Главная       Продать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Рефераты
   Авиация и космонавтика
   Административное право
   Арбитражный процесс
   Архитектура
   Астрология
   Астрономия
   Банковское дело
   Безопасность жизнедеятельнос
   Биографии
   Биология
   Биология и химия
   Биржевое дело
   Ботаника и сельское хоз-во
   Бухгалтерский учет и аудит
   Валютные отношения
   Ветеринария
   Военная кафедра
   ГДЗ
   География
   Геодезия
   Геология
   Геополитика
   Государство и право
   Гражданское право и процесс
   Делопроизводство
   Деньги и кредит
   ЕГЭ
   Естествознание
   Журналистика
   ЗНО
   Зоология
   Издательское дело и полиграф
   Инвестиции
   Иностранный язык
   Информатика
   Информатика, программировани
   Исторические личности
   История
   История техники
   Кибернетика
   Коммуникации и связь
   Компьютерные науки
   Косметология
   Краеведение и этнография
   Краткое содержание произведе
   Криминалистика
   Криминология
   Криптология
   Кулинария
   Культура и искусство
   Культурология
   Литература : зарубежная
   Литература и русский язык
   Логика
   Логистика
   Маркетинг
   Математика
   Медицина, здоровье
   Медицинские науки
   Международное публичное прав
   Международное частное право
   Международные отношения
   Менеджмент
   Металлургия
   Москвоведение
   Музыка
   Муниципальное право
   Налоги, налогообложение
   Наука и техника
   Начертательная геометрия
   Оккультизм и уфология
   Остальные рефераты
   Педагогика
   Политология
   Право
   Право, юриспруденция
   Предпринимательство
   Прикладные науки
   Промышленность, производство
   Психология
   психология, педагогика
   Радиоэлектроника
   Реклама
   Религия и мифология
   Риторика
   Сексология
   Социология
   Статистика
   Страхование
   Строительные науки
   Строительство
   Схемотехника
   Таможенная система
   Теория государства и права
   Теория организации
   Теплотехника
   Технология
   Товароведение
   Транспорт
   Трудовое право
   Туризм
   Уголовное право и процесс
   Управление
   Управленческие науки
   Физика
   Физкультура и спорт
   Философия
   Финансовые науки
   Финансы
   Фотография
   Химия
   Хозяйственное право
   Цифровые устройства
   Экологическое право
   Экология
   Экономика
   Экономико-математическое мод
   Экономическая география
   Экономическая теория
   Этика
   Юриспруденция
   Языковедение
   Языкознание, филология

Главная > Тех. курсовые работы > автомобили
Название:
Проектирование подъемного оборудования для обслуживания автомобилей

Тип: Курсовые работы
Категория: Тех. курсовые работы
Подкатегория: автомобили

Цена:
0 руб



Подробное описание:

Содержание

Введение 3
1 Анализ подъемного оборудования для обслуживания автомобилей 6
1.1 Автомобильные подъемники 6
1.2 Обоснование выбора конструкции подъемника 17
1.3 Патентный поиск 19
2 Расчеты конструкции 21
2.1 Проектные расчеты 21
2.1.1 Построение силовой схемы 21
2.1.2 Выбор сечений балок платформы 24
2.1.3 Расчет сечения оси качания 26
2.1.4 Расчет сечения оси колес тележки 28
2.2 Проверочные расчеты 30
2.2.1 Расчет подшипников скольжения 30
2.2.2 Проверочный расчет рамы тележки 31
3 Техническое описание балансирного подъемника 32
3.1 Устройство и принцип работы подъемника 32
3.2 Определение ориентировочной стоимости подъемника 34
Заключение 36
Список использованной литературы 37
Приложения 38

