Проектирование пневматического домкрата для легковых автомобилей

Размещено на http://allbest.ru

Федеральное агентство по образованию РФ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Пермский национальный исследовательский

политехнический университет

Кафедра «Автомобили и технологические машины»

Курсовой проект

по дисциплине «Основы проектирования и эксплуатации технологического оборудования»

Проектирование пневматического домкрата для легковых автомобилей

Выполнил: студент гр. А-08 Логинов А.В.

Проверил: доцент кафедры Афанасьев В.В.

Пермь 2012

Содержание

Введение

1. Анализ существующих пневмодомкратов

2. Обоснование выбранной конструкции

3. Выбор модели пневматической пружины

4. Расчеты пневматической пружины

5. Расчет экономических показателей

Список литературы

Введение

Технологическое оборудование (совокупность приспособлений, инструментов, оснастки и приборов), используемое в процессе технических воздействий в значительной мере определяет совершенство технологических процессов технического обслуживания (ТО) и ремонта автомобилей.

Например, повышение уровня механизации зон, цехов и участков автотранспортного предприятия лишь на 1% позволяет увеличить продолжительность работы автомобиля в среднем на 3...5 дней в году за счет сокращения времени простоя в ТО и ремонте.

Однако в целом, по стране потребность в технологическом оборудовании для ТО и ремонта автомобилей удовлетворяется не более чем на 25%.

Основной причиной низкой оснащенности предприятий технологическим оборудованием является недостаточный объем его производства. Положение усугубляется недостаточной номенклатурой выпускаемого оборудования и высокой стоимостью оборудования, выпускаемого зарубежными фирмами.

Таким образом, острый дефицит технологического оборудования ставит перед автотранспортными предприятиями задачу самостоятельного его проектирования и изготовления. Поэтому инженеру, специализирующемуся в области технической эксплуатации автомобилей, необходимы знания расчета и проектирования нестандартизированного оборудования для ТО и текущего ремонта (ТР) автомобилей.

На станциях технического обслуживания (СТО) и автотранспортных предприятиях (АТП) операции по обслуживанию не обходятся без ремонта или замены шин и колес, а так же элементов подвески. Для выполнения данных видов работ необходимо приподнять автомобиль. Поэтому используют различного вида домкраты, если нет возможности использовать подъемник, различающиеся между собой по конструкции и виду привода (механические, гидравлические, пневматические). Наибольшее распространение на АТП и СТО получили гидравлические и пневматические домкраты. Но целесообразным является применение пневматических домкратов, так как они неприхотливы в обслуживании, при их выходе из строя нет загрязнения в виде утечки масла, а так же имеют большую грузоподъемность и просты в устройстве. Цены на пневмодомкраты начинаются от 8000 рублей, и они не всегда устраивают потребителей своими размерами, грузоподъемностью, высотой подъема или той же ценой.

По этим причинам было принято решение рассчитать и сконструировать собственный пневматический домкрат, который мог бы конкурировать с существующими на рынке аналогами и своими характеристиками удовлетворить потребности при обслуживании автомобиля.

домкрат пневматический пружина

1. Анализ существующих пневмодомкратов

Разрабатываемый пневматический домкрат будет применяться для обслуживания легковых автомобилей, поэтому сравнение проводится среди домкратов грузоподъемностью до 2-х тонн.

Сравниваемые модели:

1. Воздушный домкрат СОРОКИН 3.602

2. Домкрат Сельсона Trommelberg C107707

3. Домкрат пневматический 620А

4. Домкрат пневматический В-690

5. Домкрат ДП250

Таблица 1.

2. Обоснование выбранной конструкции

Сравнивая представленные модели, была определена конструкция будущего пневмодомкрата. Особенности конструкции разрабатываемого пневмодомкрата, включают в себя:

· установка несъемной ручки со встроенным газовым краном - для удобства выбора местоположения под автомобилем;

· установка штуцера - для быстрого присоединения-отсоединения линии с воздухом;

· установка роликов - для удобства перемещения по ремонтной зоне;

· плоская площадка - предотвращает перемещение домкрата под воздействием веса автомобиля;

· пневматическая пружина фиксируется при помощи гаек - позволяет произвести замену в случае выхода из строя на аналогичную.

