Принцип роботи лабораторного стенду для дослідження та перевірки датчиків Холла
Зміст
Анотація
1 Принцип роботи лабораторного стенду
2 Формування технологічних вимог
3 Заходи безпеки при роботі зі стендом
4 Забезпечення ремонтопридатності лабораторного стенду
5 Обґрунтування вибору матеріалів та покриттів
6 Технологічний розділ
7 Робоче місце електромонтажника
8 Розрахунок технологічної собівартості стенда
9 Техніка безпеки
Література
Анотація
В пояснювальній записці дипломного проекту розглянуто принцип роботи лабораторного стенду для дослідження та перевірки датчиків Холла, який буде використовуватись при проведенні лабораторних робіт з предметів: “експлуатація і ремонт електрообладнання, електроустаткування”.
В даній записці приведений опис роботи лабораторного стенда, основні дані, технічні характеристики та умови експлуатації. Розроблені розрахунки:
- калькуляція лабораторного стенду
- енерговитрати
Наведено також опис використаних матеріалів. Забезпечення ремонтопридатності виробу. За технологією виробу розроблено технологічний процес монтажу стенду, розраховані трудомісткості панелі передньої та втулки. З організації праці розроблено місце праці з лабораторним стендом.
В економічному розділі, дипломного проекту, був виконаний розрахунок собівартості лабораторного стенду з дослідження і перевірки датчиків Холла.
1 Принцип роботи лабораторного стенду
1.1 Лабораторний стенд для перевірки та дослідження датчиків Холла використовується з метою вивчення експлуатації та роботи безконтактних систем запалення
1.1.1 Перевірка справності та роботи датчика Холла за допомогою сигнальної лампи
1.1.2 Зняти розподільник з верхньої кришки стенду
1.1.3 Не вмикаючи живлення під’єднати до роз’ємну досліджуємий датчик Холла
1.1.4 Встановити SA2 в положення Вкл.
1.15 За допомогою TS2 встановити напругу, яка подається на датчик Холла, на позначку 12В. Про встановлення потрібної величини напруги свідчить вольтметр V
1.1.6 Повертаючи вал розподільника ввести плоский металевий диск в зазор датчика між магнітом та магнітоелектричною схемою. В цей момент сигнальна лампа HL повинна засвітитись, якщо лампа HL не засвітилась, це свідчить про несправність датчика Холла і він бракується.
1.1.7 Повертаючи вал розподільника вилучити металевий диск з зазору, сигнальна лампа HL повинна погаснути
1.2 Більш детально перевірка роботи датчика Холла виконується за допомогою осцилографа
1.2.1 Не вмикаючи живлення під’єднати до роз’єму досліджуємий датчик Холла.
1.2.2 Під’єднати до контрольних зажимів осцилограф.
1.2.3 Встановити SA2 в положення Вкл.
1.2.4 За допомогою TS2 встановити напругу, яка подається на датчик Холла, на позначку 12В. Про встановлення потрібної величини напруги свідчить вольтметр V.
1.2.6 Встановити за допомогою TS1 максимальні обороти двигуна. За допомогою осцилографа можна побачити на осцилограмі чітко сформовані імпульси, що свідчить про справність датчика Холла. Якщо на осцилограмі імпульси не простежуються, тоді це свідчить про несправність датчика і він вибраковується.
2 Формування технологічних вимог
2.1 Призначення, параметри і розміри
2.1.1 Лабораторний стенд призначений для дослідження та перевірки роботи датчика Холла, дає змогу досліджування:
справності датчиків Холла
дослідження порогу спрацювання датчиків Холла
дослідження характеру вихідних імпульсів на різних режимах роботи стенду.
2.1.2 Робочими умовами експлуатації лабораторного стенду є:
температура навколишнього середовища від +5 до +35˚С;
відносна вологість повітря до 80% при температурі +20...+25˚С;
атмосферний тиск 750 ±30 мм.рт.ст.;
напруга живлення 220 В ± 10%;
частота живлення 50 Гц.
