Розробка комплекту вузлів електромеханічного чотиристояковий підйомника

Зміст

Введення

1. Призначення і принцип дії розроблюваного обладнання

1.1 Призначення підйомника

1.2 Конструкція і принцип дії підйомника

2. Проектування і розрахунок силових механізмів і приводу електромеханічного чотиристояковий підйомника

2.1 Розрахунок ланцюгової передачі

3. Розрахунок найбільш навантажених елементів на міцність

3.1 Вибір матеріалу і термообробки

3.2 Проектний розрахунок гайки

3.3 Середній тиск у різьбі

3.4 Перевірка гвинта на стійкість

3.5 Складання розрахункової схеми

4. Експлуатація, технічне обслуговування та правила техніки безпеки

4.1 Вимоги техніки безпеки

4.2 Експлуатація підйомника

4.3 Технічне обслуговування

Висновок

Література

Реферат

Ключові слова: РЕМОНТНЕ ОБЛАДНАННЯ, ПІДЙОМНИК Чотиристоякова.

Містить опис конструкції та принципу дії підйомника чотиристояковий, технічні характеристики, розрахунок силових механізмів і приводу, а також розрахунок найбільш навантажених елементів конструкції на міцність, опис з охорони праці при роботі на даному обладнанні, правила його експлуатації та технічного обслуговування.

Введення

Метою курсової роботи є отримання навичок по розробці комплекту вузлів електромеханічного чотиристояковий підйомника.

У курсовій роботі виконано розрахунок силових механізмів (передачі гвинт-гайка) і приводу (ланцюгової передачі) модернізованого вузла, а також зроблено розрахунок найбільш навантажених елементів конструкції (ходової гайки) на міцність.

1. Призначення і принцип дії розроблюваного обладнання

1.1 Призначення підйомника

Рис.1 - Автомобільний електромеханічний чотиристояковий підйомник для сервісного обслуговування (тип-SDO 2).

Автомобільний підйомник для сервісного обслуговування (рис.1), є універсальним пристроєм, що дозволяє виконувати роботи, пов'язані з сервісним обслуговуванням. Із застосуванням підйомника можна виконувати операції з обслуговування автомобілів, повний власна вага яких не перевищує 2500 кг. Завдяки додатковим обладнанням підйомника автомобіль можна обслуговувати на двох рівнях.

Конструктивні властивості домкрата дозволяють експлуатувати його в кліматичних зонах N, ТА і ТН - за умови застосування відповідних захисних покриттів і електроізоляційних матеріалів, що підтверджено у контрольному сертифікаті підйомника.

1.2 Конструкція і принцип дії підйомника

Автомобільний підйомник для сервісного обслуговування складається з наступних основних систем:

- Несучої системи

- Приводний системи (механізму силової передачі)

- Електричної системи управління приводом.

До складу несучої системи входять: колони з вбудованими несучими болтами (4 шт.), Поперечні балки (2 шт.) Та поздовжні Наїзні балки (2 шт.). Поздовжня балка жорстко прикріплена до поперечних балках і в ній пропущена приводна ланцюг.

Права поздовжня балка є пересувною, що дозволяє змінювати відстань між Наїзні балками відповідно до передньої колією автомобіля, що обслуговується, що робить його універсальним.

Механізм силової передачі складається з вузла електродвигун - коробка передач, який за допомогою замкнутого контуру ланцюга передає привід чотирьом гайок головних несучих болтів. Гайки, обертаючись по нерухомих несучим болтів, викликають вертикальний рух поздовжніх Наїзні балок підйомника.

Електрична система управління приводом складається з кнопок управління рухами: «нагору», «стоп», «вниз», двох контакторів і кінцевих вимикачів «нагору» і «вниз».

Кінцеві вимикачі служать для автоматичного затримування (зупинення) підйомника в крайніх положеннях.

Таблиця 1. 1 - Технічні дані прототипу.