Введение

Работоспособность автомобиля оценивается совокупностью эксплуатаци-онно-технических качеств - динамичностью, устойчивостью, экономично-стью, надежностью, долговечностью, управляемостью и т.д. - которые для каждого автомобиля выражаются конкретными показателями. Чтобы работо-способность автомобиля в процессе эксплуатации находилась на требуемом уровне, значение этих показателей длительное время должны мало изменить-ся по сравнению с их первоначальными величинами.
Однако техническое состояние автомобиля, как и всякой другой маши-ны, в процессе длительной эксплуатации не остается неизменным. Оно ухудша¬ется вследствие изнашивания деталей и механизмов, поломок и дру-гих не¬исправностей, что приводит результате к ухудшению эксплуатационно-технических качеств автомобиля.
Изменение указанных качеств автомобиля по мере увеличения пробега мо¬жет происходить также в результате несоблюдения правил технической эксплуатации или технического обслуживания автомобиля.
Основным средством уменьшения интенсивности изнашивания деталей и механизмов и предотвращения неисправностей автомобиля, то есть поддер-жания его в должном техническом состоянии, является своевременное и вы-сококачественное выполнение технического обслуживания.
Периоды между очеред¬ными видами технических обслуживании автомо-билей и объ¬емы выполняемых работ устанавливаются планово-предупреди-тельной системой технического обслуживания. Однако наблюдения показы-вают, что техническое состояние автомобилей даже при работе их в одина-ковых условиях ко¬леблется в широких пределах. Это объясняется индивиду-аль¬ными качествами отдельных автомобилей, зависящими от неод-нородности производства, и различным влиянием на них эксплуатационных факторов, качества вождения, технического обслуживания, срока службы и т. д.
Реализация резервов повышения эффективности ре¬монта автомобилей обеспечит дальнейшее совершенствование техно¬логии и организации авто-ремонтного производства, усилит влияние автомобильной промышленности в формировании технического уровня ремонтных предприятий, в разработке технологии восстановления ти¬повых деталей и уровня автоматизации про-цессов. Успех решения этих задач во многом будет определяться методоло-гическим обеспе¬чением и подготовленностью к этой деятельности работни-ков ре¬монтного производства и прежде всего его инженерного состава. По-этому основная задача учебных дисциплин кафедры «АТ и АС» заключается в том, чтобы сформировать инженерные знания, достаточные для проектиро-вания современных технологиче¬ских процессов ремонта, вести необходимые технологические иссле¬дования для определения мак¬симальной производи-тельности труда, организовать контроль про¬цессов ремонта и управлять ка-чеством ремонта. Технология ремон¬та автомобилей является синтезирующей научной дисциплиной, использующей основные положения технологии ма-шиностроения, технологии металлов, металловедения и термической обра-ботки, квалиметрии, экономики и организации производства автоматиза¬ции производственных и вспомогательных процессов, теории надеж¬ности и ста-рения машин, теории автомобилей и их эксплуатацион¬ных свойств, системо-техники и кибернетики, теории контроля и уп¬равления. Кроме того, особен-ности ремонтного производства по сравнению с автомобилестроением тре-буют разработки частных методик для изучения закономерностей явлений и процессов, сово¬купность которых и составляет основу теории ремонта авто-мобилей.
Для повышения производительности труда ремонтно-обслуживающего пер-сонала автотранспортных предприятий и предприятий автосервиса необхо-димо механизировать и автоматизировать работы, выполняемые при техни-ческом обслуживании и ремонте автомобилей. На автотранспортных пред-приятиях и станциях технического обслуживания автомобилей внедряются прогрессивные технологические процессы, снижающие трудоемкость и по-вышающие качество ТО и Р; они оснащаются также более совершенным га-ражным и ремонтным оборудованием.
В данном курсовом проекте в качестве примера сделана попытка спро-ектировать устройство, которым может быть оснащено любое автотранс-портное предприятие, специализирующееся на ремонте и обслуживании узлов и агрегатов шасси автомобиля. Таким устройством является автомобильный подъемник.
Согласно заданию на курсовой проект, необходимо спроектировать подъемник для проведения ремонтных работ на грузовом автомобиле, свя-занных с монтажом-демонтажом узлов ходовой части, подвески и трансмис-сии автомобиля.

1 Анализ подъемного оборудования для обслуживания автомобилей

1.1 Автомобильные подъемники

Трудно представить современное предприятие по ремонту и обслужи-ванию автомобилей (АТП, СТО) без подъемников. Практически любой ре-монт ходовой части, регулировка углов установки колес, антикоррозионная обработка и плановое техобслуживание невозможны без помощи подъемного оборудования.
Существующие и выпускаемые на сегодняшний день подъемники под-разделяются на четыре основных типа:
1) двухстоечные;
2) четырехстоечные;
3) ножничные;
4) плунжерные.

Рассмотрим подробнее виды существующего подъемного оборудования и приведем характеристики отдельных образцов.
Наиболее распространенные из них – двухстоечные (рисунок 1.1). Их грузоподъемность варьируется от 2,5 до 6,5 тонны. Это позволяет обслужи-вать любые легковые автомобили, внедорожники, легкие грузовики и даже бронированные инкассаторские машины.
Начнем с двухстоечных одномоторных электромеханических подъем-ников. Они считаются самыми простыми и дешевыми. Их грузоподъемность доходит до 3 тонн, что вполне соответствует потребностям сервиса по легко-вым автомобилям.
Внутри стоек, сделанных из прочного металлического профиля, нахо-дится вертикальный червячный вал. Вдоль вала при его вращении перемеща-ется гайка, связанная с подвижной подъемной кареткой.
Стойки связаны между собой цепным или карданным приводом. Пер-вый вариант дешевле, но требует периодической профилактики из-за того, что цепь имеет обыкновение вытягиваться и покрываться грязью. Карданная передача сложнее, в ней имеется пара угловых редукторов, зато практически не нуждается в обслуживании – конические шестерни живут в герметичных корпусах и «купаются» в масле. Элементы жесткой связи спрятаны в распо-ложенный внизу короб. Он может быть напольным или заглубленным.
Двухмоторные двухстоечные электромеханические подъемники раз-вивают усилие до 5 тонн. Каждый двигатель обслуживает свою стойку. Элек-тромеханическая синхронизация включает гибкий трос, вращающийся в П-образном кожухе верхнего расположения. Трос, в симбиозе с концевыми вы-ключателями, не дает одному червячному валу обогнать другой, включая-выключая силовые моторы. Такая конструкция производит меньше шума, чем одномоторная, и более надежна. Кому-то может показаться неудобным «турник» с синхронизирующим тросом, но на самом деле его высота позво-ляет без проблем поднимать практически любые автомобили. Кроме того, это мнимое неудобство с лихвой компенсируется преимуществами «ровного по-ла».

 

Рисунок 1.1 – Двухстоечный электромеханический подъемник П180Е-27


Техническая характеристика;
Тип стационарный, электромеханический,
симметричный, двух стоечный, винтовой;
Грузоподъемность 2,7 т;
Высота подъема, не менее 1900 мм;
Мощность привода 2,2 кВт;
Расстояние между стойками 2500 мм.

