Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат

Объектом исследования является платформенный стапель с гидравлическим подъемником

Цель работы - расчет отдельный элементов конструкции системы диагностики, улучшение качества и безопасности его работы.

В ходе работы был проведен анализ аналогичных конструкций, проведен, конструктивный расчет элементов корпуса системы. Рассмотрены вопросы безопасности и жизнедеятельности при работе на станции технического обслуживания

Введение

Операции по контролю геометрии кузова могут выполняться на этапе диагностирования повреждений кузова, при устранении деформаций кузова и при контроле качества кузовных работ. Для этих целей на ПТС используются контрольно-измерительные инструменты, приспособления и стенды.

Контрольно-измерительные инструменты и приспособления. К ним относятся универсальные линейки, рулетки и штангенциркули, специальные штангенинструменты (линейки и штангенрейсмусы), а также шаблоны.

Специальные линейки состоят из штанги, на которую нанесена или не нанесена измерительная шкала, неподвижного и подвижного наконечника.

Кузовные штангенрейсмусы представляют собой штативную штангу с измерительной шкалой и выдвижную линейку с измерительной шкалой и наконечником.

Кузовные шаблоны бывают двух видов - для контроля проемов кузова и для фиксации кузова на раме стенда.

Измерительные стенды. Стенды для измерения и контроля геометрии кузова выпускаются как для автономного применения, так и для работы совместно с тяговым кузовным стапелем. В последнем случае измерительный стенд является частью конструкции стапеля. В стендах используются измерительные системы, реализующие измерения в прямоугольной пространственной, полярной пространственной и комбинированной системах координат. По виду получения и передачи измерительного сигнала стенды имеют измерительные системы механические, электронно-механические, оптические, ультразвуковые. Все измерительные системы, кроме механической, современных стендов сопрягаются с персональными компьютерами, в которых заложены базы данных по кузовам различных моделей автомобилей разных производителей.

1. Анализ аналогичных конструкций

Компьютерные системы могут различаться по исполнению. Например, электронно-механическая система измерений Touch от фирмы Spanesi выполнена в виде консоли-тумбочки с ЭБУ и длинной коленчатой штангой, на конце которой имеется заостренный щуп. При необходимости штангу можно отделить от консоли и присоединить к стапелю, в этом случае поле ее действия ограничивается, хотя в ряде случаев и этого бывает достаточно.

Положение каждого сочленения штанги и щупа фиксируется встроенными переменными сопротивлениями. Касаясь острием щупа контрольных точек, определяют их положение в пространстве. Кроме этого, можно самостоятельно задавать дополнительные точки. Сходным образом устроены и работают и системы некоторых других производителей, например система NAJA.

Универсальная компьютерная измерительная система NAJA обеспечивает легкое, быстрое и точное измерение геометрии кузова. Программа устанавливается на любой персональный компьютер с минимальными требованиями и содержит пополняемую базу данных по кузовам всех автомобилей, а также позволяет вести базу данных клиентов.

Возможности системы NAJA:

- мгновенные замеры величин при перемещении датчика в точку замера;

- подтверждение того, что контролируемая базовая точка заняла свое оригинальное положение путем подачи звукового сигнала;

- совместима с любыми стапелями CELETTE;

- направление необходимого вытягивания кузова четко показывается на экране;

- обмен данными между измерительным блоком и компьютером по радио;

- цветной принтер формирует четкий документ, который отражает результаты контроля геометрии кузова и подтверждает качество проведенного кузовного ремонта, гарантируя от любых претензий клиентов.

Рисунок 1.1 - Компьютерная измерительная система NAJA

Наиболее типичной лазерной системой является Genesis. Она состоит из консоли с компьютером, цветным монитором, принтером и клавиатурой, лазерного сканера и отражателей с набором крепежных элементов. Компактный сканер, весом менее 8 кг, снабженный четырьмя безопасными лазерами, подводится под любое место кузова автомобиля, причем большая точность при установке и излучателя, и автомобиля не требуется. Затем в соответствии с указаниями компьютера подбираются крепежные элементы и зеркальные мишени. Перемещающийся в горизонтальной плоскости луч, отразившись от одного из зеркал, возвращается в приемник. Углы излучения и приема фиксируются сканером, после чего компьютер рассчитывает горизонтальную проекцию положения контрольной точки. Каждое зеркало имеет вертикальные черные полосы, что-то вроде штрих-кода, позволяющие электронике идентифицировать мишень и определить ее вертикальную проекцию. Один из образцов показан на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 - Компьютерная измерительная система GENESIS VECTOR