Таблиця 1.2 - Обладнання для прототипу.

Таблиця 1.3 - Вихідні дані.

2. Проектування і розрахунок силових механізмів і приводу електромеханічного чотиристояковий підйомника

Розрахунок електромеханічного чотиристояковий підйомника буде проводиться за методикою викладеної в [1].

На малюнку 2.1 представлена ​​кінематична схема розраховується підйомника.

Малюнок 2.1 - Кінематична схема (1-електродвигун; 2,3-опори болта; 4-ланцюгова передача; 5-гайка; 6-підйомна частина; 7-болт; 8-зчинений автомобіль).

Малюнок 2.2 - Схема передачі руху на ходові гайки (1-електродвигун; 2-ходова гайка; 3-ланцюг.)

Вага вантажу, що піднімається визначається за формулою:

; (2.1)

де - Це маса вантажу, що піднімається, кг.

Маса вантажу, що піднімається дорівнює 2500 кг, тоді вага буде дорівнює:

.

Максимальне значення розрахункової сили визначається за формулою:

; (2.2)

де - Коефіцієнт перевантаження, для механізмів дорівнює 1,1.

.

Навантаження на ходову гайку:

; (2.3)

де - Число гайок, .

.

Перед знаходженням діаметра різьби попередньо виберемо профіль різьблення. У нашому випадку різьблення буде трапецеїдальних однозаходная. Крім цього, коли заздалегідь невідомі висота гайки і висота профілю різьби , Запроваджують відповідні коефіцієнти і . Тоді середній діаметр різьби буде дорівнює:

; (2.4)

де , Так як гайка цільна;

, Так як різьба трапецеїдальних;

- Допустимий тиск в різьбі, = 4 ... 6 МПа (сталь по сірому чавуну).

.

Значення середнього діаметра приймаємо після розрахунку гвинта на стійкість, проведеного в розділі 3. За середньому діаметру визначаємо всі інші параметри різьби (див. рис. 2.2):

Остаточне позначення трапецеїдальної однозаходной різьблення -

Tr 28 x 3 - 7 H / 7 e, де 28 - зовнішній діаметр трапецеїдальної різьби, мм, 3 - крок, мм; посадка 7Н/7е болтового з'єднання із зазором, 7 клас точності різьблення.

Малюнок 2.3 - Номінальні профілі різьби болта і гайки трапецеїдальної однозаходной різьблення (d - зовнішній діаметр зовнішньої різьби (болта); d ₂ - середній діаметр зовнішньої різьби; d ₃ - внутрішній діаметр зовнішньої різьби; D ₁ - внутрішній діаметр внутрішньої різьби (гайки); D ₂ - середній діаметр внутрішньої різьби; D ₄ - зовнішній діаметр внутрішньої різьби).

ККД передачі болт-гайка визначається в залежності від призначення передачі. У нашому випадку обертальний рух перетворюється в поступальний:

; (2.5)

де - Коефіцієнт враховує втрати потужності на тертя в опорах, = 0,8 ... 0,95; приймаємо = 0,9;

- Кут підйому гвинтової лінії по середньому діаметру різьби, градус;

- Приведений кут тертя, градус.

Наведений кут тертя обчислюється за наступною формулою:

, Градус; (2.6)

де - Наведений коефіцієнт тертя.

Приведений коефіцієнт тертя можна визначити наступним чином:

; (2.7)

де - Коефіцієнт тертя, ;

- Кут профілю трапецеїдальної різьби, .

.

Тоді, підставивши отримане значення в формулу наведеного кута тертя, отримаємо:

.

Тепер знайдемо кут підйому гвинтової лінії по середньому діаметру:

, Градус; (2.8)

де - Крок різьби, мм;

- Середній діаметр зовнішньої різьби (болта), мм.

.

Остаточно знаходимо ККД:

.

Ця передача з самогальмуванням, так як і значення ККД рівне 0,23 знаходиться в проміжку = 0,2 ... 0,35.