2.1.3 Вага пристрою 10 кг
2.1.4 Габаритні розміри :
довжина 325 мм
ширина 180 мм
висота 320 мм
3. Заходи безпеки при роботі зі стендом
3.1 Перед ввімкненням стенду в мережу необхідно перевірити цілісність живлючого проводу, а також вилку з’єднувального проводу
3.2 Ручна перевірка датчика Холла виконується тільки зі знятим розподільником
3.3 Забороняється :
- працювати з лабораторним стендом у вологих та холодних приміщеннях при відносній вологості повітря вище 80 %
розбирати, ремонтувати стенд коли він знаходиться під напругою
користуватися стендом з деформованим корпусом
з’єднувати та від’єднувати датчик Холла коли стенд знаходиться під напругою
подавати напругу на датчик більше 14В
в зимових умовах, після транспортування лабораторного стенда з холодного повітря в тепле приміщення, вмикати до мережі дозволяється не раніше ніж через 4 години.
При недотриманні цих умов експлуатації, лабораторний стенд представляє небезпеку життю людини або призвести до пожежі.
4. Забезпечення ремонтопридатності лабораторного стенду
Ремонтопридатність – властивість об’єкта, яка включає в себе пристосованість до попереджування різних видів пошкоджень, визначення причин їх появи та усунення їх шляхом проведення ремонту та технічного обслуговування.
Ремонт – комплекс заходів, направлених на збереження та підтримку у робочому стані лабораторного стенду або пристрою.
Швидке знаходження та усунення поломок може забезпечити вірно обрана послідовність розбирання та збирання лабораторного стенда. У лабораторному стенді застосовують уніфіковані пристрої та деталі, що забезпечують надійність роботи та швидкий можливий ремонт.
Перед початком ремонту і розбиранням стенду слід його вимкнути з мережі живлення. Для ремонту необхідно, застосовувати спеціальні інструменти, зняти передню панель і замінити дефектні деталі, що вийшли з ладу.
В даному лабораторному стенді були застосовані уніфіковані вироби та деталі, які легко піддаються заміні, у разі їх виходу з ладу.
Правильна експлуатація, технічне обслуговування та ремонт гарантують тривалу і безвідмовну роботу лабораторного стенду.
5. Обґрунтування вибору матеріалів та покриттів
Вибір матеріалів для виробу є складним завданням, тому що в більшості його можливо зробити з різних матеріалів, або зі складання сумісностей. Вірний вибір матеріалів може бути виконаний на підставі аналізу функціонального призначення виробу, вимог його експлуатації та технічних показників з урахуванням наступних факторів:
матеріал є основою конструкції, дає змогу деталям стенду виконувати робочі функції у виробі та запобігає кінематичним та механічним ушкодженням;
від матеріалу залежить габарити та вага приладу;
матеріали впливають на вимоги експлуатації характеристик стенду, його надійність та витривалість.
Марку матеріалів для різних деталей потрібно обирати відповідно до потреб розробленої конструкції (електричної, механічної та ін.). В даному спроектованому лабораторному стенді використано сучасні матеріали: корпус металевий (алюміній та залізо листове), монтажна плата з оргскла. Алюмінієвий каркас легко піддається механічній обробці і дає змогу зменшити вагу стенду, металеві стінки забезпечують механічну міцність, оргскло має електроізоляційну властивість. До матеріалів також відносяться дроти з одним та подвійним шаром ізоляції, якими з’єднано елементи схеми. Було підібрано фарбу білого та коричневого кольору. Декоративне покриття доповнює та покращує вигляд лабораторного стенду.
