Конструктивные разработки при ремонте двигателей

Разработка стенда для ремонта автотракторных двигателей

Стенд для разборки и сборки двигателей предназначен для удержания двигателя в подвешенном состоянии, вращения его для более быстрого и удобного ведения ремонтных работ. Двигатель может поворачиваться на 360°. Вращение двигателя осуществляется в ручную при помощи рукоятки.

Стенд представляет собой совокупность механизма крепления и механизма вертикального вращения двигателя. Принцип их действия подобен и заключается в следующем: крутящий момент от рукоятки передается на вал, далее через шпоночное соединение преобразуется и передается на планку, которая через болтовое соединение крепится к двигателю.

Предлагаемое приспособление предназначено для вывешивания, разборки и сборки либо для проведения текущего ремонта двигателя грузовых автомобилей и тракторов. Он позволяет сократить количество времени, приходящееся на перемещение двигателя при его ремонте, качественно улучшить труд ремонтных рабочих и соответственно снизить трудоемкость работ и время простоя автомобиля и трактора в текущем ремонте.

Двигатель может вращаться на 360° в любом направлении. Для фиксации необходимого положения (всего предусмотрено 2 положений для фиксации) предусмотрено специальное приспособление. Для того, чтобы зафиксировать нужное положение, необходимо совместить отверстие в раме и отверстие на валу и вставить специальный шплинт. Для облегчения вращения предусмотрена установка подшипников качения. Подшипники закрытого типа, поэтому не требуют смазки в процессе работы. Рама не монтируется к полу, а фиксируется с помощью упорных винтов, поэтому не требует материальных затрат на на установку. Сама конструкция обеспечивает удобный доступ ко всем частям двигателя, что обеспечивает быстрый и качественный ремонт двигателя автомобиля с минимальными затратами труда и времени.

Грузоподъемность стенда 1,5 т.

Чертеж общего вида стенда для ремонта автотракторных двигателей

Сборочный чертеж стенда для ремонта автотракторных двигателей

Карта организации труда на рабочем месте токаря

Технологический маршрут изготовления детали — вала

3.1 Предназначение и описание устройства

3.2 Расчет деталей и узлов стенда

• 3.2.1 Расчет основания рамы на прочность
• 3.2.2 Расчет стойки рамы на прочность
• 3.2.3 Расчет поворотного рычага
• 3.2.4 Расчет винтовой передачи механизма выдвижения упора
• 3.2.5 Расчет шпоночного соединения
• 3.2.6 Выбор подшипников
• 3.2.7 Расчет вала
• 3.2.8 Расчет болтовых соединений на срез и смятие
• 3.2.9 Расчет стопорного пальца на срез и смятие
• 3.2.10 Расчет сварного соединения ручки и вала

3.3 Процесс изготовления детали

• 3.3.1 Процесс изготовления вала
• 3.3.2 Минимальный операционный припуск
• 3.3.3 Глубина резания и подача при механической обработке определяется следующим образом
• 3.3.4 Скорость резания при механической обработке
• 3.3.5 Определение частоты вращения
• 3.3.6 Определение фактической скорости резания
• 3.3.7 Техническое нормирование

3.4 Технико-экономическая оценка конструктивной разработки

Пояснительная записка 35 листов описания и расчетов, спецификации.

Источник

Конструкторские и конструктивные разработки

Проектирование установки для сбора отработанного масла двигателя через отверстие щупа

По результатам анализа существующего на рынке технологического оборудования предназначенного для сбора отработанного масла, выявлено что установки позволяющие произвести быстрый и эффективный сбор отработанных масел при всей своей особенности конструкции и универсальности, имеют достаточно высокую стоимость. Таким образом, принято решение разработать универсальную установку позволяющую производить быстрый и эффективный сбор отработанного масла из различных агрегатов автомобилей.

В результате анализа существующего оборудования и в виду низкого уровня материально-технического оснащения СТО связного с проведением смазочно-заправочных работ, было принято решение разработать универсальную установку для сбора отработанного масла. Представленная на рисунке 3.1 конструкторская разработка работает по принципу вакуумного отбора масла, через отверстия щупов (указатель уровня масла) или пробок.

