Кафедра «Техническое обслуживание, организация перевозок

и управление на транспорте»

Курсовая работа по дисциплине: Проектирование и эксплуатация технологического оборудования

На тему: Проектирование стенда для монтажа, и ремонта КПП автомобили

Студент Рахимов А.Б

Группа 45-ЭОФорма обучения: очная

Руководитель Миронов Е.Б.

Воротынец- 2016

Оглавление

• Введение
• 1. Техническое задание
• 2. Техническое предложение
• 3. Эскизный проект
• 4. Технологический расчет
• 4.1 Гидравлический расчет
• 4.2 Кинематические расчет
• 4.3 Расчет деталей на прочность
• 4.4 Расчет сварного соединения
• 5. Разработка рабочей документации на изделие. Расчёт затрат на изготовление установки для мойки автомобиля
• 5.1 Руководство по эксплуатации
• 5.2 Правила техники безопасности
• Заключение
• Литература
• Введение
• Сегодня значение автомобильного транспорта для нашей страны и мира в целом очень велико. Он служит основным участником процессов воспроизводства, оказывающего существенное влияние на рациональность размещения, обмена и эффективности общественного производства.
• Автомобильный транспорт участвует практически во всех взаимосвязях производителей и потребителей продукции производственного назначения и товаров народного потребления.
• Во всем мире, да и в нашей стране автомобильный транспорт занял лидирующие позиции в сфере перевозок грузов и пассажиров на любые расстояния. Это означает, что он тесно связан со всеми элементами производства, народного хозяйства и экономики.
• Основной задачей автомобильного транспорта является удовлетворение потребностей нашей страны в перевозках, улучшение транспортных связей между экономическими районами.
• Автомобильный транспорт развивается качественно и количественно бурными темпами. В настоящее время ежегодный прирост мирового парка автомобилей равен 30-32 млн. единиц, а его численность - более 400 млн. единиц. Каждые четыре из пяти автомобилей общего мирового парка -легковые и на их долю приходится более 60% пассажиров, перевозимых всеми видами транспорта.
• Помимо тех неоспоримых удобств, которые легковой автомобиль создает в жизни человека, очевидно общественное значение массового пользования личными автомобилями: увеличивается скорость сообщения при поездках; сокращается число штатных водителей; облегчается доставка городского населения в места массового отдыха, на работу и т.д.
• Однако процесс автомобилизации не ограничивается только
• увеличением парка автомобилей. Быстрые темпы развития автотранспорта обусловили определенные проблемы, для решения которых требуется научный подход и значительные материальные затраты.
• Одной из проблем на сегодняшний день является повышение производительности, эффективности использования подвижного состава автомобильного транспорта, которая в значительной степени зависит от уровня развития и условий функционирования производственно-технической базы (ПТБ) предприятий автомобильного транспорта. Основной задачей ПТБ является обеспечение требуемого уровня технической готовности подвижного состава. Уровень развития ПТБ существенно влияет на показатели работы автомобильного транспорта: повышается значение коэффициента технической готовности, уменьшаются расходы на ТО и ТР автомобилей на единицу пробега.
• Также эффективность использования автотранспортных средств зависит от совершенства организации транспортного процесса и свойств автомобилей сохранять в определенных пределах значения параметров, характеризующих их способность выполнять требуемые функции.
• В процессе эксплуатации автомобиля его функциональные свойства постепенно ухудшаются вследствие изнашивания, коррозии, повреждения деталей, усталости материала, из которого они изготовлены и др. В автомобиле появляются различные неисправности, которые снижают эффективность его использования. Для предупреждения появления дефектов и своевременного их устранения автомобиль подвергают техническому обслуживанию (ТО) и ремонту.
• ТО - это комплекс операций или операция по поддержанию работоспособности или исправности автомобиля при использовании по назначению, при стоянке, хранении или транспортировании.
• ТО является профилактическим мероприятием и проводится принудительно в плановом порядке, через строго определенные периоды эксплуатации автомобиля. ось автомобильный мойка документация
• Ремонт - это комплекс операций по восстановлению работоспособности и восстановлению ресурса автомобиля или его составных частей. Ремонт проводится по потребности, которую выявляют в процессе ТО.
• Выполнение работ по ТО и ремонту автомобиля предшествует оценка его технического состояния - диагностирование .
• Диагностирование при ТО проводят для определения его необходимости и прогнозирования момента возникновения неисправного состояния путем сопоставления фактических значений параметров, измеренных при контроле, с предельными.
• Диагностирование при ремонте автомобиля заключается в нахождении неисправности и установлении метода ремонта и объема работ при ремонте, а также проверке качества выполнения ремонтных работ. Своевременное проведение ТО и текущего ремонта подвижного состава позволяет содержать автомобили в технически исправном состоянии.