6. Технологічний розділ
6.1 Технологія виготовлення лабораторного стенду наведено у вигляді таблиці 1
Таблиця 1- Технологія виготовлення лабораторного стенду
Операція
Склад робіт
005 Виконання заготівельно-підготовчих робіт
Укомплектувати виріб усіма деталями, збірними одиницями та матеріалами згідно проекту
010 Монтаж каркасу корпусу
Із заготовлених матеріалів збираємо корпус на болтах за допомогою слюсарного інструменту
015 Розмітка панелей стенду
На панелях стенду виконуємо розмітку розташування вимірювальних приладів та елементів управління
020 Встановлення вимірювальних приладів та елементів управління в попередньо заготовлені отвори на панелі
На панелі прорізаємо отвори відповідно до розміру приладів (вимикачі, сигнальна лампа, вольтметр, запобіжники)
025 Встановлення трансформатора
Закріпляємо трансформатор за допомогою гвинтів в середині металевого корпусу
030 Встановлення розподільника
За допомогою спеціальної втулки закріпляємо бовтом розподільник на верхній панелі корпусу
035 Встановлення електродвигуна
За допомогою спеціального кріплення закріпляємо двигун знизу на верхній панелі корпусу
040 Монтаж електропроводки
За допомогою паяльника та з’єднувальних проводів монтуємо електричну схему
045 Випробовування
Після перевірки монтажу схеми вмикаємо стенд до електричної мережі і виконуємо всі заміри на різних режимах роботи
7. Робоче місце електромонтажника
Одним з найважливішим етапом виробництва є правильна організація та обладнання робочого місця.
Робоче місце – це обмежена територія виробництва, призначена для виконання певного роду робіт в виробничому процесі, одним або групою працівників, укомплектоване необхідними матеріалами та обладнанням:
- основне технологічне;
- допоміжне.
При досконало організованому робочому місці слід мати на увазі не тільки зони прикладання праці а й сам трудовий процес. Вірна організація трудового процесу включає в себе знаходження самих вимог до праці, щоб рухи та прийоми робіт були найбільш продуктивні та найменш утомляючи, щоб досягти мінімального числа робочих прийомів та рухів, при важких або монотонних роботах.
Завдяки використанню засобів механізації та автоматизації обладнання робочого місця, обстановка зручними меблями, загальними та допоміжними пристроями, досягається економія робочого часу і сприяє зменшенню психологічного та фізичного навантаження. Планування та облаштування робочого місця розробляється з урахуванням забезпечення зручного виконання робіт. Тому всі предмети (інструмент), якими користується працівник під час виконання тих чи інших робіт, повинні бути розташовані в зоні оптимальної діяльності, що забезпечує короткий шлях руху.
До складу обладнання та розміщення робочих місць належать:
верстати та робочі столи;
комплект технологічного обладнання постійного виробництва;
полиці, столики та підставки для збирання готової продукції;
механізація, інструмент постійного використання;
спеціальне обладнання для виконання певного роду робіт;
універсальне технологічне обладнання (паяльник, витяжка та ін.);
інструмент електромонтажника з ізольованими ручками та інші інструменти спеціалізація яких використовується для проведення певного роду робіт.
8 Розрахунок технологічної собівартості стенда
8.1 Розрахунок вартості основних матеріалів та покупних напівфабрикатів
Таблиця 2 - Розрахунок вартості основних матеріалів та покупних напівфабрикатів
Назва матеріалів виробів і конструкцій
Кількість на стенд
Вартість, грн.
За одиницю
Разом
1 Сталь, кг
4
1,5
6
2 Алюміній, кг
0,2
17
3,40
3 Оргскло, м²
0,25
40
10
4 Термоусаджувальна трубка, м
1
2
2
5 Фарба біла, л
0,2
17
3,40
6 Фарба коричнева, л
0,3
17
5,10
7 З’єднувальний провід, м
3
4,0
12
8 Датчик Холла, шт.
1
20
20
9 Електродвигун, шт.
1
50
50
10Розподільник, шт.
1
100
100
11Трансформатор 24В, шт.
1
60
60
12 Діодний міст КД256, шт.
4
1,5
6
13 Вимикач, шт.
2
2
4
14 Резистор перемінний 68Ом 10Вт, шт.
1
10
10
15 Резистор перемінний 100Ом 1Вт, шт.
1
5
5
16 Діодний міст КД105, шт
4
0,75
3
17 Трансформатор 12В, шт.
1
20
20
18 Стабилитрон, шт.
1
1,50
1,50
19 Конденсатор 3300µF35В, шт
1
3,75
3,75
20 Конденсатор 500µF16В, шт.
