригинально выполнен узел крепления тягового устройства. Это поворотный круг, который можно закрепить в любом участке рамы. Диаметр поворотного круга превышает ширину рамы. Аварийный кузов устанавливается на раму стенда SYSTEM с помощью обычного двухстоечного подъемника, но по желанию стенд может быть укомплектован ножничным подъемником и заездной рампой. Кстати, если повреждения незначительны, можно закрепить кузов по классической схеме — за пороги. В комплект SYSTEM входят четыре тисоч-адаптеры.

Рама изготавливается из стального проката, имеющего особый Z-профиль, что исключает риск ее деформации при работе. Опорная поверхность профрезерована для обеспечения необходимой точности.

Вершиной модельного ряда стендов GLOBALJIG является ROTAX, рама которого овальной формы. Такая конструкция позволяет легко перемещать одно или два тяговых устройства на любой стадии ремонта при нахождении рамы на любой высоте. Стенд комплектуется встроенным ножничным подъемником, электрической лебедкой и съемными заездами, а также тисочными зажимами.

Надежное крепление тяговой цепи за участки деформированного кузова — одна из важнейших задач, которую приходится решать производителям правочных стендов. Разработчики GLOBALJIG комплектуют свои стенды различными захватами, тисками и другими приспособлениями. Излишне говорить о том, что все аксессуары изготовлены из высококачественных легированных сталей и обладают многократным запасом прочности.

Не лишнее добавить, что стенды GLOBALJIG одобрены к применению большинством мировых производителей автомобилей.