Возможности системы GENESIS VECTOR:

- лазерный сканер, установленный под днищем автомобиля, автоматически и непрерывно считывает информацию о местоположении целей, установленных на контрольные точки, и передает ее для обработки в компьютер измерительной системы с дальнейшим выводом результатов измерений на экран монитора;

- обновление информации на экране монитора, происходящее каждые 3 с, дает возможность визуального контроля процесса восстановления геометрии кузова автомобиля, даже не прерывая его ни на секунду;

- до 30 контрольных точек одновременно;

- программное обеспечение легко в использовании, все команды оператора сопровождаются наглядными символами и вводятся, в буквальном смысле слова, «с экрана». Программа сама подскажет оператору, как правильно разместить «цели» (отражатели лазерного луча), в каких местах (укажет на фото), какие приспособления использовать (укажет на фото);

- возможность измерения двух автомобилей одновременно;

- база данных на CD содержит информацию по всем автомобилям мира серийного производства;

- информация о клиенте, результат измерений до, во время и после ремонта сохраняется в памяти и легко доступна для обработки и пересылки;

- результаты инспекции могут быть легко запротоколированы и распечатаны на цветном принтере для предоставления как клиенту, так и его страховой компании для оценки повреждения автомобиля.

Лазерная измерительные системы очень удобны в работе. Они позволяют фиксировать и сохранять в памяти всю динамику стапельных работ. Единожды смонтировав эти компоненты на кузове, можно не трогать их до окончания процесса правки. Смещение автомобиля в процессе работы с ним ни на что не повлияет, система постоянно самотестируется. Связь компьютера с прочими составляющими осуществляется посредством кабеля, беспроводное общение пока не применяется. Существующая русскоязычная база данных охватывает более 7000 современных иномарок и обновляется 4 раза в год.

Изображение на мониторе можно менять по своему усмотрению. Перед началом работы мастеру будет показан нужный автомобиль в собранном или в частично разобранном (без подвески) виде. Около каждой контрольной точки обозначены соответствующие ей подвесы и их крепления. Если мастер возьмет не тот аксессуар, компьютер увидит ошибку и сообщит об этом. В спорных случаях можно запросить фотографию любой контрольной точки, что позволит избежать ошибок. После установки подвесов на экране возникнет цветное схематическое изображение измеряемого кузова с указанием направления и величины исправлений. Картинка будет корректироваться по ходу работы. При необходимости можно посмотреть результаты расчетов, измерений и сравнений. Все команды вводятся при помощи «светового пера». Любое изображение можно распечатать на цветном принтере. С помощью всяких хитрых приспособлений возможно добраться даже до подкапотных, верхних и боковых точек кузова. Количество одновременно измеряемых точек не ограничено.

Иногда случается так, что одно зеркало лазерной системы попадает в тень другого. На такой случай существует функция «заморозки» мишени, то есть ее можно зафиксировать в памяти. Ультразвуковой системе такая функция не требуется, но на ее работу могут оказать влияние сквозняки и сварка.[2]

Измерительная система SiverData - надежный источник стабильной прибыли!

Многие пользователи SiverData -построили себе бизнес, вообще не занимаясь кузовным ремонтом. Они оказывают платные услуги, связанные с проверкой геометрии кузова в следующих случаях:

Дефектовка аварийных машин (оценка повреждений). При работе со страховыми компаниями и СТО.

Проверка качества выполненного ремонта. Пр

автомобиль болт крепление катушка

2. Описание устройства оборудования

SiverData - инновационная электронная измерительная система, объединяющая лучшие характеристики существующих систем!

Система сертифицирована и имеет метрологический сертификат.