1
1,25
1,25
21 Світодіод, шт.
1
0,50
0,50
22 Вольтметр, шт.
1
30
30
23 Монтажна плата, шт.
1
1
1
24 З’єднувальний елемент, шт.
6
0,30
1,80
25 Резистор постійний 10кОм3Вт, шт.
1
2
2
26 Резистор постійний 2кОм0,25Вт, шт.
1
0,50
0,50
27 Зажими контрольні, шт.
2
1,50
3
28 Опорні ніжки, шт.
4
0,50
2
29 Запобіжник, шт.
2
1
2
30 Гвинт М4х10, шт.
26
0,15
3,90
31 Гвинт М4х70, шт.
2
0,30
0,60
32 Гвинт М5х10, шт.
4
0,25
1
33 Гайка М4, шт.
24
0,05
1
34 Болт М6х15, шт.
1
0,30
0,30
35 Шуруп, шт.
8
0,15
1,20
Всього
─
─
377,20
8.2 Розрахунок трудомісткості виготовлення панелі передньої стенда для перевірки та дослідження датчиків Холла
Таблиця 3 - Трудомісткість виготовлення панелі передньої
Найменування операції технологічного процесу
Розряд робіт
Витрати часу, хв.
Кількість на стенд, шт.
Загальна трудомісткість, норм-год
005 Вибір матеріалу
2
10
─
0.16
010 Розмітка розмірів панелі
2
5
1
0.08
015 Виріз панелі
2
25
1
0.42
020 Обробка панелі
2
20
1
0.33
025 Розмітка панелі під складові елементи
2
30
2
1
030 Виріз отворів
2
10
6
1
035 Обробка отворів
2
15
6
1.5
040 Встановлення вимикачів
2
10
2
0,33
045 Встановлення контрольних зажимів
2
20
2
0,67
050 Монтаж перемінних резисторів
2
40
2
1,33
Разом
─
─
─
6.58
8.3 Розрахунок трудомісткості виготовлення втулки
Таблиця 4 – Трудомісткість виготовлення втулки
Найменування операції технологічного процесу
Розряд робіт
Витрати часу, хв.
Кількість на стенд, шт.
Загальна трудомісткість, норм-год
005 Вибір заготовки
2
10
1
0.16
010 Нанесення розмірів заготовки
2
10
-
0.16
015 Виточування заготовки
2
25
1
0.42
020 Обробка заготовки шліфуванням
2
10
1
0.16
025 Розмітка отворів
2
1
6
0.1
030 Виріз отворів
2
20
6
2
035 Обробка отворів
2
5
6
0.5
040 Нарізання різьби
2
10
5
0.83
Разом
─
─
─
4.33
8.4 Розрахунок енергетичних витрат
Розрахунок енергетичних витрат наведено в таблиці 5
Таблиця 5 - Розрахунок енергетичних витрат
Найменування операції
Обладнання
Норма часу, год.
Витрати електроенергії кВт/год.
005 Токарна
Верстак токарний
2
8
010 Свердлильна
Верстак свердлильний
4
12
015 Заточна
Верстак заточний
2
2,8
020 Різальна
Кутова шліфмашинка
3
2,4
025 Паяльна
Паяльник
12
4,8
Всього
─
─
30
(8.1)
де,
- Загальні витрати електроенергії
кВт/год.
- вартість
1кВт/год 0,45 коп.
Оплата праці робітника здійснюється за погодинно преміальною системою.
Всі витрати, пов'язані з виготовленням стенду перевірки та дослідження датчиків Холла, наведені у таблиці 6.
Таблиця 6 - Загальні витрати на виготовлення лабораторного стенду
Найменування статей витрат
Методика розрахунку
Сума, грн.
Витрати на матеріали
Таблиця 2
377,20
Енергетичні витрати
13,50
Витрати на оплату праці і соціальні заходи
73,95
Загальновиробничі витрати
11,09
Всього витрат на виготовлення стенду
475,20
9. Техніка безпеки
При виготовленні лабораторного стенду електрик-монтажник зобов’язаний дотримуватись правил техніки безпеки при виконанні та проведенні робіт, яка є системою організаційних заходів та технічних зусиль попереджуючи працівника від небезпечних виробничих факторів.