Преимущества декомпрессионной установки для сбора масел:

• при стандартном способе сбора масла (слив через отверстие в картере) необходимо наличие осмотровой канавы или подъемник, данная установка позволяет производить сбор, располагаясь на одном уровне с автомобилем;
• позволяет производить забор масел при отсутствии или дефекте сливного отверстия, в данном случае она просто необходима;
• при расположении сливного отверстия выше нижней точки поддона картера или в горизонтальной плоскости, позволяет в большем объеме собрать отработанное масло.

Рассмотрим конструкцию и принцип действия установки для сбора масла. Устройство состоит из бака 9 с индикатором уровня для сбора отработанного масла, соединенного через воздуховод изготовленного из резиновой вакуумной трубки 7, с пластинчато-роторным вакуумным насосом 1 работающим от внешних источников питания электроэнергии и оснащенный вакуумметром, а также приемного трубопровода выполненного из гибкого бензомаслостойкого шланга 5 с возможностью присоединения различных зондов 4, системы кранов 6, держателя 10 для набора приемных зондов 8 и рамы тележки 2 с колесами 3, на которой все размещается. Также на раме тележки имеется платформа для размещения аккумуляторной батареи, наличие АКБ позволяет производить удаленный от источника внешнего питания, сбор масла (например в поле или лесу). Для питания установки от АКБ, в комплекте необходимо иметь преобразователь напряжения (инвертор) позволяющий преобразовывать постоянный ток входного напряжения 12В, в переменный, напряжением 220В и частотой 50 Гц.

Пластинчато-роторный насос с масляным уплотнением откачивает газ, за счет его вытеснения (образования вакуумного пространства), в результате изменения (расширения) объема рабочей камеры и далее сжимаясь, газ удаляется в окружающую среду. Установка позволяет производить сбор отработанных масел из картера ДВС, и агрегатов трансмиссии, за счет разнообразия зондов. Она позволяет производить автономный (нет необходимости в источнике сжатого воздуха и дополнительном инструменте, возможность питания от АКБ) и мобильный сбор масла.

Установка для сбора отработанного масла через отверстие щупа ВО

Проект одностоечный подъёмник легковых автомобилей для СТО

Электромеханический одностоечный подъёмник легковых автомобилей предназначен для подъема и удержания автомобилей общей массой до 2 тонн, для проведения технического обслуживания, текущего ремонта и иных воздействий на автомобиль.

Проектируемый подъёмник – одностоечный, тип привода – электромеханический.

Подъёмник предназначен в первую очередь для малых СТОА, так как позволяет сэкономить производственную площадь, благодаря одной силовой стойки.

Управление механизмом подъёма и опускания осуществляется через пульт управления, расположенном на стойке.

Подъём автомобиля осуществляется путём перевода главного переключателя в позицию 1 и нажатием кнопки «ПОДЪЁМ». После достижения подъемником требуемой высоты необходимо нажать кнопку «СТОП». Для опускания необходимо вывести ловители из зацепления: для этого нажать кнопку «ПОДЪЁМ», чтобы платформы начали двигаться вверх приблизительно на 3-5 см. Далее необходимо нажать кнопку включения режима опускания, которая автоматически выведет клинья – ловители из зацепления и включит соленоидный клапан управления режимом опускания.

Чертеж общего вида одностоечного подъемника для СТО

Стенд для сборки рессор грузовых автомобилей и автобусов

Стенд предназначен для сборки и разборки рессор грузовых автомобилей МАЗ, КрАЗ, КамАЗ, а также автобусов ПАЗ, ЛАЗ, ЛИАЗ. Применяется в условиях автотранспортных предприятий.

Стенд работает в условиях неагрессивных сред, умеренной запыленности и температуре окружающей среды от — 10° до + 30°С и относительной влажности воздуха не более 80% при температуре воздуха + 25°С.

Основа 1 стенда (рисунок 4.1) является сварная рама, на которой смонтированы все агрегаты стенда.

Принцип работы: Рессорные листы при сборе укладываются на вертикальную часть основания 1 стенда между упором 3 и ползуном 4 так, чтобы штырь 2 входил в отверстия собираемой листовой рессоры.

Рукоятка крана 6 служит для подачи воздуха с магистрали в нижнюю полость пневмогидравлического цилиндра 7. При этом жидкость, которая находится в верхней части пневмогидравлического цилиндра 7, под давлением поступает к гидравлическому цилиндру 5, шток которого давит на ползун 4, перемещающейся по направляющим 8.

После сжатия рессорных листов извлекают штырь 2 и собирают рессору.