1. Техническое задание

В целях уменьшения затрат рабочего времени, была разработана гидравлическая подъемная платформа для снятия и установки коробок передач с автомобилей с последующей разборкой коробки на ней же.

Разработанная конструкция имеет ряд преимуществ:

- простота конструкции, т.е. могут быть использованы непосредственно в ремонтных мастерских, на производстве;

- универсальность, т.е. возможно агрегатированные с любыми автомобилями, имеющимися в хозяйстве (на предприятии), а также без них внутри ремонтной мастерской.

Целью разработки конструкции является повышение производительности -разборочно-сборочных работ, затрачиваемая на снятие и установку коробки передач с автомобиля.

Разборка и сборка автомобилей при ремонте связана с подъемом и транспортировкой агрегатов, узлов и деталей. Масса отдельных агрегатов достигает нескольких сот килограммов. Поэтому ремонтные предприятия и хозяйства оснащаются всевозможным подъемно транспортным оборудованием: монорельсовыми путями, кран-балками, консольными кранами, подвесными конвейерами и др.

Оборудование на постах разборки должно выбираться с учетом объема и сложности выполнения операций, предусмотренных технологическими процессами, и влияния используемых приемов разборки на сохранность деталей.

В данном предприятии преобладает сельскохозяйственная техника, конструкция которых выполнена таким образом, что при их разборке слесари встречаются с некоторыми трудностями. Например, при снятии и установке двигателей, коробок перемены передач существующие кран-балки и тельферы не облегчают работу и не обеспечивают безопасность рабочих. Хотя при этих работах слесари находятся зоне демонтируемого двигателя и коробки перемены передач.

Сложностью также является точная подводка кран-балок и тельферов на установочные крепления.

2. Техническое предложение

Монтажная площадка по патенту № 2227118 РФ [18], изображённая на рисунке 1.1, представляет собой базовое шасси и монтажную площадку, механизм подъема, содержащий по меньшей мере одну опору, соединенную шарнирно с базовым шасси и монтажной площадкой, по меньшей мере один гидроцилиндр подъема и опускания упомянутой опоры, гидроцилиндр подъема и опускания упомянутой площадки и механизм стабилизации горизонтального положения этой площадки, состоящий из корпуса, в котором шарнирно установлен отвес, взаимодействующий по меньшей мере с четырьмя выключателями, установленными на кронштейне, жестко связанном с корпусом, и механизма управления гидроцилиндрами, отличающийся тем, что упомянутый отвес взаимодействует с выключателями посредством рычага, жестко соединенного с диском, имеющим кулачки и установленным на корпусе механизма управления гидроцилиндрами с возможностью поворота вокруг своей оси, а в электрических цепях управления гидроцилиндрами установлены реле времени.

Рисунок 2.1 - Монтажная площадка по патенту № 2227118 РФ [18]

Основным недостатком устройства является недостаточная устойчивость.

Подъемник по патенту № 2035389 РФ [19], изображённый на рисунке 6.2, содержит основание и подъемную платформу, шарнирно соединенные между собой посредством пар рычагов, и гидроцилиндр, связанный с рычагами одной из крайних пар и основанием, отличающийся тем, что подъемная платформа выполнена из двух шарнирно соединенных между собой частей, при этом упомянутое шарнирное соединение размещено на участке между парами крайних приводных рычагов и смежных с ними рычагов со смещением в сторону последних.

Рисунок 2.2 - Подъемник по патенту № 2035389 РФ [19]

Целью изобретения является увеличение грузоподъемности, снижение энергозатрат и расширение зоны обслуживания подъемника.

Недостатком устройства является то, что он является стационарным.

Подъемник по патенту № 2081054 РФ [19], схема которого приведена на рисунке 6.3, содержит основание и грузовую платформу с ограждением, расположенный между ними шарнирно-рычажный механизм типа «Нюрнберские ножницы», концы одних верхних и нижних рычагов которого смонтированы с возможностью перемещения в горизонтальных направляющих, закрепленных соответственно на основании и грузовой платформе, с которыми посредством шарнирных опор связаны концы других верхних и нижних рычагов указанного механизма, связанного с гидросистемой, включающей в себя гидроцилиндр, гидростанцию и блок управления гидросистемой, гидравлически соединенных между собой, причем гидростанция размещена на основании под грузовой платформой внутри шарнирно-рычажного механизма, отличающийся тем, что горизонтальные направляющие основания выполнены с проемами для вывода вверх концов рычагов шарнирно-рычажного механизма, установленного с возможностью поворота в сложенном положении вокруг шарнирных опор основания при запертой гидросистеме, а блок управления гидросистемой расположен на основании у внешних торцов его горизонтальных направляющих.

