Материал: 3раздел

3. Конструкторская часть

3.1 Патентный поиск.

Руководствуясь полученными результатами по технологическому расчету, приходим к выводу, что при полной эксплуатации транспортных мощностей проектируемого предприятия наиболее загруженное подразделение ПТБ – зона ТР. Предприятие проектируем с условием использования при проведении ремонта агрегатного метода, т.е. замена неисправного агрегата на постах ТР новым или из рем. фонда. Только данный подход обеспечит эксплуатацию транспорта без задержек на ремонте. Операции по замене таких агрегатов как задний мост, коробка передач, рессор, переднего моста и т.д. очень трудоемки и требуют использования множества различных приспособлений, устройств и инструмента. Поэтому одним из важных направлений по увеличению уровня механизации труда является использования специализированных устройств по замене агрегатов и узлов автомобиля.

Проводим патентный поиск существующих конструкций.

Устройство для обслуживания транспортных средств

№ 856873, кл. В 60 S 5/00

Авторы изобретения: Черепенкин В.И., Калвов К.В., Силов А.А., Евсеев В.А., Горевой Б.И. и Костин П.И.

Изобретение относится к обслуживанию транспортных средств, в частнос­ти к оборудованию для замены и транс­портирования агрегатов транспортных средств.

Устройство предназначено для поднятия транспортного средства при помощи подъемника, демонтажа при помощи гайковерта и транспортировки агрегата.

Устройство содержит (рис. 3.1.) самоходное шасси 1 с установленным на нем приводом 2, с поворотной стойкой 3. Стойка содержит подъемник 4 с телескопическими винтами с установленным на нем несущим опорным элементом 5 и гайковерт 6 со шпинделями. Управление механизмами привода тележки, подъемника и гайковерта осуществляется с помощью кнопочной станции 7 и рукояток 8-10 управления.

Рис. 3.1 Устройство для обслуживания транспортных средств

Устройство работает следующим образом.

Предварительно на столе устанавливают подхват для снимаемого агрегата. После включения привода подключения на кнопочной станции нажимают кнопку "вперед", рукоятку хода тележки переводят в нужное положение и транспортируют устройство -к месту демонтажа агрегата. После установки устройства под снимаемым агрегатом на кнопочной станции выключают привод, осуществляя торможение устройства редукто­ром. Осуществляют подъем стола с подхватом для агрегата. Приблизив подхват к демонтируемому агрегату на 90-100 мм осуществляют точную установку подхвата с помощью смещения стола и поднимают подхват до упора в снимаемый агрегат. При откручивании гаек стремянок рессор стоику устанавливают так, что шпиндель гайковерта находится под отворачиваемой (заворачиваемой) гайкой.

Преимущества: позволяет повысить производительность труда, совместив операции по замене и транспортированию агрегатов транспортных средств; снабжен гайковертом; наличие механизма дающего столу три степени свободы в горизонтальной плоскости.

Недостатки: сложность эксплуатации;

большие габариты требующие увеличение объема канавы.

Устройство для технического обслуживания автомобиля

№ 709428, кл. В S 5/00

Авторы изобретения: Саврасов Р.М., Тимченко И.И., Песков А.В., Богодухов А.С., Лаптев В.М. и Шель Э.Я.

Изобретение относится к устройствам для технического обслуживания автомобилей, и может быть использовано на автотранспортных предприятиях и станциях технического обслуживания.

Устройство содержит установленную подвижно по рельсам, уложенным вдоль канавы, самоходную от привода, включающего редуктор и двигатель, тележку с подъемным механизмом, механизм для снятия и установки агрегатов автомобиля, размещенный на каретке, смонтированной с возможностью поперечного относительно канавы перемещения, и элементы фиксации автомобиля в вывешенном состоянии, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей для обслуживания мостов разнотипных автомобилей, подъемный механизм включает в себя подъемную раму несущую направляющие для упомянутой ка­ретки и шарнирно связанную с самоходной тележкой двумя парами Г-образных качающихся рычагов, шарнирно соединенных между собой продольными тягами и жестко соединенных поперечной балкой.