Двухстоечные электрогидравлические подъемники (рисунок 1.2) об-ладают неоспоримыми преимуществами перед электромеханическими. Они не имеют нагруженных трущихся поверхностей, а следовательно, долговечнее; скорость их подъема выше; они тише работают. Сердце механизма – электрический насос, приводящий в действие гидроцилиндры, коих может быть два или один. Стоимость «гидравлики» на 15 - 20% выше стоимости «механики» из-за наличия прецизионных деталей.
Каретки двухстоечных подъемников снабжены телескопическими не-сущими консолями с изменяемой длиной и подвижными в горизонтальной плоскости.
Удобство двухстоечных подъемников в том, что они позволяют вы-вешивать колеса автомобиля для работы с подвеской и тормозными меха-низмами. При этом они не пригодны для установки углов схождения-развала колес.

Рисунок 1.2 – Двухстоечный электрогидравлический подъемник П191

Техническая характеристика:
Тип подъемника стационарный, двухстоечный, асимметричный;
Грузоподъемность, 3000 кг;
Высота подъема не менее, 1820 мм;
Мощность привода 2,2 кВт.

Четырехстоечные подъемники (рисунок 1.3) обладают большей, чем двухстоечные, грузоподъемностью. В качестве опорной поверхности для машин служат две параллельные платформы длиной от 4 м. Практически все устройства имеют электрогидравлическую схему. Электромеханические кон-струкции тоже встречаются, но крайне редко - у них неоправданно сложная система синхронизации.
Установка четырехстоечных подъемников не сопряжена с порчей по-крытия пола. Однако спектр работ, производимых с их помощью, чаще всего ограничивается выполнением техобслуживания и других работ, не связанных с вывешиванием колес. Стоимость четырехстоечных подъемников примерно на треть выше, чем стоимость аналогичных по грузоподъемности двухстоеч-ных.


Рисунок 1.3 – Четырехстоечный подъемник П181.01

Техническая характеристика:
Тип платформенный электрогидравлический;
Грузоподъемность 3500 кг;
Высота подъема максимальная 1650 мм;
Мощность привода 2,2 кВт.


Ножничные подъемники (рисунок 1.4) могут монтироваться как на поверхности пола, так и вровень с ним. Наиболее интересны последние - в нерабочем положении они не занимают места, потому что вся их механика спрятана под землей. Ножничные подъемники бывают только электрогид-равлическими и управляются с расположенного отдельно пульта. Они имеют короткие или длинные платформы. Последние можно оснастить поворотными кругами, скользящими платформами, траверсами и дополнительными ножничными подъемниками. Снизу, в опорных рамах имеется пневмоуправ-ляемая гребенчатая система страховки. Различаются ножничные подъемники длиной платформ, позволяющих вставать на них колесами или поднимать машины за днище; а также числом Х-образных секций (одна или две).
Всем хороши ножничные подъемники, кроме цены. Из-за сложности изготовления она вдвое выше, чем у четырехстоечных.


Рисунок 1.4 – Подъемник ножничный SF6402L

Техническая характеристика:
Грузоподъемность 4000 кг;
Высота подъема 1880 мм;
Длина подъемника с трапами 4600 мм;
Мощность привода 2,6 кВт.

На сегодняшний день самыми удобными считаются плунжерные подъемники (рисунок 1.5). Вся нехитрая механика находится в коробчатой кассете и состоит из электрического гидронасоса и пары плунжерных стоек. Плунжеры увенчаны съемными телескопическими консолями (как у двухсто-ечных подъемников) либо платформами, что позволяет говорить об универ-сальности. Наборы опций в обоих случаях такие же, как и в ранее описанных изделиях. В нерабочем положении эти конструкции совсем не занимают мес-та.
Изящный внешний вид и надежность плунжерных подъемников - вне конкуренции, правда, за все это приходится расплачиваться сложностью ус-тановки (углубление вниз до 3 м), необходимостью создания дренажной сис-темы (грунтовые воды, эксплуатационные жидкости) и в буквальном смысле деньгами, коих требуется гораздо больше, чем в предыдущих случаях.
Некоторые виды плунжерных подъемников имеют герметичное ис-полнение, позволяющее использовать их на автомойках.

 

Рисунок 1.5 – Плунжерный подъемник ZS Mator

Техническая характеристика:
Высота подъема -1860 мм;
Грузоподъёмность 4000 кг;
Давление гидросистемы 190/170 бар;
Мощность привода 2,1 кВт.

Итак, мы рассмотрели основные виды стационарных подъемников, но существуют также и мобильные системы.
Все грузовые автомобили и автобусы сильно разнятся по длине, колее, базе, массе и количеству мостов. Загнать на обычный четырехстоечный подъемник длинномерный тягач с трейлером или сочлененный «Икарус» не представляется возможным. Для подобных случаев существуют мобильные электромеханические и электрогидравлические колонны (рисунок 1.6), гру-зоподъемностью от 5 до 10 т каждая. Нужное количество этих агрегатов под-катывается к грузовику сбоку, под покрышку каждого колеса подводится вильчатый захват, набор колонн синхронизируется электрическими кабелями и после этого производится подъем. От нагрузки подпружиненные опорные колеса утапливаются внутрь, а колонна опускается пяткой на пол. Эти изде-лия удобны тем, что «извлекаются из чулана» только в случае нужды, то есть не стоят столбом где не надо, а еще тем, что для их работы требуется только подвод электричества.