Час підйому:

; (2.9)

де - Висота підйому, м; - Швидкість підйому, 2м/мін = 0,033 м / с.

Потужність на ведучому ланці при відомих значеннях осьової сили (Н) і швидкості поступального руху (М / с) вихідного (веденого) ланки визначається по залежності:

; (2.10)

.

Потужність на всіх ходових гайках дорівнює:

(2.11)

де - Число ходових гайок, = 4.

Необхідна потужність електродвигуна з урахуванням ланцюгової передачі визначається наступним чином:

; (2.12)

де - ККД ланцюгової передачі, .

.

Частоту обертання знайдемо за такою формулою:

; (2.13)

де - Крок різьби, мм;

- Число заходів різьби, .

.

За необхідної потужності і частоті обертання ходового гвинта вибираємо електродвигун 4А132М8У3, у якого , А .

2.1 Розрахунок ланцюгової передачі

Необхідну передавальне число:

; (2.14)

де - Частота обертання двигуна, хв ^-1;

- Частота обертання гайки, хв ^-1.

.

Кількість зубів ведучої зірочки:

; (2.15)

.

Приймаються число зубів ведучої зірочки .

Кількість зубів веденої зірочки:

; (2.16)

Переважно вибирати непарне число зубів зірочок, що в поєднанні з парним числом ланок ланцюга сприяє більш рівномірному зносу зубів і шарнірів. З урахуванням цих рекомендацій приймаємо .

Фактичне передавальне число:

; (2.17)

.

Перевіримо відхилення від заданого :

,%; (2.18)

.

Приймаються .

Визначення коефіцієнта експлуатації .

(2.19)

де коефіцієнт динамічного навантаження, (Навантаження змінна);

коефіцієнт міжосьової відстані, (Для а = (30 ... 50) · p _ц);

коефіцієнт нахилу передачі до горизонту, (Передача горизонтальна);

коефіцієнт способу натягу ланцюга, (Натяг ланцюга не регулюється);

коефіцієнт мастила і забруднення передачі, [Виробництво запилене, якість змащення-[||]( задовільна)];

коефіцієнт режиму або тривалості роботи передачі протягом доби (Робота в дві зміни).

Тоді коефіцієнт експлуатації:

= 1,3 · 1.1.1, 25.1, 3.1, 25 = 2,64.

Визначення коефіцієнтів і .

Кількість зубів малої зірочки типової передачі приймається тільки . Кількість зубів малої зірочки проектованої передачі .

Коефіцієнт числа зубів:

(2.20)

Частота обертання малої зірочки проектованої передачі n ₁ = 720 хв ^-1. Найближча частота обертання малої зірочки типової передачі n ₀₁ = 800мін ^-1. Коефіцієнт частоти обертання:

(2.21)

Вибір ланцюга.

Спочатку орієнтуємося на однорядну ланцюг. Тоді розрахункова потужність, що передається однорядною ланцюгом:

(2.22)

Найближчою більшою допустимої розрахунковою потужністю [P _1] для і n ₀₁ = 800мін ^-1 є [P _1] = 30,7 кВт для однорядною ланцюга ПР-25 ,4-57600 з кроком рівним 25,4 мм.

Умова (Для і n ₀₁ = 800мін ^-1) виконується.

Ділильні діаметри зірочок:

(2.23)

(2.24)

і

Швидкість ланцюга:

(2.25)

При швидкості ланцюга рівною 8,85 м / с призначаємо для ланцюга змащення в масляній ванні (якість [||]).

Сили в ланцюговій передачі.