Технические характеристики проектируемого стенда:

• Тип стенда — стационарный, напольный
• Тип привода — пневмогидравлический
• Габаритные размеры:
• длина — 760 мм
• ширина — 480 мм
• высота — 946 мм
• Масса — 302 кг
• Рабочее усилие — 4 т
• Рабочее давление воздуха — 0.4 МПа
• Диаметр пневматического цилиндра — 250 мм
• Рабочее давление жидкости — 8 МПа
• Диаметр гидравлического цилиндра — 100 мм
• Коэффициент усиления — 16
• Максимальный ход штока — 150 мм

Стенд для сборки рессор грузовых автомобилей и автобусов Вид общий

Разработка подъемной тележки для установки грузовых колес на балансировочный стенд

Для облегчения труда и повышения производительности балансировки и шиномонтажа колес автомобилей промышленностью предлагается тележки для снятия и установки колес.

Тележки для снятия и транспортировки, монтажа и демонтажа колес грузовиков оборудованы регулирующимися, передвижными, оцинковаными роликами, для захвата колес. Обеспечивает легкий доступ к гайкам крепления колеса и ступице. Механический фиксатор, цепная синхронизация 500 кг, высота подъема 1600 мм, диаметр колес 350-1500 мм. вес тележки 110 кг.

Наибольший интерес представляет балансировочный стенд Geodyna 4800L производитель HOFMANN, имеющий ручной привод подъемного устройства, балансировочный стенд, грузовой ТЕСО 94 (Италия), балансировочный станок для колес грузовиков, микроавтобусов и легковых автомобилей (производитель SICAM), балансировочный станок фирмы Ravaglioli для колес грузовых автомобилей GTL2.120, имеющие привод подъемного устройства пневматический.

В первом случае, возможно, использовать электропривод для вращения червяка подъемного механизма, во втором случае необходимо оборудовать подвижную тележку пневмоприводом.

В ВКР предлагается разработать для стенда конструкцию подъема колеса, аналогом которой можно считать устройство подъема производителя SICAM. Для реализации технического решения подъема колеса предлагается использовать подъемный механизм ножничного типа, как показано на рисунке 3.6.

Подъемник монтируется на колесах с возможностью передвижения и блокировки задними колесами. При этом закатить колесо грузового автомобиля на подвижную тележку подъемника не представляет трудностей. Тележка 6, как показано на рисунке 3.6 имеет ручку управления 12, с помощью которой колесо передвигается по рельсам 19 платформы подъемного устройства с помощью роликов 20 к направлению посадки на вал стенда. Подъемная платформа имеет основание 3 с боковыми прорезями, в которые вставлены подвижные оси 26, а с другой стороны неподвижные пальцы 27. Боковые подъемные рычаги 4 скреплены посередине и образуют ножницы. Подвижная тележка имеет неподвижный ограничитель 5 и регулируемый ограничитель 7 для ориентации колеса.

Работает механизм следующим образом. При нажатии на педаль жидкость из гидросистемы поступает через регулируемый кран к гидроцилиндру и шток втягивается, увлекая за собой подвижную ось. Ось, перемещаясь влево, кинематически устанавливает верхнюю часть платформы на уровень параллельно основанию и в зависимости от своего положения – высоту подъема. Таким образом, осуществляется подъем колеса с одновременным позиционированием по высоте. С помощью ручки управления тележка перемещается для посадки колеса на ось балансировочного стенда.

Во время работы необходимо стенд содержать в чистом состоянии, чтобы избежать проскальзывания из-за попадания смазочного масла или других посторонних объектов, которые могут представлять опасность при выполнении работ по обслуживанию.

Конструкторская разработка собранная в условиях предприятия с учетом всех затрат составит 2753,7 руб. Экономическая выгода от разработки составляет 1879 руб. по отношению к стандартному изделию подобного типа. Окупаемость конструкторской разработки составляет 1,47 года.

Подъемная тележка для установки грузовых колес на балансировочный стенд

Разработка универсального пресса для кузовных работ на СТОА

Разрабатываемый пресс состоит из силовой установки – домкрата ШААЗ-12; основания, которое возможно закрепить на подставке, полу (с помощью анкерных болтов) или верстаке; верхней и средней плит; 2-х стоек.