Рисунок 1.6 – Колонны подкатные гидравлические FRG 7500

Техническая характеристика:
Высота подъема 1700 мм;
Грузоподъемность одной колонны 7500 кг;
Время подъема 90 с;
Мощность привода 1,5 кВт;
Масса 450 кг.

Более серьезные изделия грузоподъемностью до 15 т на стойку назы-ваются канавными подъемниками (рисунок 1.7). Как правило, их бывает два или три, при этом один из них неподвижен. Эти силачи способны поднять ав-томобиль за мосты.


Рисунок 1.7 – Канавный подъемник ПНК-10

Техническая характеристика:
Тип гидравлический с ножным приводом;
Грузоподъемность 10000 кг;
Высота подъема 500 мм;
Габаритные размеры 540х1190х1180;
Масса 226 кг.

В мире существует немало производителей подъемников, в производ-ственной гамме каждого из них множество моделей разных типов. Каждая модель может иметь большой выбор разных конфигураций.
В приведенном обзоре представлены только механизированные подъ-емные устройства с электро и гидроприводом, которые выпускаются специа-лизированными промышленными фирмами и предприятиями. В то же время гаражные умельцы и изобретатели создают довольно простые приспособле-ния, которые способны приподнять автомобиль без лишних материальных затрат и физических усилий. Такие образцы единичны и не получили широ-кого распространения. Однако, в некоторых случаях они могут быть очень полезны там, где нецелесообразно иметь дорогостоящее оборудование, когда число ремонтов автомобиля очень редкое (например, малое предприятие с одним или двумя грузовыми автомобилями).
В журнале «АБС Автомобиль и сервис» № 3, 2003 г. Приведена схема подъемника для легкового автомобиля, работающая по принципу качелей и которая может быть изготовлена даже в индивидуальном гараже.
Устройство небольшого подъемника в гараже может заменить эстака-ду или смотровую яму (рисунок 1.7). Ее изготовление из обрезков швеллера не представляет большой сложности. Здесь использован принцип качелей, на которых автомобиль будет поднимать себя сам.
Подъемник состоит из стойки-основания, качающегося швеллера.


Рисунок 1.7 – Самодельный подъемник-качели

Швеллер с осью качания устанавливается в пазы стойки. Автомобиль передним колесом одной стороны заезжает на швеллер до тех пор, пока центр тяжести автомобиля не совпадет с осью качания. При этом второй конец швеллера опустится на подставленный снизу упор. Под второй конец швеллера подставляется для страховки второй упор и можно выполнять ре-монтные работы под автомобилем.
Для обеспечения безопасности необходимо предусмотреть на опус-кающейся стороне эстакады запирающее устройство в виде запорного штыря.
Рационализаторы Энгельсской автоколонны №1428 предложили изго-товить балансирный подъемник для вывешивания автомобилей ГАЗ-51, ГАЗ-53 и ЗИЛ-164.
Балансирный подъемник (рисунок 1.8) рассчитан на грузоподъемность 7 тонн.


1 – пневмоподъемник; 2, 3 – краны для впуска и выпуска воздуха; 4 – опора; 5 – лонжерон; 6 – тележка; 7 – упор; 8 – опорная стойка; 9 – раскос; 10 – траверсы; 11 – опорная плита; 12 – ограничитель; 13 – анкерный болт; 14 – ось; 15 – шарнирная пята; 16 – заглушка; 17 – болт; 18 – концевая траверса

Ферма подъемника представляет собой сварную конструкцию. Ось 14, которая изготовлена из трубы, приварена к плите 11, прикрепленной к полу анкерными болтами, свободно качается на шарнирной пяте фермы. К торцам оси приварены заглушки для ограничения поперечного хода. Доль внутрен-них частей лонжеронов 5 по направляющим швеллерам свободно передвига-ется тележка 6. К верхней части тележки приварен упор 7.
Ход тележки регулируется с одной стороны ограничителем 12, а с другой концевой траверсой 18. К этой траверсе крепится пневмоподъемник 1 из автопокрышек с камерами. На верхней крышке пневмоподъемника уста-новлено два крана 2, 3 для впуска и выпуска воздуха.
Нормальное положение подъемника соответствует показанному на рисунке 1.8.
При въезде автомобиля на подъемник передний мост, соприкасаясь с упором тележки увлекает ее за собой и постепенно вывешивается. При даль-нейшем движении автомобиль своим центром тяжести пересечет ось качания фермы. Последняя, в свою очередь, опорами будет касаться пола, и произой-дет вывешивание всего автомобиля..
После выполнения работ по демонтажу и монтажу в пневмоподъемник по шлангу подают воздух. Передняя часть фермы поднимается, задняя опускаются, пока задние колеса автомобиля не коснутся пола. Далее автомо-биль задним ходом съезжает с подъемника.
Использование данного подъемника на шиномонтажном участке ав-токолонны полностью себя оправдывает, т.к. сокращается время на подъем и опускание автомобиля, на снятие и установку колес, улучшаются условия труда.