Окружна сила:

(2.27)

Натяг ланцюга від сили тяжіння провисаюча веденої гілки:

(2.28)

Де - Коефіцієнт провисання ланцюга; при горизонтальному її розташуванні = 6;

q - маса 1м ланцюга, q = 2,6 кг / м;

Тоді:

Натяг ланцюга від відцентрових сил:

(2.29)

Руйнівне навантаження ланцюга ПР-25 ,4-57600 F _P = 57600Н. Уточнимо розрахунковий коефіцієнт запасу міцності ланцюга:

(2.30)

Допустимий коефіцієнт запасу міцності ланцюга ПР-25 ,4-57600 [S] = 12. Так як S = 50,2> [S] = 12, то ланцюг ПР-25 ,4-57600подходіт.

Обертаючий момент , Прикладений до ведучого ланці, дорівнює:

; (2.31)

.

3. Розрахунок найбільш навантажених елементів на міцність

Найбільш завантаженим елементом конструкції є ходові гайки, тому розрахунок проводимо для них.

3.1 Вибір матеріалу і термообробки

Для гайки матеріал вибираємо сірий чавун СЧ 10 по ГОСТ 1412-79, у якого і , НВ = 143-229.

Термообробки немає.

Матеріал болта - Сталь 40Х за ГОСТ 4543-71, , Н RC = 34-42. Термообробка - загартування в маслі, відпустку.

3.2 Проектний розрахунок гайки

Висота гайки :

; (3.1)

.

Робоча висота профілю різьби :

; (3.2)

.

Число витків в гайці:

; (3.3)

Зовнішній діаметр гайки:

; (3.4)

де - Розрахункова сила з урахуванням дії розтягування і кручення. Н;

- Зовнішній діаметр різьби, ;

- Допустиме напруження розтягування, для чавуну .

Для трапецеїдальної різьби буде розраховуватися так:

; (3.5)

.

Тоді зовнішній діаметр гайки буде дорівнює:

.

Зовнішній діаметр гайки з урахуванням фланця:

; (3.6)

де - Допустиме напруження зминання, .

.

Приймемо .

3.3 Середній тиск у різьбі

Основним критерієм працездатності передач з тертям ковзання є зносостійкість, оцінювана за значенням середнього тиску в різьбленні:

; (3.7)

де - Допустиме середній тиск у різьбі, так як матеріал гайки і, отже, різьблення сірий чавун, то .

.

3.4 Перевірка гвинта на стійкість

Тіло гвинта перевіряють на стійкість за умовою:

; (3.8)

де - Критична осьова сила, Н;

- Допустимий коефіцієнт запасу стійкості, .

; (3.9)

де - Модуль пружності матеріалу гвинта, для сталі ;

- Момент інерції поперечного перерізу гвинта, мм ^4;

- Довжина гвинта, мм,;

- Коефіцієнт довжини, - Для одного затисненого кінця гвинта і другого кінця в шарнірної опорі, який може зміщуватися в осьовому напрямку.

Момент інерції поперечного перерізу:

; (3.10)

.

Довжина гвинта:

; (3.11)

де - Висота підйому, мм;

- Висота гайки, мм.

Тоді:

.

Тепер знаходимо :

,

отже, стійкість гвинта забезпечується

3.5 Складання розрахункової схеми

На гайку діють осьова сила і обертаючий момент . Розрахункова схема зображена на малюнку 3.1.

Малюнок 3.1 - Розрахункова схема ходової гайки.

4. Експлуатація, технічне обслуговування та правила техніки безпеки

4.1 Вимоги техніки безпеки

До роботи на підйомнику допускаються особи, які вивчили інструкцію по експлуатації, що пройшли інструктаж з техніки безпеки і ознайомлені з особливостями його роботи та експлуатації.

Підйомник повинен бути закріплений за особою, відповідальною за його експлуатацію.

До початку експлуатації нового підйомника споживач повинен провести повне огляд підйомника відповідно до вимог техніки безпеки. Надалі щорічно має проводитися повне переогляд підйомника.

Статистичні випробування проводити під навантаженням 3125 кг у перебігу 10хв, при піднятому вантажі на висоту 100 ... 200 мм.