Рисунок 2.3 - Подъемник по патенту № 2081054 РФ [19]

Целью изобретения является создание компактного по высоте подъемника, который можно устанавливать на любых горизонтальных поверхностях (земле, железнодорожной платформе и т.п.), и создание конструкции, удобной для регламентного обслуживания и ремонта.

Недостатком устройства является то, что он является громоздким, обладает большой массой.

Подъемник по патенту № 2258665 РФ [18], изображённый на рисунке 6.4, содержит основание, грузовую платформу, пары шарнирно рычажных механизмов, расположенные между основанием и грузовой платформой, каждый из которых включает в себя, по меньшей мере, два шарнирно соединенных пересекающихся рычага, одни концы которых смонтированы в направляющих, закрепленных соответственно на платформе и основании, с которыми шарнирно связаны другие концы рычагов, пары шарнирно рычажных механизмов смонтированы оппозитно на основании и грузовой платформе и кинематически связаны приводом раздвижения указанных механизмов, отличающийся тем, что привод раздвижения содержит приводной вал, снабженный звездочками для втулочно-роликовых цепей и связанный ветвями этих цепей через свободно вращающиеся звездочки с осями шарнирно соединенных пересекающихся пар рычагов, при этом свободные концы ветвей втулочно-роликовых цепей соединены с основанием посредством упругих элементов, например пружин растяжения.

Рисунок 2.4 - Подъёмник по патенту № 2258665 РФ [18]

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - повышение технической и эксплуатационной надежности подъемника.

Недостатком устройства является то, что он является стационарным.

Грузоподъемный стол по патенту № 2381987 РФ [20], изображённый рисунке 1.5, содержит основание, грузовую платформу, расположенный между ними шарнирно-рычажный механизм, включающий по меньшей мере две пары шарнирно соединенных перекрещивающихся рычагов, концы которых смонтированы в направляющих, закрепленных соответственно на платформе и на основании, и раздвижной привод, отличающийся тем, что пары шарнирно соединенных перекрещивающихся рычагов размещены в двух взаимно перпендикулярных и вертикальных плоскостях, своими средними частями посредством втулок соединены общим шарниром, выполненным в виде крестовины, образованной внешним кольцом с цапфами в диаметральной плоскости кольца и диска с цапфами в его диаметральной плоскости, при этом кольцо и диск взаимно сопряжены на единой сферической поверхности, каждый конец перекрещивающихся рычагов посредством опор качения смонтирован в соответствующей направляющей, а раздвижной привод выполнен в виде группы силовых гидроцилиндров, каждый из которых своим штоком посредством сферического шарнира смонтирован на цапфе оси, размещенной во втулке на нижнем конце каждого перекрещивающегося рычага.

Рисунок 2.5 - Грузоподъемный стол по патенту № 2381987 РФ [20]

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - повышение устойчивости положения грузовой платформы в крайнем верхнем положении.

Недостатками данных конструкция являются низкая манёвренность, большие габаритные размеры, большая металлоёмкость.

3. Эскизный проект

Спроектированная платформа состоит из грузовой платформы, подвижных роликов, системы рычагов, рамы, электродвигателя, гидроцилиндра, муфты, шестеренчатого насоса и колесных пар

Рисунок 3.1 - Грузовая платформа

Принцип работы устройства заключается в следующем. При установленной под автомобилем платформы запускается электродвигатель, через муфту крутящий момент от двигателя передается на шестеренчатый насос, который обеспечивает подачу масла из бака в односторонний гидроцилиндр. Последний, в свою очередь, поднимает грузовую платформу при помощи рычажного механизма. Один конец рычагов закреплён неподвижно, а второй перекатывается на роликах в пазах. Во избежание опрокидывания рычаги в центре закреплены между собой.

Высота подъема регулируется кнопкой включения-выключения электродвигателя. Кран в момент подъёма должен быть закрыт. После достижения платформой коробки передач трактора, электродвигатель отключают. Отворачивают болты крепления коробки с двигателем автомобиля, затем опускают платформу путём открыванием крана. Платформа вместе с коробкой перемены передач под действием силы тяжести опускается вниз. Электродвигатель гидравлической платформы отключают от сети и вместе с коробкой передач перевозят в нужное место (мойка, разборка, дефектовка и т.д.), где производятся соответствующие операции.

4. Технологический расчет

4.1 Гидравлический расчет

Определение нагрузки на ось.