1.2 Обоснование выбора конструкции подъемника

Заданием на курсовой проект необходимо разработать подъемник для вывешивания колес грузового автомобиля. Поэтому для выбора и анализа сведем в одну таблицу технические характеристики рассмотренных выше подъемников, которые по своему устройству наиболее подходят для выпол-нения поставленной задачи. Приведем также достоинства и недостатки каж-дой модели.

Таблица 1.1 – Анализ существующих конструкций подъемников для грузовых автомобилей
Модель и
рисунок Тип
подъемника Технические характеристики Достоинства Недостатки
Грузо-подъем-ность, кг Высота подъема, мм Мощ-ность привода, кВт
1 2 3 4 5 6 7
ZS Mator
Плунжерный электрогид-равлический 4000 1860 2,1 Не занимает место в цехе, удобен в рабо-те, большая высота подъема Сложный механизм высокой точности изготовления, высо-кая цена, требуется источник электро-энергии
ПНК-10
Канавный гидравличе-ский с
ножным при-водом 10000 500 - Большая грузоподъ-емность, Подъем только одно-го моста, большое время подъема нож-ным насосом
SF6402L
Ножничный электрогид-равлический 4000 1880 2,6 Большая высота подъема Высокая цена, требу-ется источник элек-троэнергии

Балансирный, подъем за счет веса автомо-биля 7000 420 - Передвижной, вы-сокая грузоподъем-ность, не требуется источник энергии, быстрый подъем ав-томобиля Небольшая высота вывешивания, неус-тойчивость баланси-ра в вывешенном со-стоянии

По соотношению цена-производительность наиболее оптимальной яв-ляется конструкция балансирного подъемника. Кроме того, его грузоподъем-ность зависит только от сечений балок балансира, подвод энергии любого вида отсутствует. Подъемники с механизированным приводом эффективны на предприятиях, которые специализируются на ремонте обслуживании ав-томобилей с большой производственной программой, когда требуется более высокая универсальность их применения. На небольших же предприятиях, которые все в большей мере образуются в современной экономике, предпоч-тение отдается относительно недорогим и эффективным видам оборудования. Мобильность подъемника, т.е. возможность установить его в любом месте цеха, делают его привлекательность для предприятий с небольшими производственными площадями.
Недостаток балансирного подъемника, связанный с небольшой высо-той вывешивания позволяет использовать его при шиномонтажных операци-ях, причем одновременно могут вывешиваться все колеса автомобиля.
Выбираем для проектирования в качестве прототипа балансирный подъемник. В процессе работы необходимо улучшить существующую конст-рукцию, устранив до минимума ее недостатки.


1.3 Патентный поиск

Для обеспечения высокого технического уровня проектируемого подъ-емника проведем по патентной документации поиск новых технический ре-шений, которые могли бы быть использованы при проектировании. Поиск ведем по индексам классификации, соответствующим грузоподъемному и транспортному оборудованию.
Отчет о патентном поиске приведен в таблице 1.2. Патентная докумен-тация приведена в приложении Б.

 

Таблица 1.2 – Просмотренная патентная документация
Страны, по которым проведен поиск Индекс МКИ Наименование источника Выявленный прототип Отобранная идея, техни-ческое реше-ние
Россия B60S9/02 Описание изо-бретения к
а.с. 558852 Подъемник для автомоби-лей Механизм возврата подъемника
Россия B60S9/02 Описание изо-бретения к
а.с. 652104 Подъемник для автомоби-лей Регулировка высоты оси качания платформы
Россия B60S9/02 Описание изо-бретения к
а.с. 709430 Устройство для подъема прицепного транспортного средства Нет

Из просмотренных патентов интерес представляют три. В конструкции подъемника (а.с. 558852), принципиально похожего рассмотреному выше ба-лансирному подъемнику, применен механизм возврата подъемника в исход-ное положение с использованием дополнительного груза. Использование до-полнительного пневмодомкрата в этом случае не требуется.
Из конструкции подъемника (а.с.652104) в проектируемой конструкции можно применить идею регулировки высоты расположения оси качания платформы в зависимости от диаметра колес автомобиля и его клиренса. Полностью конструкция такого подъемника может быть использована при поточном методе ремонта и обслуживания легковых автомобилей, так как детали механизмов подъемника при большом нагружении могут выйти из строя, необходимо усилить конструкцию применением более сложного ме-ханизма.
Отобранные при патентном поиске технические идеи и решения могут быть применены при детальном проектировании подъемника.

2 Расчеты конструкции

2.1 Проектные расчеты

2.1.1 Построение силовой схемы

За основу для проектирования была принята схема балансирного подъ-емника. Для улучшения его конструкции по итогам патентного поиска введем в конструкцию механизм возврата платформы под действием дополни-тельного подвижного груза. На рисунке 2.1 приведена кинематическая схема подъемника.