При оформленні на роботу та в подальшій трудовій діяльності робітник проходить комплекс інструктажів з техніки безпеки. Ознайомлення з правилами поведінки на даному підприємстві та існуючими законодавствами і правовими актами. В комплект інструктажів входять: ввідний та первинний інструктаж, що знайомить працівника з правилами техніки безпеки на початку трудової діяльності на цьому підприємстві, періодичний, повторний та позачерговий, які, працівники, проходять кожен рік та у випадках виробничої необхідності.
Адміністрація підприємства, на якому працює працівник, зобов’язана забезпечити заходи нормальної та безпечної діяльності.
До цих заходів відносять:
технічні (автоматизація і механізація);
санітарно-гігієнічні (освітлення місця праці);
організаційні.
Збираючи лабораторний стенд використовується пайка – цей процес пов’язаний з працею електропаяльника – працівнику необхідно виконувати заходи безпеки працюючи з електричним струмом. Прилади повинні бути з ізольованими ручками, стенд повинен стояти на діелектричному килимі. Металеві прилади робочого місця повинні бути заземлені. Паяльник бажано використовувати із живленням від трансформатора зниженою “безпечною” напругою.
Для забезпечення безпеки та запобіганню враження електричним струмом, від частин електрообладнання, слід неухильно дотримуватись правил безпеки при виконанні робіт чи обслуговуванні електрообладнання.
9.1 Загальні відомості
9.1.1 До самостійного виконання робіт приступають тільки після проходження інструктажу на робочому місці.
9.1.2 Виконувати тільки ту роботу, яку доручив майстер навчального виробництва.
9.1.3 Роботу проводити справним інструментом та пристосуванням.
9.1.4 Інструментом користуватися тільки по прямому призначенню.
9.1.5 Про всі замічені несправності робочих місць та виявлених під час проведення роботи, негайно доповісти майстру навчального виробництва.
9.1.6 В разі захворювання або отримання не значної травми залишити роботу, доповісти майстру навчального виробництва і відвідати медпункт для одержання першої медичної допомоги.
9.2 Вимоги безпеки на робочому місці
9.2.1 Надіти робочий одяг так, щоб він не отримував руху та не мав звисаючих кінців.
9.2.2 Уважно оглянути робоче місце та привести його до порядку.
9.2.2.1 Прибрати все зайве та заважаючи для виконання роботи.
9.2.2.2 Перевірити інструмент який потрібен для даної роботи.
9.2.2.3 Потрібний інструмент, пристосування, деталі, необхідні матеріали розташувати в зручному порядку.
9.2.2.4 Підготувати індивідуальні засоби захисту та перевірити їх справність.
9.2.2.5 Додержувати на робочому місці чистоту та порядок.
9.2.2.6 Не відволікатися самому і не відволікати від роботи інших зайвими розмовами і справами.
9.3 Спеціальні вимоги безпеки для електромонтажників
9.3.1 Електромонтажні роботи в блоках, шафах та інших пристроях виконувати після повного зняття напруги.
9.3.2 Користуючись бокорізами, відкушувати дріт від себе, прийнявши міри безпеки для захисту навколо сидячих поруч студентів від відлітаючих частин дроту або ізоляції.
9.3.3 Забороняється:
9.3.3.1 Закладати пальці між рукоятками пасатижів, круглогубців або бокорізів.
9.3.3.2 Підставляти руку під викрутки, удержуючи гвинт.
9.3.3.3 Вістрі ножа під час знімання ізоляції направляти на себе.
9.3.3.4 Дріт при зніманні ізоляції удержувати на пальці.
9.4 Вимоги пожежної безпеки
9.4.1 При виникненні пожежі необхідно:
9.4.1.1 Відключити електропостачання вимикачем на загальному щиті.
9.4.1.2 Повідомити про пожежу керівника лабораторії.
9.4.1.3 Повідомити пожежну частину про виникнення пожежі за телефоном „01”.