В средней плите предусмотрены 2 ребра, которые фиксируются в пазах. Ребра используются для фиксации элементов кузова при их правке. А также для операций по запрессовки и выпрессовки деталей установленных с натягом.

Стойки являются составными, т.е. есть возможность с помощью соединительных муфт увеличить их длину вдвое, для работы с габаритными элементами.

На данном универсальном прессе, кроме ваправки деталей кузова автомобиля возможна правка элементов подвески, таких как балки мостов или рычагов подвески. При использовании дополнительных приспособлений возможна выпрессовка и запрессовка сайлентблоков, подшипников полуосей, ступиц и т.п.

Универсальный гидравлический пресс для кузовных работ на СТОА Общий вид

Источник

Конструктивные разработки при ремонте двигателей

3 КОНСТРУКТОРСКАЯ РАЗРАБОТКА стенд для диагностики, ремонта и обкатки ДВС.

3.1 Обзор существующих конструкций

Для поддержания машинно-тракторного парка в исправном и работоспособном состоянии, а также для обеспечения надежной, долговечной и экономичной его работы в каждом хозяйстве необходимо своевременно и высококачественно выполнять систему мероприятий по техническому обслуживанию и ремонту тракторов, автомобилей, комбайнов и других сельскохозяйственных машин. Эта система включает обкатку новой или отремонтированной машины в производственных условиях, ее техническое обслуживание в процессе использования, периодический технический осмотр, текущий ремонт, капитальный ремонт и хранение.

В общей трудоемкости ремонта автомобилей разборочно-сборочные работы составляют 33. 41%, тракторов — 52. 56%. Поэтому на предприятиях всех уровней для увеличения производительности труда повышают степень механизации разборочных и сборочных операций, создают максимальные удобства для работы с объектом ремонта.

По целому ряду причин экономического, технического и организационного порядка значительная часть хозяйств считает целесообразным ремонтировать двигатели своими силами, чему способствует создание в хозяйствах современных ремонтных мастерских.

Основанием для проведения текущего ремонта двигателя служат данные диагностического обследования его технического состояния и результаты осмотра на участке. Объем работ по текущему ремонту двигателей достаточен для экономического использования различных стендов и приспособлений, используемых при выполнении технологических и контрольных операций.

Для разборки и сборки двигателей применяют применяют специальные станки и стенды, например Универсальный стенд ОПР-647 Для разборки и сборки двигателей, представлен на рисунке 3.1.

Рис 3.1 – Принципиальная схема универсального стенда ОПР-647

Консольный, передвижной, предназначен для разборки и сборки двигателей. Перед разборкой или сборкой к блоку двигателя прикрепляют кронштейн, после чего поднимают и устанавливают двигатель. Двигатель на стенде можно поворачивать в вертикальной плоскости и закреплять в различных положениях.

Стенд имеет полку, на которую укладывают инструмент и детали. При работе в противень сливают масло, оставшееся в картере двигателя. К стенду прилагают сменные кронштейны для крепления двигателей, коробок передач. Неподвижность стенда при работе обеспечивает тормоз, действующий на колеса.

Габаритные размеры, мм:

Без кронштейнов — 72,4;

С кронштейнами — 87,6;

Следующий стенд для разборки, обкатки и диагностики двигателей 011Р-989

Рис 3.2. – Принципиальная схема универсального стенда 011Р-989.

Предназначен для сборки и контрольного осмотра тракторных, комбайновых и автомобильных двигателей всех марок (кроме КДМ-46 и КДМ-100) в мастерских. Позволяет собирать двигатели при вертикальном положении блока цилиндров, картером, вверх или вниз и горизонтальном положении.

Основание стенда (рис. 3.2) выполнено в виде крестовины. В. центре крестовины смонтирована вертикальная ось, на которую надета свободно поворачивающаяся труба. В верхней части трубы в подшипнике горизонтально расположен вал поворота с двумя корпусными гнездами для хвостовиков съемных плит, к которым крепят блоки цилиндров двигателей.

Внедрение в производство новых технологий и нового оборудования является одним из важнейших условий повышения эффективности, экономичности и надежности. В сельском хозяйстве и на производстве это в первую очередь относится к тракторам, автомобилям и комбайнам. В будущем необходимость соответствующих операций обслуживания или ремонта будет определяться не по опытно-статистическим показателям периодичности, а на основе диагностирования, своевременного и правильного ремонта и учета индивидуальных особенностей машин.