Конструкция системы очень проста. Она состоит всего из четырех компонентов:

- измерительного щупа (указки),

- измерительного блока с двумя камерами

- штатива на котором этот блок размещается

- тумбочки с компьютером.

Рисунок 2.1 - Электронная система SIVER DATA

Система совершенно никак не привязана к стенду правки кузова. Такая конструкция в разы упрощает ее установку и подготовку к работе по сравнению с системами сторонних производителей. Отпадает всяческая необходимость в многочисленных адаптерах, шаблонах «джигах», рельсовых направляющих, громоздких стойках, датчиках и проч.

Система просто устанавливается перед автомобилем (или рядом с ним), не требуя никаких дополнительных приспособлений. Все измерения проводятся одной указкой. Можно сразу приступать к работе не монтируя дополнительные приспособления на рихтовочном стенде.

Системой легко измеряются любые контрольные точки в любой плоскости: днище кузова, проемы дверей, окон, боковые панели, стойки и т.д. Две камеры получают информацию от находящихся на указке светодиодов в любом месте ее расположения, главное, что бы стереопара видела указку. Тут же считываются координаты проверяемой точки и ее смещение относительно контрольного значения. Даже если SiverData находиться в стороне - это никоим образом не отражается на возможности выполнения измерений как таковых и их точности.

Точность измерительной системы - 1-2 мм. Это выше существующих допусков на кузовные работы, составляющих 3-10 мм. Эта точность стабильна. Благодаря примененной математической модели, SiverData сохраняет допустимый предел точности в течение длительного времени.

Простое и удобное программное обеспечение с голосовыми подсказками позволяет легко провести измерения, оформить и сохранить заказ, сделать распечатки. Не нужно разбираться в схемах и выполнять сложные расчеты - вся информация уже на экране!

SiverData характеризуется высочайшей надежностью. В ней отсутствует высокоточная механика, сложные электромеханические и электронные детали.

Весь комплекс работ, начиная от установки системы и кончая распечаткой полученных данных, занимают не более 20-30 минут. Именно быстрота - неоспоримое преимущество SiverData - обеспечивает эффективность такого бизнеса.

Порядок работы с системой SIVER DATA:

1. Открытие проекта. Необходимо выбрать автомобиль из базы данных и ввести информацию о владельце. Оформление заказа в Siver Data

2. Первичный осмотр. Необходимо визуально оценить, какая часть автомобиля повреждена, а какая - нет. Открыть базу данных и оценить, какие точки можно задействовать при измерениях в повреждённой части и в неповреждённой. Выбрать 3, а лучше 4-6 точек в неповреждённой части автомобиля. Выбрать в битой части точки, которые нужно проконтролировать (лонжероны, точки крепления подвески и т.д.). Карта контрольных точек геометрии кузова

3. Измерение выбранных точек. В соответствии с инструкциями программы необходимо измерить все выбранные точки в наиболее удобном порядке. После сопоставления полученных кадров вычисляются пространственные координаты каждой светящейся точки и всей указки в целом, в том числе и координаты измерительного острия - щупа. Таким образом, достаточно в поле зрения двух камер прикоснуться щупом к любой интересующей нас точке на кузове автомобиля, чтобы компьютер определил положение этой точки в трёхмерном пространстве. Измерение контрольных точек геометрии кузова

4. Анализ результатов измерений. Система автоматически, методом последовательных приближений, совмещает все измеренные точки с эталонными точками в базе данных. Точки, отклонения которых больше, чем задано (как правило, 5 мм), считаются деформированными точками (красные). Те, у которых отклонение меньше - помечаются как неповреждённые (зелёные). Результаты всех измерений можно распечатать[3]

3. Конструкторская часть

3.1 Расчет ручки

Рассмотрим схему сил, действующих на ручку корпуса, эпюры усилий и моментов представлена на рисунке 3.1.

Балка рассчитывается на изгиб по формуле [3.1]:

(3.1)

где: М - изгибающий момент в опасном сечении, Н·м;

- момент сопротивления сечения, м3;

- допустимое напряжение на изгиб, МПа

Находим реакцию RA:

(3.2)

где: Р= 200Н

Реакция RA= RВ, тогда:

Н



Рисунок 3.1 - Схема сил, действующих на ручку.