Внешнюю нагрузку определяют по формуле:

, (4.1)

где - масса поднимаемого груза, кг;

- масса конструкции, кг;

g - ускорение свободного падения, м/с² (м/с² ).

Максимальная масса, которую возможно поднять данным приспособлением, составляет 200 кг, масса платформы равна 125 кг.

Тогда нагрузка на ось будет равна:

Н.

Составляем расчетную схему (рисунок 7.1).

Определение реакций опор:

, (4.2)

,

где - усилие на один подшипник;

- реакция опоры В, Н.

Н.

Н.

Рисунок 4.1 - Расчетная схема оси и эпюра изгибающих моментов

,

где - реакция опоры А, Н.

Н.

Построение эпюры изгибающих моментов:

( мм).

;

Н·м.

 ( мм).

Н·м;

м.

(мм).

Н·м;

.

Определение опасного сечения и определение напряжений.

Опасными являются сечения C и D - это шейки, куда устанавливаются подшипники качения.

Напряжения в сечении определяется по формуле [21]:

, (4.3)

где - максимальный изгибающий момент, Н·м;

- момент сопротивления сечения при изгибе, м³.

,(4.4)

где - диаметр шейки вала, мм.

м³.

МПа.

Допускаемое напряжение для материала вала, изготовленного из стали 45 равно МПа при запасе прочности S = 1,5 [21].

Запас прочности оси обеспечен.

4.2 Кинематический расчет

Пружины необходимы для смягчения (исключения удара в момент, когда тележка с грузом ложится на раму подъемника).

В качестве материала принимаем проволоку из стали 65Г, предел текучести составляет МПа

Рисунок 3.2 - Расчетная схема пружины

Назначаем индекс пружины [21]:

.(4.5)

Принимаем с = 7.

Диаметр проволоки определяем по формуле

, (4.6)

где - максимальная нагрузка на пружину, Н;

- поправочный коэффициент.

Н.

.

Тогда диаметр пружины будет равен:

мм.

Принимаем мм [22].

Определяем средний диаметр пружины:

мм.

Определяем рабочее число витков:

, (4.7)

где - модуль упругости при кручении, МПа (Е = МПа [21]);

- деформация пружины, мм ( = 50 [21]).

шт.

Принимаем шт.

Определение полного числа витков:

;

.

Определение шага навивки:

, (4.8)

где - межвитковый зазор при действующей нагрузке, мм ( [21]).

мм.

Определение длины сжатой или ненагруженной пружины:

.

мм;

мм.

4.3 Расчет деталей на прочность

При креплении электродвигателя болты устанавливаются с зазором.

Определение силы затяжки болтов

Силу затяжки определим из условия не раскрытия стыка по формуле:

,(4.9)

где - коэффициент запаса ( [21]);

- нагрузка на болт, Н ( Н);

- коэффициент трения в стыке ( - сталь, чугун по стали [21]);

z - число болтов;

t- число стыков.

Н.

Определяем допускаемое напряжение для болта:

,(4.10)

где - коэффициент запаса прочности ( [21]).

Для стали Ст.3 МПа [21].

МПа.

Определяем внутренний диаметр резьбы:

. (4.11)

мм.

Принимаем болт М8, для которого мм [23].

4.4 Расчет сварного соединения

Проведем расчет сварного шва, который соединяет крепление гидроцилиндра и раму подъемника.

Максимальное усилие возникает в креплении, когда ось гидроцилиндра совпадает с продолжающейся осью уголка.

Расчет стыкового шва работающего на растяжение проводим по формуле:

, (4.12)

где - растягивающее усилие, Н ();

- площадь расчетного сечения , м².

Площадь сечения определяется по формуле:

, (4.13)

где - катет шва, мм (принимаем мм);

- длина шва, мм (для участка мм).

м².

МПа.

При ручной электродуговой сварке электродами Э42А

[21].

Для стали Ст. 3 МПа [21]. Принимаем [21].

МПа.

Запас прочности обеспечен.

5. Разработка рабочей документации на изделие. Расчёт затрат на изготовление установки для подъемника автомобиля

5.2 Правила техники безопасности

Рядом с подъемником устраивают площадку для складирования материала. Материал подают на площадку кранами, погрузчиками, автомашинами. Проходы для рабочих и проезды для машин должны быть свободными от материала и мусора. Ширина проездов при одностороннем движении должна быть не менее 4 м. Площадка около подъемника должна быть ровной и нескользкой. Проходы между штабелями строительных материалов устраивают шириной не менее 1 м. 1 каждом штабеле хранят только однородные материалы.