Рис. 3.2 Устройство для технического обслуживания автомобиля

Подъемный механизм (рис. 3.2) смонтирован на самоходной тележке 1 с электроприводом перемещения и параллелограммного подъемника, состоящего из привода 2, установленного на кронштейнах 3 рамы са­моходной тележки. Механизм вращения состоящий из электродвигателя 4, червячного редуктора 5 с винтом 6 и грузовой гайкой 7. Последняя шарнирно установлена в кронштейнах 8 поперечной балки, жестко закрепленной на качающихся Г-образных рычагах 9. Левая и правая пары Г-образных качающихся рычагов шарнирно связаны попарно между собой продольными горизонтальными тягами 10 и каждый рычаг шарнирно соединен одним своим концом с рамой самоходной тележ­ки, а другим — с рамой 11, на которой проложены поперечные относительно осмотровой канавы направляющие 12

Преимущества: специализация по проведению работ по монтажу и демонтажу мостов автомобилей;

полный комплекс механизации работ по замене агрегатов;

возможность обслуживания трехосных автомобилей;

позволяет быстро производить ремонтные работы по замене агрегатов трансмиссии трехосных автомобилей на узкой типовой осмотровой канаве, причем как на тупиковой, так и проездного типа.

Недостаток: необходимость в проведении крупных строительных работ по перестройке осмотровых канав;

наличие дополнительных приспособлений и устройств.

Устройство для технического обслуживания автомобиля.

№ 927597, кл B 60 S 5/00

Авторы изобретения: Курашинов Ю.М. и Гриненко В.И.

Устройство для технического обслуживания автомобилей (рис. 3.3), содержащее, подвижную тележку, установленную на продольных направляющих, уложенных в нижней части осмотровой канавы, несущую подъемник с механизмом для замены агрегатов автомобилей, поворотный гайковерт для гаек стремянок и поддерживающий механизм с выдвижной стойкой для удержания в вывешенном положении автомобиля или его агрегатов, причем устройство снабжено портальной тележкой с поперечными относительно оси осмотровой канавы направляющими, в которых установлена каретка, на нижней части которой шарнирно смонтирован кронштейн, несущий поворотный гайковерт и поддерживающий механизм, а осмотровая канава оборудована дополнительными продольными направляющими, уложенными в верхней части для передвижения портальной тележки, а поддерживающий механизм снабжен фиксаторами выдвижной стойки относительно рамы портальной тележки, снабжено дополнительной тележкой для замены ведущих мостов и съемным мостиком с направляющими для перемещения последней, выполненным из двух шарнирно соединенных частей с нижними ограничительными поверхностями для взаимодействия с подъемником для замены агрегатов автомобиля.

Рис. 3.3. Устройство для технического обслуживания автомобиля.

В нижней части осмотровой канавы уложены направляющие 1, по которым перемещается подвижная тележка 2, несущая подъемник 3 с механизмом 4 для замены агрегатов автомобилей и другие механизмы.

В верхней части осмотровой канавы уложены дополнительные направляющие 5, в которых перемещается портальная тележка 6, свободно проходящая над тележкой.

Портальная рама тележки в свою очередь выполнена с направляющими 7, в которых смонтирована поперечно перемещающаяся каретка 8, снизу к раме которой шарнирно прикреплена качающаяся ось 9 с поворотным кронштейном 10, на котором смонтирован гайковерт 11 для откручивания гаек стре­мянок. Кронштейн имеет зазор относительно нижней поверхности направляющих 8, что гарантирует его поворот на 360° вокруг оси.

Направляющие 8 выполнены с возможностью опоры на них поддерживающих механизмов 12 для удержания вывешенного автомобиля за раму и для удержания задней подвески автомобиля .

Механизм 12 выполнен в виде двух выдвижных стоек, связанных между co-бой рамой, которая под действием вертикальной нагрузки опирается на верхние поверхности направляющих 8. Механизм 12 выполнен с фиксаторами положения, стоек относительно направляющих 8.

Преимущества: полный объем механизации процесса смены агрегатов без использования дополнительного оборудования,

наличие гайковерта;

подпорной стойки;

грузоподъемного механизма.

Недостатки: сложность при эксплуатации

Устройство для технического обслуживания автомобилей

над осмотровой канавой

682402, кл. В 60 S 5/00

Авторы изобретения: Лаврентьев Н.А., Интяков Н.Г., Змиев Б.И., и Ковалевский И.И.

Изобретение относится к гаражному оборудованию, а именно к устройствам для технического обслуживания автомобилей над смотровой канавой.

Описываемое устройство (рис. 3.4.) содержит самоходную тележку 1 на колесах 2, перемещающуюся по рельсам 3 вдоль смотровой канавы 4. На тележке смонтирован силовой привод 7, рычаг 5 включения привода колес, пульт 6 управления с тумблером, кнопками, контрольной лампой включения силового привода.