Изгибающий момент в сечении С-С:

(3.3)

Нм

Момент сопротивления сечения С-С (рисунок 3.2) находим по формуле:

(3.4)

Рисунок 3.2 - Сечение ручки.

м3

Допустимое напряжение изгиба для Пресс-материала АГ-4 ГОСТ 20437-89-2013 = 49 МПа [4].

Условие прочности при изгибе в сечении С-С:

Условие прочности выполняется.

3.2 Расчет вала устройства питающего кабеля

Для изготовления вала под устройство затягивания питающего кабеля принимаем материал - Сталь 20 ГOCТ 1050-88 с допустимыми касательными напряжениями на кручение [ф] = 55 МПа [4].

Вал бобины рассчитывают на кручение с определенным запасом прочности. Диаметр вала определяется по формуле:

, мм (3.5)

где: T - крутящий момент на бобине

Диаметр вала равен:

мм

Вал должен обладать достаточным запасом прочности.

Запас прочности определяется как:

(3.6)

где: S - запас прочности;

- фактическое касательное напряжение на валу, МПа.

Принимаем диаметр вала равным d=8 мм, тогда касательные напряжения при рассчитанном моменте Т будут равны:

(3.7)

МПa.

Запас прочности равен:

Запас прочности должен быть не менее 10 % .

Таким образом

S=1,38 ? =1,1.

Условие прочности вала выполняется.

3.3 Расчет катушки

Толщину стенки катушки определяем из условий сжатия, учитывая, что она нагружена равномерно распределенной нагрузкой вследствие огибания его натянутой сварной проволокой силой F.

Толщина стенки барабана из расчета на сжатие определяется формулой:

(3.8)

где: - коэффициент, учитывающий влияние изгибающих напряжений, которые возникают при навивке проволоки = 1,07

- коэффициент, отражающий влияние на нагрузку барабана деформаций стенки и каната

(3.9)

где: - модуль упругости проволоки, = 75000 Н/мм2,

- площадь сечения проволоки , мм2;

(3.10)

- модуль упругости стенки катушки, для Пресс-материала АГ-4 ГОСТ 20437-89-2013 = 34300 Н/мм2

- допускаемое напряжение сжатия, Н/мм2;

(3.11)

где: - предел прочности -130 Н/мм2

n - запас прочности, примем n=4

Тогда

Н/мм2;

0,99

мм

Принимаем толщину стенки катушки = 6мм [8]

Для построения эпюры (рис. 3.3) представим катушку в виде закрепленной балки длинной 364 мм

(3.12)

Отсюда

(3.13)

Тогда

Н/м

(3.14)

Н

(3.15)

Тогда

Нм



Рисунок 3.3 - Схема сил, действующих на катушку

Момент сопротивления рассчитывается по формуле:

(3.16)

Момент инерции сечения относительно оси Y определим по формуле:

(3.17)

Тогда

МПа

(3.18)

0,96 49МПа

Условие на прочность выполняется.

3.4 Расчет соединения катушки

Конструктивно катушка соединяется двумя осями, которые испытываю напряжение среза:

(3.19)

где: Q - максимальное усилие действующее на ось

- площадь сечения оси, м2

Диаметр оси равен 5 мм, т.е.

Наибольшее усилие равно половине силы , т.е.

Н

Условие прочности на срез:

, МПа (3.20)

где: - предельно допустимое напряжение на срез, для материала =20МПа

Условие прочности:

МПа

Условие прочности на срез выполняется:

3.5 Расчет болта стягивающего корпус затяжного механизма

Крепление корпуса протяжного механизма осуществляется при помощи болтового соединения, поэтому возникает необходимость расчета данного соединения на срез и смятие.

Общая нагрузка, действующая на болты, со стороны одной части корпуса на другую m= 2,6 кг, при использовании 2 болтов принимаем, что нагрузка распределяется между ними поровну. Таким образом, нагрузка на один болт составит: Р=2,69,8/2=12,72 Н.

Допустимые напряжения для Сталь 08 ГOCТ 1050-88:

- нормальное [у] =120 МПа, касательное [ф] = 45 МПа.

При расчете на срез, используем допустимые касательные напряжения.