1 – опора; 2 – упор; 3 – платформа; 4 – направляющая дополнительного
груза; 5 – тележка; 6 – опора заднего моста; 7 – подвижный груз
Рисунок 2.1 – Силовая схема подъемника


Принцип действия подъемника следующий. При движении автомобиля вперед его передний мост захватывает подвижную тележку 5 и толкает ее по направляющим платформы 3. Тележка при этом увлекает за собой подвижный груз 7, который перемещается по дополнительным направляющим 4. В момент, когда центр тяжести автомобиля переместится за ось качания на опоре 1, автомобиль вместе с платформой повернется в горизонтальное по-ложение и его колеса окажутся вывешенными. Для ограничения опускания платформы вперед на основании подъемника установлен упор 2.
После выполнения ремонтных работ размыкается связь между тележкой 5 и подвижным грузом 7. Последний под действием силы тяжести по на-клонным направляющим скатывается в исходную точку. При этом суммар-ный центр тяжести автомобиля, платформы и подвижного груза переместится вправо за ось качания и автомобиль опустится задними колесами на пол. Далее автомобиль задним ходом съезжает с подъемника.
Для определения геометрических размеров подъемника составим усло-вие равновесия силовой схемы. Расчет произведем для условия подъема ав-томобиля ГАЗ-53. При подъеме автомобилей других марок аналогичного класса грузоподъемности подъемник будет работать подобным образом, бу-дет отличаться величина хода подвижной тележки.
Из технических характеристик автомобиля ЗИЛ-130 выписываем сле-дующие параметры [2]:
- общий вес автомобиля G=43000 Н;
- в том числе на переднюю ось G1=21200 Н; на заднюю ось G2=21800 Н;
- колесная база Б=3800 мм.
Из схемы на рисунке 2.1 при условии расположения центра тяжести точно над осью платформы (Х=0) находим величины L1 и L2 из системы уравнений:
; (2.1)
.
;
; (2.2)
,
,
,
.
При заезде на платформу автомобиля тележка под передним мостом увлекает за собой дополнительный груз весом q. Поэтому фактический центр тяжести автомобиля сместится вперед на величину Х.
Условие выравнивания платформы в этом случае
. (2.3)
Отсюда фактическое положение центра тяжести автомобиля с учетом дополнительного груза составит
. (2.4)
Если задаться весом дополнительного груза и его положением, то мож-но найти фактическое расположение центра тяжести при заезде автомобиля, т.е. положение выравнивания платформы
.
Тогда
L'2=3800-1904=1896 мм.
Итак, при массе дополнительного груза q=600 Н центр тяжести сме-стится на величину
Х=L1-L’1= 1927-1904=24 мм.
По инерции автомобиль сместится вперед на некоторую величину. Примем ее Х=30 мм. Эта величина может быть искусственно ограничена упором подвижной тележки на платформе.
Необходимо найти величину отката b дополнительного груза весом q.
; (2.5)
.
Итак, дополнительный груз должен откатиться на величину b>2185 мм, чтобы автомобиль с платформой самопроизвольно опустился задними коле-сами на пол. Для обеспечения компоновки платформы эта величина должна быть не больше L2=1873 мм. Поэтому необходимо увеличить вес дополни-тельного груза. Изменим вес до Q=800 Н и пересчитаем
.
Фактический размер отката груза определим при построении чертежа.

2.1.2 Выбор сечений балок платформы

Платформу подъемника предполагается выполнить из двух швеллеров, сварив их между собой перемычками. Необходимо подобрать необходимый профиль швеллера для обеспечения прочности по изгибу. В сечениях швел-лера по его длине будет действовать изгибающий момент, который равен ну-лю на концах и достигает максимума в точке расположения оси качания платформы.
Построим эпюры изгибающего момента от веса установленного авто-мобиля. Для расчетов примем вес автомобиля ЗИЛ-130, по которому рассчи-тывались геометрические размеры платформы. Положение центра тяжести примем расчетное.
Максимальный изгибающий момент в точке оси качания
; (2.6)
.
В общем виде при сечениях, симметричных нейтральной оси, формула для расчета на прочность имеет вид (стр.168, 3 ):
, (2.7)
где и=80…100 МПа – допускаемое напряжение изгиба для стали Ст3
ГОСТ 380-94;
Wx - момент сопротивления сечения балки. Так как в сечении платформы предполагается четыре продольные балки, то момент сопротивления сечения разделим на четыре.
Отсюда можно определить необходимый момент сопротивления балки и подобрать по справочной литературе номер профиля.
; (2.8)
.
По справочнику [4] подбираем швеллер №12 ГОСТ 8240-89, который имеет момент сопротивления Wx=56000 мм3.


Рисунок 2.2 – Расчет сечений балок платформы

2.1.3 Расчет сечения оси качания

В данном разделе определим необходимый диаметр оси качания плат-формы. Ось рассчитаем на срез и на изгиб. Эскиз рассчитываемого соедине-ния показан на рисунке 2.3.



Рисунок 2.3 – Расчет оси платформы

При расчете на срез напряжение в сечении рассчитывается по формуле 4.17 5:
, (2.9)
где F – сила, действующая на срез в сечении;
i – число стыков;.
 - допускаемое напряжение на срез, для стали 45 ¬=120...140 МПа 4.
Так как ось проходит через две балки платформы и торцами заканчива-ется в опоре подъемника, число стыков принимаем i=2.
Сила, действующая на срез равна весу автомобиля и весу платформы
. (2.10)
Вес платформы примем ориентировочно по весу швеллера известной длины и профиля. Так как база автомобиля равна Б=3800 мм, примем длину четырех балок платформы l=16 м.
Вес одного м.п. швеллера №12 равен 100 Н/м.п. Вес всех швеллеров
Gпл=16∙100=1600 Н;
.
Выведем из приведенной формы необходимый диаметр оси:
; (2.11)
.
При расчете на изгиб напряжение изгиба в сечении рассчитывается по формуле:
, (2.12)
где и=240…290 МПа – допускаемое напряжение изгиба для стали 45.
Изгибающий момент в сечении можно определить по формуле:
, (2.13)
где е – плечо действия изгибающей силы, равное зазору между опорой и бал-кой платформы, примем предварительно е=0,01 м.
.
Момент сопротивления сечения для круглого стержня:
. (2.14)
Отсюда можно вывести необходимый диаметр сечения оси
; (2.15)
.
Таким образом, выбираем с учетом запаса прочности диаметр сечения оси из расчета на прочность по изгибу d=25 мм.