На самоходной тележке установлен подъемник 8, состоящий из винтовой передачи 10, опоры 11с башмаками 12. Подъемник снаряжен грузоподъемной стрелой 9.

Основание стойки является направляющим элементом для опор и подающего приспособления.

Преимущество: достигается полный объема технологии обслуживания при замене агре­гатов автомобиля и обеспечения механизации процесса замены при значительном упрощении конструкции.

Недостаток: Сложность эксплуатации.

3.2. Описание проектируемой конструкции

Устройство для технического обслуживания автомобилей над осмотровой канавой для которого проектируется гайковерт для откручивания гаек стремянок рессор трехосных автомобилей работает следующим образом.

Гайковерт установлен на приспособлении, состоящем из опорной плиты, реечного привода и подвижной каретки с винтовым приводом. Фиксируется гайковерт на шипах. Гайковерт состоит из корпуса, крышки, в которых установлены цилиндрические шестерни: ведущая с отверстием под привод гайковерта и ведомые с многогранником под гаечный ключ. Привод вращения гайковерта состоит из конического шестеренчатого редуктора, карданного вала и хвостовика, на котором установле­на ведущая шестерня гайковерта.

Выше приведенная конструкция является составной частью устройства для технического обслуживания автомобилей над осмотровой канавой.

В конструкторской части данного дипломного проекта сделана попытка расширить функциональные возможности имеющегося гайковерта. Для этого проведено конструкторское изыскание с целью создания приспособления позволяющего использовать имеющийся привод гайковерта для откручивания гаек стремянок рессор трехосных автомобилей.

Чтобы осуществить данный проект необходимо разработать специальный ключ позволяющий передавать крутящий момент с привода гайковерта к гайкам стремянок рессор.

Ключ состоит из следующих элементов:

1 – ступицы, 2 – оси, карданной передачи, 3 – конический редуктор, 4 - наконечника-вал.

Принцип работы гайковерта следующий: крутящий момент передается через раздаточную коробку на ступицу, которая надета на многогранник выходного вала раздаточной коробки. Далее передается через ось соединяющую ступицу с карданной передачей. На конце карданной передачи закреплен ведущий вал конического редуктора. Посредством двух конических передач крутящий момент передается на ведомый вал с наконечником в виде многогранника. На этот наконечник одеваются сменные ключи для откручивания гаек.

Гайковерт является дополнительным приспособлением входящим в комплектацию устройства для технического обслуживания автомобилей над осмотровой канавой. Располагается гайковерт отдельно и монтируется на устройстве при необходимости выполнения работ. При этом входной вал раздаточной коробки с наконечником в виде многогранника вставляется в соответствующий паз на подвижной каретке подъемника.

3.3. Расчет конструкции

Выбор электродвигателя и подбор передаточных чисел.

Исходные данные:

Т = 700 Н·м – крутящий момент на головке съемника;

n = 22 об/мин – частота вращения на головке съемника.

Принимаем значения КПД из таблицы 1.1 [37]:

• червячной при числе витков z₁=2, η₁ = 0,85;

• цепной передачи η₂ = 0,95;

• зубчатой с цилиндрическими колесами η₃ = 0,98;

• зубчатой с коническими колесами η₄ = 0,97;

• коэффициент, учитывающий потери на трение в опорах каждого вала η₀ = 0,99²;

КПД всего привода:

η = η₁·η₂·η₃·η₄·η₀² = 0,85·0,95·0,98·0,97·0,99² = 0,74.

Требуемая мощность электродвигателя определяется по формуле:

,

где ω – угловая скорость н а головке съемника, рад/с.

.

.

По данным таблицы П1 приложения [37], выбираем электродвигатель 4А80В2УЗ. Мощность - Р = 2,2 кВт; частота вращения n = 3000 мин ^-1; скольжение - S = 4,3 %.

Номинальная частота вращен ия вала этого двигателя будет:

n_ном = 3000·(1 – 0,043) = 2871 мин^–1.

Передаточное отношение привода:

.

Разбивка общего передаточного отношения привода:

i₁ = 8, i₂ = 4, i₃ = 4.

где i₁ – номинальное значение передаточного числа червячной передачи, [37];

i₂ – номинальное значение передаточного числа зубчатой передачи с цилиндрическими колесами, [37];

i₃ – номинальное значение передаточного числа зубчатой передачи с коническими колесами, [37].

Уточняем передаточное отношение привода:

.

Погрешность равна

.

Отклонение не превышает ±3%, [37].