Расчет проводим по формуле:

, МПа, (3.21)

где: - касательные напряжения, МПа;

d - диаметр болта, принимаем d=6 мм;

[ф] - допустимые касательные напряжения, МПа.



Рисунок 3.4 - Схема нагружения болта

Рисунок 3.5 - Эпюра сил винта

Диаметр болта принят d=6 мм, тогда касательные напряжения равны

МПа

Условие прочности по срезу выполняются:

Расчет на смятие производим по допустимым нормальным напряжениям:

, МПa (3.22)

где: - нормальное напряжение, МПа;

- допустимые нормальные напряжения, МПа.

t - толщина стенки корпуса, t=12 мм.

Нормальные напряжения будут равны:

МПа

Таким образом, условия прочности по смятию выполняются.

3.6 Расчет крепления вентилятора к корпусу на срез

Общая нагрузка, действующая на винты, со стороны одной части корпуса на другую m= 0,4 кг, при использовании 4 винтов принимаем, что нагрузка распределяется между ними поровну. Таким образом, нагрузка на один винт составит: Р=0,49,8/4=0,98 Н.

Допустимое касательное напряжение для Сталь 08 ГOCТ 1050-88:

[ф] = 45 МПа.

Расчет проводим по формуле 4.21, диаметр винта 4 мм

МПа

Условие прочности по срезу выполняются:

3.7 Расчет ножки на смятие

На ножки сварочного аппарата действуют нагрузка от массы аппарата, распределенная на общее количество. Таким образом, нагрузка на одну ножку составит: Q=139,8/4=31,85 Н.



Рисунок 3.5 - Эпюра сил ножки

(3.23)

где: Q - вертикальная нагрузка, Н;

F- площадь поперечного сечения, м2;

- коэффициент условного допустимого напряжения на сжатие, =1

МПа

Условие прочности выполняется

3.8 Расчет корпуса на смятие

На основание корпуса сварочного аппарата действует нагрузка от массы аппарата. Таким образом, нагрузка на основание воздействует сила: Q=139,8= 127,4Н.

Подставляем значения в формулу 3.22

- допустимые нормальные напряжения, МПа.

t - толщина стенки корпуса, t=2 мм.

Нормальные напряжения будут равны:

МПа

Таким образом, условия прочности по смятию выполняются для Сталь 08 ГOCТ 1050-88 выполняется.

МПа

Условие прочности выполняется

4. Безопасность жизнедеятельности

При работе с комплексом необходимо соблюдать "Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей" [6] и "Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей" [7].

По способу защиты от поражения электрическим током аппарат относится к классу 1 по ГОСТ 12.2.007.0-75 [8] (с заземлением через шнур питания). Для исключения возможности поражения человека электрическим током необходимо строго обеспечить правильность подключения защитного заземления к розетке. Место проведения диагностических работ должно быть хорошо проветриваемым.

4.1 Требования безопасности перед началом работ

Перед началом работы рабочий должен:

Одеть специальную одежду и застегнуть манжеты рукавов.

Осмотреть и подготовить свое рабочее место, убрать все лишние предметы, не загромождая при этом проходы.

Проверить наличие и исправность инструмента, приспособлений, при этом:

- гаечные ключи не должны иметь трещин и забоин, губки ключей должны быть параллельны и не закатаны;

- раздвижные ключи не должны быть ослаблены в подвижных частях;

- рукоятки молотков и кувалд должны иметь гладкую поверхность;

- ударные инструменты (зубила, крейцмейсели, бородки, керны и пр.) не должны иметь трещин, заусенцев и наклепа. Зубила должны иметь длину не менее 150 мм;

- напильники, стамески и прочие инструменты не должны иметь заостренную нерабочую поверхность, должны быть надежно закреплены на деревянной ручке с металлическим кольцом на ней;

- электроинструмент должен иметь исправную изоляцию токоведущих частей и надежное заземление.

Проверить состояние пола на рабочем месте. Пол должен быть сухим и чистым. Если пол мокрый или скользкий, потребовать, чтобы его вытерли или посыпали опилками, или сделать это самому.