Для ремонта двигателей внутреннего сгорания используют стенды, которые классифицируются в зависимости от конструктивных особенностей агрегатов, их размеров, массы и способа организации процесса. Конструкция стенда должна обеспечивать безопасность и удобство выполнения работ, минимальные затраты времени на установку и снятие агрегатов, а также возможность поворота агрегата в требуемое, удобное положение.

На данный момент в мире существует огромное количество оборудования для диагностики обкатки ремонта ДВС. Новейшее оборудование способно проводить дианостику с высокой точностью, но эти стенды очень дорогие. А предыдущее поколение стендов не в состоянии проводить ремонт всех типов двигателей.

Именно поэтому возникает необходимость создания недорогого по себестоимости стенда в условиях хозяйства, для диагностики ремонта и обкатки ДВС.

3.2 Обоснование выбранной темы конструкторской разработки

Одним из трудоемких и дорогостоящих узлов в ремонте тракторов и автомобилей является двигатель внутреннего сгорания (ДВС). При ремонте двигателей тракторов затраты труда составляют 64 % от общей трудоемкости ремонта трактора, автомобилей — 47 %. Ремонт низкого качества, а также неотрегулированные системы двигателя ведут к увеличению расходов на содержание МТП, нанося вред окружающей среде.

Двигатель внутреннего сгорания за полный срок службы многократно подвергается капитальному ремонту. Качество ремонта зависит от организации и технологии выполнения разборочно-сборочных работ. В настоящее время ЧСП «Золотой Колос» нуждаются в оснащении участков современным технологическим оборудованием для ремонта ДВС.

Благодаря применению стендов повышается производительность труда, предохраняются детали от повреждений, достигается высокое качество работ, снижаются затраты ручного труда. А так как машино-тракторный парк оснащен большим числом машин, на которых устанавливают различные двигатели, отличающиеся типом, развиваемой мощностью, весом и т. п. Согласно классификационным признакам, предлагаемым учеными, на предприятиях наиболее рационально использовать многопредметные, универсальные стенды, что позволяет проводить разнохарактерные работы с различными моделями двигателей.

Применение одноместного, передвижного стенда позволяет сократить площадь участка по ремонту двигателей, снизить удельные капитальные вложения на единицу ремонтируемой продукции.

3.3 Описание предлагаемой конструкции

В данном дипломном проекте представлен модернизированный стенд для диагностики, ремонта и обкатки ДВС. Как показывает опыт применения данного стенда в эксплуатации на предприятиях в нашей стране и за границей, он является важнейшим условием улучшения использования тракторов, автомобилей и другой техники. Эффективность, использования будет возрастать по мере повышения приспособленности к проведению и разработки новых эффективных методов и средств, основанных на современных достижениях науки и техники.

Рис. 3.3 — Стенд для диагностики, ремонта и обкатки ДВС

Стенд состоит из подвижной платформы 2 На самоустанавливающихся поворотных колесиках 11, На которой смонтирован горизонтальный вал 5 С фиксатором 4. На горизонтальном валу установлен рычаг 8, С поворотной цапфой и крепежной плитой 7, имеющей фиксатор 6. Рычаг поворачивается вокруг горизонтального вала с помощью гидроцилиндра 10 И гидравлической установки /, управление которой осуществляется гидрораспределителем 3. Упор 9 Предназначен для устойчивого положения стенда при ремонтных работах.

Применение данного стенда позволит повысить производительность ремонтных участков, качество работы, технику безопасности при выполнении работ и эффективность производства.

3.4 Описание работы стенда

Стенд для диагностики, ремонта и обкатки ДВС работает следующим образом: подвижную платформу подкатывают к двигателю, горизонтально устанавливают рычаг и на крепежной плите закрепляют ремонтируемый двигатель (объект). Подъем и поворот двигателя выполняют при помощи гидроцилиндра и фиксируют в нужном положении фиксатором. Затем двигатель подключают к системам, обеспечивающим его работу, и к средствам диагностики и управления работой ДВС и осуществляют диагностику, обкатку и (или) ремонт.

Применение стенда позволяет установить объект ремонта в любом положении и точке пространства рабочей зоны. Использование данного стенда позволяет осуществлять диагностику, ремонт и обкатку ДВС как на специализированных предприятиях, так и в ремонтных мастерских.