2.1.4 Расчет сечения оси колес тележки

Подвижная тележка несет на себе вес автомобиля, приходящийся на передний мост. Тележка передвижная на четырех колесах. Ось каждого коле-са испытывает изгиб в сечении. Эскиз узла показан на рисунке 2.4.


Рисунок 2.4 – Расчет оси тележки

Расчет произведем по приведенным в предыдущем пункте формулам.
Сила действующая на ось при изгибе равна силе реакции на колесо, возникающей от приложенного веса
; (2.16)
.
Изгибающий момент в оси при расстоянии е=0,01 м
.
Необходимый диаметр оси из условия прочности на изгиб
.
Примем диаметр оси с учетом запаса прочности d=15 мм.


2.2 Проверочные расчеты

2.2.1 Расчет подшипников скольжения

Рассчитаем подшипник скольжения втулки ходового колеса тележки. Так как частота вращения колеса минимальная, расчет ведется по допускае-мому давлению на вкладыш.
Среднее давление между цапфой и вкладышем:
(2.17)
где: R – радиальная нагрузка на подшипник;
d, l – диаметр и длина вкладыша, мм;
Р=20 МПа – допускаемое давление в подшипнике, для материала вкладыша из баббита Б83 (табл.9.2 5 ).
Радиальная нагрузка на колеса тележки распределяется в зависимости от положения балки переднего моста на опоре тележки. Конструкция тележки выполнена таким образом, что вектор силы тяжести располагается примерно на одном расстоянии от обеих осей тележки. Тогда на все колеса тележки действует одинаковая сила, равная QТ=R=G1/4;
R=21200/4=5300 Н.
Размеры вкладыша: d=15 мм; l=25 мм.
.
Вкладыши подшипников тележки имеют достаточный запас прочно-сти.

2.2.2 Проверочный расчет рамы тележки

Рама тележки изготовлена из двух продольных балок-швеллеров, со-единенных между собой в поперечном направлении двумя уголками. Рассчи-таем прочность продольной балки при нагружении поперечной силой от веса автомобиля.
На тележку действует вес автомобиля, приходящийся на переднюю ось G1=21200 Н.
Наибольший изгибающий момент возникает в средней части балки на равном удалении от осей тележки. Определим значение изгибающего момента в одной балке
, (2.18)
где а – расстояние между осями (опорами балки), мм.
.
Рама тележки изготовлена из швеллера №6,5. Момент сопротивления сечения данного швеллера Wх=15000 мм3.
Напряжения в сечении швеллера от изгибающего момента
,
где и=80…100 МПа – допускаемое напряжение изгиба для стали Ст3
ГОСТ 380-94.

Размеры остальных деталей подъемника, испытывающих силовые на-грузки, определены в проектном расчете.

3 Техническое описание балансирного подъемника

3.1 Устройство и принцип работы подъемника

Подъемник состоит из платформы, качающейся на оси сварной опоры, подвижной тележки под передний мост автомобиля, подвижного груза, обес-печивающего возврат подъемника в исходное положение.
Платформа состоит из сваренных между собой четырех швеллеров одинаковой длины. По верхним полкам наружных швеллеров перемещается тележка для переднего моста, по нижним полкам внутренних швеллеров пе-ремещается подвижный груз. С нижней стороны платформы закреплена труба с осью. Одна сторона платформы имеет длину больше для возможности заезда автомобиля обеими мостами до того момента, когда начнется ее пово-рот вокруг оси. Для горизонтального расположения автомобиля на подъем-нике в вывешенном состоянии со стороны длинного конца платформы уста-новлены ребра-опоры под задний мост.
В рабочем положении, когда автомобиль вывешен, платформа имеет незначительный наклон, который необходим для самопроизвольного движе-ния подвижного груза в свободном состоянии.
Для фиксации платформы после вывешивания автомобиля имеется вспомогательная опора, с которой соединяются при помощи двух стопорных пальцев продольные балки.
Тележка для переднего моста представляет собой сварную раму на че-тырех роликах. На раме установлены две опоры под балку моста. Опора с пе-редней части имеет выступающую часть для сопряжения с балкой моста при постепенном вывешивании автомобиля.
На одной из осей тележки закреплен рычажно-стопорный механизм для зацепления с подвижным грузом.
Подвижный груз представляет собой металлический параллелепипед, в боковые стороны запрессованы оси с ходовыми роликами.
Вывешивание автомобиля с помощью подъемника происходит сле-дующим образом.
Автомобиль подъезжает к опущенному, более длинному концу плат-формы таким образом, чтобы ее балки располагались по центру автомобиля вдоль. При движении балка переднего моста входит в зацепление с высту-пающими частями опор тележки и увлекает ее за собой. При движении те-лежки по наклонным балкам платформы она поднимается над уровнем пола и вскоре начинает вывешивать передний мост. Тележка при движении увлекает за собой подвижный груз за счет замкового устройства.
При дальнейшем движении автомобиля тележка пересекает ось качания платформы и последняя начинает поворачиваться. При этом нижний конец платформы поднимается и ребрами-опорами упирается в балку заднего моста автомобиля. Но в это время силы реакции недостаточно для вывешивания задней части автомобиля.
После того как суммарный центр тяжести автомобиля и подвижного груза достигнет оси качания платформы, задние колеса автомобиля оторвутся от пола и автомобиль на платформе вывесится в горизонтальное положение. За счет поворота платформы суммарный центр тяжести сместится не не-сколько миллиметров вперед и платформа медленно опустится на вспомога-тельную опору.
После того, как совместятся отверстия в балках платформы и опоре, в них устанавливаются два стопорных пальца для удержания платформы в це-лях техники безопасности.
В рабочем положении платформа имеет небольшой наклон в сторону заднего моста.
Для возврата платформы с автомобилем в исходное положение на те-лежке необходимо нажать на рычаг замкового устройства. При этом носок фиксатора выйдет из зацепления с выступом на верхней плоскости подвиж-ного груза. Груз под действием силы тяжести на роликах покатится в сторону заднего моста. При этом суммарный центр тяжести переместится за ось платформы в сторону заднего моста и платформа медленно начнет опускаться в исходное положение до момента касания задних колес пола. Далее авто-мобиль самостоятельно задним ходом может скатиться с подъемника.
При этом тележка откатится до упора по наклонным балкам и войдет в зацепление с выступом на подвижном грузе. Подъемник снова буде готов к работе.
В результате проектирования балансирного подъемника достигнуты следующие технические характеристики:
Грузоподъемность максимальная 7 т;
Высота вывешивания по нижней точке переднего моста 580 мм;
Масса подъемника 520 кг;
Габаритные размеры в исходном положении 6010х620х750 мм .