Перед использованием переносного светильника проверить, есть ли на лампе защитная сетка, исправны ли шнур и изоляционная резиновая трубка. Переносные светильники должны включаться в электросеть с напряжением не выше 42 В.

4.2 Требования безопасности во время работы

Во время работы рабочий должен:

Все виды технического обслуживания и ремонта автомобилей на территории предприятия выполнять только на специально предназначенных для этой цели местах (постах).

Приступать к техническому обслуживанию и ремонту автомобиля только после того, как он будет очищен от грязи, снега и вымыт.

После подъема автомобиля подъемником на пульте управления подъемником повесить табличку «Не трогать - под автомобилем работают люди!», а при подъеме гидравлическим подъемником после его поднятия зафиксировать подъемник упором от самопроизвольного опускания.

Перед началом работы с грузоподъемным механизмом убедиться в его исправности и соответствии веса поднимаемого агрегата грузоподъемности, указанной на трафарете грузоподъемного механизма, не просрочен ли срок его испытания, а на съемных грузозахватных приспособлениях проверить наличие бирок с указанием допустимой массы поднимаемого груза.

Для снятия и установки узлов и агрегатов весом 20 кг и более (для женщин 10 кг)* пользоваться подъемными механизмами, оборудованными специальными приспособлениями (захватами), другими вспомогательными средствами механизации.

При перемещении деталей вручную соблюдать осторожность, так как деталь (агрегат) может мешать обзору пути движения, отвлекать от наблюдения за движением и создавать неустойчивое положение тела.

При ремонте и обслуживании автобусов и грузовых автомобилей с высокими кузовами пользоваться подмостями или лестницами-стремянками.

Для проведения работ под поднятым кузовом автомобиля-самосвала или самосвального прицепа и при работах по замене или ремонту подъемного механизма или его агрегатов предварительно освободить кузов от груза, обязательно установить дополнительное инвентарное приспособление (упор, фиксатор, штангу).

Во время работы располагать инструмент так, чтобы не возникала необходимость тянуться за ним.

Правильно подбирать размер гаечного ключа, преимущественно пользоваться накидными и торцевыми ключами, а в труднодоступных местах - ключами с трещотками или с шарнирной головкой.

Правильно накладывать ключ на гайку, не поджимать гайку рывком.

При работе зубилом или другим рубящим инструментом пользоваться защитными очками для предохранения глаз от поражения металлическими частицами, а также надевать на зубило защитную шайбу для защиты рук.

Подключать электроинструмент к сети только при наличии исправного штепсельного разъема.

При прекращении подачи электроэнергии или перерыве в работе отсоединять электроинструмент от электросети.

Использованный обтирочный материал убирать в специально установленные для этой цели металлические ящики и закрывать крышкой.

Если на тело и средства индивидуальной защиты попал бензин или другая легковоспламеняющаяся жидкость, не подходить к источнику открытого огня, не курить и не зажигать спички.

Заключение

В ходе выполнения данного курсового проекта был произведен анализ конструкций измерительных комплексов, выполнен расчет ручки, вала катушки, соединения, болта, ножки и корпуса на смятие. Разработан чертеж общего вида.

Были закреплены, усовершенствованы и пополнены знания и навыки, полученные в процессе обучения по курсу «Типаж и эксплуатация технологического оборудования», изучены передовые методы производства и проанализированы материалы технологического и конструктивного характера.

Список используемой литературы

1. Типаж и техническая эксплуатация оборудования предприятий автосервиса: учебное пособие / В.А. Першин [и др.]. - Ростов н/Д : Феникс, 2008. - 413 с. : ил. - (Высшее образование).

2. Обзор рынка прессматериалов на основе термореактивных связующих в России. ИнфоМайн исследовательская группа, 2008, 15 с.

3. Приказ Минэнерго России от 13.01.2003 N 6 "Об утверждении Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей" (Зарегистрировано в Минюсте России 22.01.2003 N 4145)

4. Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей. 2013, изд.4

5. ГОСТ 12.2.007.0 - 75 Изделия электротехнические. Общие требования безопасности, 1978 - 15c.

Приложение

Рисунок 1 - Результат диагностики кузова

Размещено на Allbest.ru

...