Динамічні випробування проводити шляхом дворазового підйому на максимальну висоту вантажу масою 2750 кг.

У загальному випадку статичні випробування проводяться при навантаженні, що перевищує на 25% номінальну вантажопідйомність, а динамічні випробування - при навантаженні, що перевищує на 10% номінальну вантажопідйомність.

Електродвигуни, електрична система управління приводом і стійки підйомника повинні бути надійно заземлені згідно з правилами техніки безпеки електричних установок.

Забороняється піднімати автомобіль, маса якого перевищує 2500 кг.

Забороняється перебувати в автомобілі, під ним або в зоні його можливого падіння під час підйому або опускання.

Забороняється використовувати підйомник не за призначенням.

Забороняється проводити будь-які роботи з підйомником і його механізмом управління при піднятому автомобілі, під час підйому або опускання.

Після незначного підйому автомобіля необхідно переконатися в правильному і стійкому положенні автомобіля.

У разі виникнення будь-якої небезпеки при підйомі або опусканні автомобіля - негайно зупинити підйомник,

Щомісяця проводити перевірку і підтягування всіх різьбових з'єднань.

Забороняється виконувати підіймання автомобіля з працюючим двигуном.

4.2 Експлуатація підйомника

Правильний догляд та експлуатація підйомника є запорукою його безвідмовної та безаварійної роботи. Перед підйомом автомобіля слід перевірити справність роботи підйомника і, зокрема, працездатність електричної системи управління приводу.

Заїжджаючи на підйомник, забезпечте симетричне розташування автомобіля щодо поздовжньої осі підйомника.

Зафіксуйте автомобіль на підйомнику так, щоб він не міг зрушити з місця.

Здійсніть підйом автомобіля на 100 ... 200 мм натисканням відповідної кнопки пульта управління. Переконайтеся в стійкому положенні автомобіля на підйомнику, після чого можна продовжити підйом на повну висоту.

Виконайте опускання автомобіля натисканням відповідної кнопки пульта управління.

Здійсніть з'їзд автомобіля з підйомника.

4.3 Технічне обслуговування

Щодня перевіряти наявність мастила на гвинтах і чітку роботу кінцевих вимикачів.

Не рідше одного разу на місяць перевіряти стійкість положення опорної рами на майданчику, надійність кріплення до неї колон підйомника. Ослаблені з'єднання підтягнути.

До початку експлуатації нового підйомника і в подальшому кожні дванадцять місяців проводити випробування підйомника по повній програмі відповідно до вимоги цього паспорта.

При нормальній роботі підйомника не повинні спостерігатися розгойдування колон, підвищені шуми.

Технічне обслуговування та експлуатація електрообладнання підйомника повинні проводитися у відповідності до вимог "Правил технічної експлуатації електроустановок споживачів" та "Правил техніки безпеки при експлуатації електроустановок споживачів".

Огляд, ремонт повинні проводитися при відключеній напрузі.

Висновок

В ході курсової роботі виконано розрахунок передачі гвинт - гайка та ланцюгової передачі.

Для гайки обраний матеріал сірий чавун СЧ 10 по ГОСТ 1412-79, без термообробки. Для болта обраний матеріал Сталь 20 по ГОСТ 1050-88, термообробка - нормалізація. Різьблення - трапецеїдальних однозаходная Tr 28 x 3 - 7 H / 7 e.

Для ланцюгової передачі обрана однорядна роликовий ланцюг ПР-25 ,4-57600.

Також у ході роботи був виконаний проектний розрахунок найбільш навантаженого елемента конструкції - несучої гайки. У результаті розрахунку отримали розміри гайки.

Література

1. Санюкевіч Ф. М. Деталі машин. Курсове проектування. - Брест: Брестський державний технічний університет, 2003.

2. Обладнання для ремонту автомобілів. Довідник. / За ред. М.М. Шахнеса. - М.: Транспорт, 1978.