3.5 Расчеты, подтверждающие работоспособность и надёж ность стенда

3.5.1 Расчет устойчивости стенда

Стенд обладает рядом особенностей, отличающих его от обычных грузоподъемных механизмов. Одна из них устойчивость стенда. Применение функции для расчета коэффициента устойчивости:

, (3.1)

Где М Вост — момент восстанавливающих сил; МОпр — опрокидывающий момент от массы поднимаемого груза, невозможно, так как в ряде случаев (Мопр — 0) функция дает неопределенность типа бесконечность.

Рассмотрев стенд с закрепленным на нем ремонтируемым объектом (рис.3.4), отметим, что основание стенда представляет собой незакрепленный опорный контур, масса ремонтируемого объекта во времени изменяется, имеются знакопеременные нагрузки.

Рис. 3.4- Стенд для диагностики, ремонта и обкатки ДВС с ремонтируемым объектом: 1 — опора; 2 — рама; 3 — рычаг; 4 — ремонтируемый объект

При этом в систему сил, действующих, на неподвижный, незакрепленный опорный контур стенда при ремонтных работах входят: произвольно расположенные активные силы Ft, Вызванные усилиями, прикладываемыми рабочим при разборке (сборке) соединений; дополнительная знакопеременная сила Fn, Прикладываемая рабочим к объекту ремонта (точка опоры); изменяющийся во времени вес ремонтируемого объекта Fu, обусловленный технологией ремонтных работ; реакции Д. внешних связей, возникающие на опорах незакрепленного опорного контура.

Согласно принципу Даламбера, для любого момента времени имеем уравновешенную систему сил, т. е.

, , (3,2)

Где R и М — Главный вектор и главный момент относительно произвольного центра активных, реактивных инерциальных сил, действующих на систему.

Таким образом, получаем:

(3,3)

(3,4)

(3,5)

(3,6)

Где — главные векторы активных и реактивных сил, которые взаимно уравновешиваются; — главные моменты активных и реактивных сил, которые взаимно уравновешиваются.

Таким образом, анализ устойчивости стенда можно проводить как по активным, так и реактивным составляющим.

Рассмотрим случай, когда система активных сил и сил инерции приведена в центре О К системе ( и ), при этом выполняется условие (рис. 3). Систему приводим к одной равнодействующей силе R, Линия действия которой проходит через контур ABCD, Пересекая его плоскость в точке N.

Рис. 3.5 – Приведённая система сил

Силу R раскладываем на составляющие Rz и Rxy. При этом сделаем вывод, что устойчивость стенда вокруг любого ребра опрокидывания зависит от силы Rz и ее точки N Пересечения с опорным контуром.

Для определения положения точки N применим к системе сил теорему Вариньона относительно произвольного ребра опрокидывания (Li — Li);

(3,7)

(3,8)

Где — сумма моментов всех активных сил и сил инерции;

— сумма проекций активных сил и сил инерции на ось z.

Если , то такую систему сил заменяем эквивалентной системой состоящей из двух взаимно перпендикулярных скрещивающихся сил, одна из которых Rxy лежит в плоскости опорного контура, а линия действия силы Rz, проходит через опорный контур перпендикулярно ему. Точка пересечения силы Rz с плоскостью опорного контура и в этом случае однозначно определяет устойчивость системы к опрокидыванию.

Размерная величина X, Определяет мгновенный запас устойчивости стенда относительно ребра опрокидывания. Следовательно, ее можно принять за критерий устойчивости. В отличие от выражения (1) она имеет четкий физический смысл, указывая расстояние от соответствующего ребра опрокидывания до точки опорного контура, через которую проходят равнодействующие как активных, так и реактивных сил (рис. 3.6).

Рис. 3.6. Определение модифицированного ( ) коэффициента устойчивости стенда для диагностики, ремонта и обкатки ДВС

Центр Sy и радиус Rv окружности устойчивости, которые назовем соответственно центром и радку — сом устойчивости системы так же, как и — модифицированный коэффициент устойчивости, являются критериями устойчивости.

Кратчайшее радиальное расстояние между точками периметра опорного контура и окружностью устойчивости при любом угле характеризует мгновенный запас устойчивости системы, а он определяется линейной величиной . При = О окружность устойчивости касается опорного контура, устойчивость равновесия системы нарушается. Как видно из рис. 4, устойчивость стенда определяется не только силой Rz и точкой N Ее приложения, но и размерами и формой опорного контура ABCD, Центром устойчивости Sy и его смещением относительно центра геометрической симметрии контура, максимальным значением RУ.