3.2 Определение ориентировочной стоимости подъемника

Для последующих расчетов эффективности внедрения подъемника не-обходимо определить его примерную стоимость. Так как в конструкции подъемника отсутствуют дорогостоящие покупные изделия, его стоимость можно определить с допускаемой точностью по стоимости использованных материалов.

Данные по расчету стоимости подъемника приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 – Ведомость материалов и покупных изделий
Наименование Ед.изм. Цена за ед., руб Кол-во Общая стоимость, руб
1 2 3 4 5
Швеллер №12 кг 23,2 270 6264
Швеллер №14 кг 22,3 60 1338
Труба D40 S8 кг 27,0 6 162
Продолжение таблицы 3.1
1 2 3 4 5
Труба D50 S5 кг 27,0 25 675
Прокат круглый сталь 45 кг 17,2 5 86
Сталь 20 кг 20,0 10 200
Лист сталь 3сп кг 22,9 70 1603
Метизы кг 56,0 1 56
Итого: 10384


Заключение


В ходе работы на курсовым проектом была разработана конструкция балансирного подъемника для вывешивания автомобиля. Данный подъемник может быть использован в шиномонтажном цехе автотранспортного пред-приятия.
Тип и конструкция подъемника были выбраны в результате анализа существующих конструкций подъемного оборудования, как механизирован-ного с электрическим и гидравлическим приводом, так и с использованием ручного труда.
В качестве прототипа была использована оригинальная конструкция подъемника, в котором вывешивание автомобиля происходит за счет его соб-ственного веса. Единственным условием является исправность автомобиля, т.е. его способность самостоятельно передвигаться.
Для улучшения и доработки конструкции был произведен патентный поиск, в результате которого в конструкцию существующего прототипа вве-ден подвижный груз, который позволил отказаться от использования любых источников энергии для обслуживания работы подъемника. Конкретно, отпа-ла необходимость применения пневматического устройства для опускания подъемника в исходное положение. Сейчас эта операция осуществляется за счет смещения суммарного центра тяжести платформы подъемника и под-вижного груза.
Конструкция подъемника не содержит в себе сложных узлов и меха-низмов, поэтому может быть изготовлен в любом автотранспортном пред-приятии.
Размеры деталей подъемника обоснованы проектными и поверочными расчетами.
При проектировании некоторыми данными по размерам и геометриче-ским параметрам автомобиля задавались самостоятельно.

Список использованных источников

1. Журнал "Автомобиль и Сервис" - №11 - 2002 г. – С.58-64.
2. Краткий автомобильный справочник. – М.:АО «Трансконсалтинг», НИИАТ, 1994. – 779 с.
3. Руководство к решению задач по сопротивлению материалов. Под ред. Г.М. Ицкович. М., Высшая школа, 1970.
4. Анурьев, В.И. Справочник конструктора-машиностроителя. Т.1/
В.И. Анурьев. М.: Машиностроение, 1982.
5. Чернавский, С.А.Курсовое проектирование деталей машин/
С.А. Чернавский, К.Н. Боков, И.М. Чернин и др., М.: Машиностроение, 1988. – 416 с.
6. Васильев, В.И. Основы проектирования и эксплуатации технологического оборудования. Методические указания к выполнению курсового проекта / В.И. Васильев, Г.В. Осипов, Курган, КГУ, 2006.

 

 

 

 

 


Приложение А (обязательное)
Спецификации

 

 

 

 

 

Приложение Б
Патентная информация




Комментарий:

Курсовая работа - отлично!


Рекомендовать другу
50/50         Партнёрка
Отзывы