Площадь, над которой находится поднимаемый грузонесущий орган, является опасной зоной. Находиться людям в этой зоне запрещается. Размеры опасной зоны ограничиваются максимальными конструктивными размерами подъемнике в плане и страховочной площадью на случай падения поднимаемых грузов. Размеры страховочной площади зависят от максимальных размерен в плане подъемника плюс у4 высоты подъема груза, но не менее 7 м. С увеличением высоты подъема пропорционально возрастают и размеры страховочной площади. Опасную зону ограждают. На ограждении вывешивают предупредительные плакаты и знаки.

Электропроводку, уложенную на уровне земли и на высоте до 2,5 м, заключают в стальные трубы. Рубильник подъемника помещают в запирающийся ящик. При работе ночью зону работы и подъемник освещают.

На строительной площадке должен быть комплект противопожарных средств: огнетушители, бочки с водой, пожарные ведра, ящики с песком, багры, ломы, лопаты, топоры.

Рабочие, обслуживающие подъемник, должны быть в спецодежде. Спецодежда должна плотно облегать тело, свисающие концы убирают. Женщины работают в комбинезонах или шароварах и беретах; волосы заправляют под головные уборы. Работать в косынках и шарфах запрещается.

Запрещается работать при ветре свыше 6 баллов (12,4 м/с) и температуре ниже --25° С.

При загрузке подъемника учитывают, что масса съемных грузозахватных приспособлений и тары входит в величину грузоподъемности машины. На каждом подъемнике на видном месте вывешивают плакаты, на которых указывают номинальную грузоподъемность машины, массу наиболее часто поднимаемых грузов и допускаемое количество грузов, которые может поднять подъемник. Также на подъемнике должны быть предупреждающие плакаты по технике безопасности. Эти же плакаты должны быть и на местах разгрузки.

Грузонесущий орган грузовых подъемников ограждают с трех сторон, а в тех случаях, когда клеть загружают и разгружают с двух сторон, ее ограждают по бокам (по направлению разгрузки и выгрузки), а с третьей стороны устанавливают закрывающиеся на запор дверки или съемное ограждение. Высота ограждения должна быть такой, чтобы при загрузке грузонесущего органа мелким штучным грузом борта возвышались над этим грузом не менее чем на 100 мм. Если на платформу должны выходить люди, то высота ограждения должна быть не менее 1000 мм. Если выход людей на платформу исключен, то высоту ограждения делают не менее 500 мм.

Все расположенные на грузонесущем органе грузы, которые могут съехать или скатиться (тачки, бочки), фиксируют. Грузонесущий орган подъемников, оборудованных механизмами для горизонтального перемещения груза, фиксируют от самопроизвольного горизонтального перемещения.

Груз укладывают на грузонесущем органе подъемника равномерно, его габариты не должны выступать за габариты грузонесущего органа.

Не разрешается устанавливать на платформу груз в несколько ярусов. Последовательность загрузки платформы определяется очередностью разгрузки. При подъеме длинномерных грузов их концы должны свисать с поддерживающей петли или стропа не менее чем на 1 м. Запрещается загружать вместе длинномерные грузы разной длины.

Листовые материалы поднимают на огражденной платформе. Высота ограждения должна быть не.менее 2/3 высоты поднимаемого груза.

Битум поднимают в тех же емкостях с широким дном и узким горлом, с крышкой, в которых его разогревают на земле.

При подаче груза в оконный-проем автоматически должен отключаться двигатель механизма подъема. Если подъемник не обеспечивает подачу груза в оконный проем и выход людей на платформу невозможен, то на этажах устраивают выносные площадки с перилами высотой 1 м. Со стороны подъемника ограждение должно быть съемным.

Рабочие, находящиеся при разгрузке на выносной площадке, должны иметь из круглой стали крюки длиной не менее 1,8 м для подтягивания груза. Конец крюка, находящийся в руках рабочего, должен быть гладким, без загиба.

При работе грузопассажирских подъемников проводник следит, чтобы не происходило ложных остановок или открывания дверей кабины.

Во время вынужденной остановки кабины между этажами.на Длительное время (например, при прекращении подачи электроэнергии) пассажирам запрещается выходить через люк на крышу подъемника до прибытия рабочих, которые должны обеспечить безопасную высадку людей, если на подъемнике нет устройств для аварийного перемещения кабины самим машинистом.

Ключи от машинного отделения хранятся у проводника. Входить в машинное отделение во время работы подъемника запрещается. Нельзя оставлять незапертой дверь машинного отделения.

При необходимости пребывания людей под кабиной (например, для осмотра механизма выдвижной платформы) положение кабины должно быть зафиксировано выдвижными пальцами, которые находятся на ее каркасе.

Заключение