Действие переменных нагрузок на ремонтируемый двигатель, установленный на стенде для диагностики, ремонта и обкатки ДВС во время разбо-рочно-сборочных работ, а также сил инерции, обусловленных изменением массы ремонтируемого двигателя во время разборки и сборки, накладывает возмущения на центр устойчивости Sy, Вследствие чего точка N Опишет сложную плоскую фигуру, отличную от окружности.

3.5.2 Расчет на прочность

Рассчитаем диаметр рычага на который мы будем закреплять двигатель.

Рис. 3.7 – Расчётная схема

Допускаемое напряжение растяжение находим по формуле:

, (3.9)

Где: –16*104 , кН/м2;

, (3.10)

Тогда допускаемое напряжение:

, (3.11)

Выразим из формулы 3.11 внешний минимальный диаметр рычага в (м.):

, (3.12)

Мм,

Из конструктивных соображений выбираем внешний диаметр рычага D=14см из Ст-3 ПС. Так как принятый диаметр рычага больше расчетного, то все условия выполнены.

3.5.3 Расчет и выбор узлов гидропривода

Силовой гидроцилиндр. В соответствии с принятой гидравлической схемой стенда, в нем должен использоваться гидроцилиндр. При этом гидроцилиндр должен создавать рабочее усилие на менее 7,5·103Н.

Ориентируясь на расчетные значения величины хода штока гидроцилиндра и необходимое рабочее усилие, по каталогу [ ] выбираю соответствующий гидроцилиндр: ГЦП-I-50-100 МН 2255-81.

Технические параметры гидроцилиндра:

— диаметр поршня 50 мм;

— ход штока 100 мм;

— рабочее усилие на штоке 19210 Н;

— диаметр штока 25 мм;

— рабочее гидравлическое давление до 0,1 МПа;

— площадь поршня 19,6 см2.

Гидравлический насос. С точки зрения достаточной надежности работы, удобства монтажа и эксплуатации для принятой гидравлической схемы привода стенда наиболее подходит гидравлический насос шестеренчатого типа. Для выбора типоразмера данного насоса, главным параметром принимаем давление, которое он должен создавать для обеспечения необходимого рабочего усилия гидроцилиндра.

Принимаю насос НШ-10Е.

Технические параметры насоса:

— рабочий объем, 10 см3/об;

— наибольшее давление 15 МПа;

— рабочее давление 10,4 МПа;

— диапазон частот вращения 900…3000 об/мин;

— объемный к. п.д. 0,80;

— диаметр конца выходного вала – 15 мм.

Необходимое рабочее давление в гидросистеме для создания требуемого рабочего усилия на штоке Ршт:

Где Sп = 19,6 см2=0,00196м2 – площадь поршня;

Сравнивая необходимое расчетное рабочее давление в гидросистеме с рабочим давлением, создаваемым насосом, видно, что принятый насос работоспособен.

Подача насоса, при предполагаемой частоте вращения двигателя Nдв =25 об/сек:

Рабочая мощность насоса:

Необходимая расчетная мощность электродвигателя:

H=0,85 – к. п.д. рабочего механизма стенда.

Ориентируясь на расчетную мощность электродвигателя по каталогу выбираю двигатель:

4А80В4У3; N=1,5 кВт; nдв=1500об/мин. ГОСТ 19483.

Трубопровод. Типоразмер трубопровода выбираю по условному проходу трубы, используя зависимость (по ГОСТ 16516-80) между условным проходом и номинальным расходом жидкости [ ]. Для проектируемой гидросистемы с Q=250 см3/сек»16л/мин Необходим условный проход трубопровода 9 мм, его может обеспечить труба с внутренним диаметром 8…10 мм;

Гидравлический распределитель. Для управления работой стенда выбран наиболее распространенный для этих целей гидрораспределитель Р75-23.

— максимальная пропускная способность – 75 л/мин;

— количество золотников – 3 шт;

— рабочее давление – 16 МПа.

Гидравлическая жидкость. В приводе используется индустриальное масло И70А ГОСТ 20799-95. Необходимое количество масла для заполнения гидросистемы — 15 л.

Выполненные расчеты подтверждают работоспособность конструкции стенда.

Источник