9.4.1.4 До приїзду пожежної частини організувати ліквідацію пожежі первинними засобами.
9.5 Вимоги правил особистої гігієни
9.5.1 Руки повинні бути чисті і сухі.
9.5.2 Після закінчення паяльних робіт треба сполоснути руки 18% розчином оцтової кислоти, потім вимити їх водою і милом.
9.6 Вимоги безпеки перед початком роботи
9.6.1 Перед початком роботи перевірити справність пристроїв та електрообладнання.
9.6.2 Ознайомити студентів з безпечними методами проведення практичної роботи, правилами поведінки в майстернях.
9.6.3 Ознайомити студентів з вимірювальними приладами і обладнанням.
9.6.4 До виконання роботи студент допускається після перевірки приладів з майстром виробничого навчання.
9.6.5 Живлення схеми приладів вмикає майстер виробничого навчання.
9.6.6 При виконанні роботи користуватися методикою або інструкцією для даної роботи.
9.6.7 Перед початком роботи перевірити справність та наявність інструменту.
9.7 Вимоги безпеки після закінчення роботи
9.7.1 Закінчивши роботу студент повинен доповісти майстру і за його згодою вимкнути живлення.
9.7.2 Майстер виробничого навчання перевіряє вимірювальним приладом відсутність напруги.
9.7.3 Студент розбирає електричне та складає обладнання, з’єднувальні проводи.
9.7.4 Залишати місце виконання робіт можливо тільки після згоди майстра.
9.7.5 Після закінчення занять перевірити відключення всіх приладів, навести чистоту і порядок в майстерні. Вимкнути світло. Зачинити двері на ключ і здати його на вахту.
9.8 Вимоги безпеки при аварійних ситуаціях
9.8.1 При короткому замикані, прикметах пожежі (вогонь, запах диму) терміново вимкнути живлення і доповісти майстру.
9.8.2 При електротравмі студента виконуючий поруч практичну роботи терміново повинен вимкнути живлення і доповісти майстру.
9.8.3 У аварійних обставинах під керівництвом майстра виробничого навчання
терміново надати потерпілому допомогу, а у випадку пожежі приступити до її ліквідації.
9.8.4 Студенти, які не задіяні, повинні покинути приміщення і доповісти завідуючому відділенням.
9.8.5 Завідуючій відділенням повинен прийняти рішення згідно з обставинами.
Література
1. И.Н. Аринин, Сергеев А..Г., Чижков Техническое диагностирование автомобилей.— 1998.— 164 с.
2. Н.М. Ильин, Ваняев В.А. Электрооборудование автомобилей.— M.: Салон-пресс, 2001.
3. Е.С. Кузнецов Управление технической эксплутацией автомобилей.— M.: Салон-пресс, 2002.— 224 с.
4. Положение о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта.—M.: Третий Рим, 1986.
5. А.М. Pезник, Орлов В.П. Электрооборудование автомобилей — M.: Третий Рим, 1989. —186 с.
6. А.Г. Сергеев, Pытченко В.И. Организация и технология диагностирования автомобилей в ВНР.— M.: ЦБНТИ Минавтотранса РСФСР, 1997.—60 с.
7. Техническая эксплуатация автомобилей/Под ред. Г.В. Крамаренко.— 2-е изд. — M.: Ангелком, 2003. — 488 с.
8. Ю.Л. Тимофеев, Ильин H.M. Электрооборудование автомобилей: неисправности и техническое обслуживание.— M Третий Рим, 2001. — 141 с.
9. В.Е. Ютт Методы и средства диагностики электрооборудования автомобилей.— M.: Ангелком, 2004.— 129 с.
10. Б.А. Данов Системы управления зажиганием автомобильных двигателей. М. Горячая линия. 2005 г. – 184 ст.
11. А.Г. Ходасевич, Т.И. Ходасевич. Справочник по устройству и ремонту электронных приборов автомобилей. М. Ангелком. 2004г.
12. В.А. Сажко С14 Електричне та електронне обладнання автомобілів: навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів. – к.: Каравела, 2006. – 296с.