3. Выбор модели пневматической пружины

Выбор основывался на таких показателях как грузоподъемность, габаритные размеры (для удобства эксплуатации и расположения под автомобилем), рабочее давление, и цена (конструкция должна быть дешевой).

Выбор проводился из двух моделей - пневматическая пружина фирмы Rubena (модель 170х3) на рисунке 1 и фирмы Dunlop (модель 6х3 (Steel)) на рисунке 2.

Из рисунков видно, что сравниваемые модели практически идентичны, грузоподъемность обоих пружин 1500 кг. Но решающим фактором является цена. Комплект Rubena 170x3 стоит 4690 рублей, а комплект Dunlop 6x3 - 2985 рублей. Поэтому выбор пал на более дешевую модель.

Рис. 1. Rubena 170x3

Рис. 2. Dunlop 6x3 (Steel)

4. Расчеты пневматической пружины

Выполняя расчет пневматической пружины необходимо определить эффективный объем, избыточное давление и удельную нагрузку на опорную площадку.

Исходные данные:

d_стат = 154 мм =15,4 см - статический диаметр;

d_max = 168 мм =16,8 см - максимальный диаметр;

h_стат = 180 мм =18 см - статическая высота;

h_max = 278 мм =27,8 см - максимальная высота;

R_стат = 7,7 см - статический радиус;

R_max = 8,4 см - максимальный радиус;

m = 1500 кг - масса автомобиля (грузоподъемность);

b = 154 мм - длина линии контакта.

Для определения расчетного и статического объемов используется формула:

(1)

где S - площадь верхнего и нижнего основания пневмопружины;

h - высота баллона

(2)

V_c = 3352,86 см³

V_р = 6162,43 см³

Для определения избыточного давления используется формула:

(3)

где р_с = 0,25…0,5 МПа - давление при статическом прогибе

k = 1,3…1,35 - показатель политропы.

Результаты расчета сведены в таблицу 2.

Таблица 2.

Опираясь на полученные данные, был построен график зависимости

Для нахождения удельной нагрузки используется формула:

(4)

где F - сила тяжести, b - длина линии контакта

(5)

где g - ускорение свободного падения

F = 14700 H, q = 95,46 H/мм

5. Расчет экономических показателей

Расчет стоимости разработанного пневматического домкрата производился исходя из средней стоимости элементов конструкции.

Сталь листовая горячекатаная (Ст 3) ГОСТ 19903-74 - цена за 1лист размером 1250х2500 - 250 руб. Из него можно вырезать 8 оснований. Значит цена 1 детали = 32 руб.

Труба водогазопроводная d=20 мм (Ст 1кп) ГОСТ 3262-75 - цена за 1 метр = 60 руб. Из 1 метра получится 2 ручки стоимостью 30 руб.

Кран шаровый для газа СТМ ГАЗ Ѕ" (г/ш) - 80 руб.

Штуцер для быстроразъема SUMAKE OP40M 1/2" - 80 руб.

Пневматическая пружина Dunlop 6x3 - 2985 руб.

Резиновые шайбы - 2 ролика и опорная площадка - 300 руб.

Итог: 32+30+80+80+2985+300+100= 3607 руб.

На рынок выпустить разработанный домкрат можно по цене 6000 рублей, чтобы окупить затраты на производство и получить прибыль.

Список литературы

1. Нарбут А.Н. «Автомобили. Рабочие процессы и расчет механизмов и систем». Издательский центр «Академия». Москва 2007г.

2. Раймпель Й. «Шасси автомобилия. Элементы подвески». «Машиностроение». Москва 1987г.

3. Брошюра «Пневматические подвески Rubena & Dunlop»

Размещено на Allbest.ru