Модернизация подъемника для легковых автомобилей (конструкторский раздел дипломного проекта)

10. Конструкторская разработка.

Для расширения производственных возможностей ПТО и в целях экономии времени на техническое обслуживание и текущий ремонт, в конструкторской части мы предлагаем приспособление, которое позволит обслуживать автомобили ГАЗель на подъемнике П-97М, предназначенном для обслуживания легковых отечественных автомобилей.
В целях экономии времени на техническое обслуживание и текущий ремонт автомобилей ГАЗель, целесообразно использовать подъемник. Автомобиль ГАЗель невозможно поднимать для обслуживания под пороги как легковые автомобили, поэтому предлагаем поднимать автомобили такого типа за раму, для чего представляем следующее приспособление.
Приспособление для поднятия автомобиля ГАЗель за раму представляет собой составной металлический цилиндр переменного сечения с фрезерованным пазом с одного торца и резьбой с другого, и представлено на рисунке (1). Приспособление выполнено из Ст. 3 σт = 200 Н/мм2 ; [σсж] = 157Н/мм2; ГОСТ 380–60.


Приспособление ввинчивается в подъемный рычаг подъемника. Нагрузка распределяется по оси цилиндра, поэтому поверять надежность приспособления будем следующими методами:
1) Проверка цилиндра приспособления на сжатие;
2) Проверка резьбы приспособления на смятие.

10.1 Проверка цилиндра приспособления на сжатие
Определим наибольшую величину груза Q, который может быть поднят подъемником при помощи предложенного приспособления, не учитывая прочности самого подъемника.
Определим значение допустимых усилий в цилиндре приспособления:
N = S*[σсж] ,
(где S – площадь поперечного сечения цилиндра приспособления, S = 7088,2мм2;
[σсж] – допустимое напряжение при сжатии, для Ст 3 [σсж] = 157 Н/мм2;
N = 7088,2*157 = 1,1 МН = 110 т.
Из результата видно, что приспособление не только выдержит массу автомобиля ГАЗель (2,6 т.), но и имеет огромный ресурс работы.

10.2 Проверку резьбы приспособления на смятие
Характеристика резьбы:
–Резьба общего назначения, треугольная, однозаходная ГОСТ 9150–59
– шаг резьбы Р = 3,5 мм
– наружный диаметр резьбы винта d = 30 мм;
– внутренний диаметр резьбы винта d1 = 26,211 мм;
– средний диаметр резьбы винта и гайки d2 = 27,73 мм;
– высота гайки Н = 100 мм;
– высота резьбы h = 1,89 мм;
– материал – Ст 3
Из условия износостойкости резьбы по напряжениям смятия: где F – сила, действующая на резьбу винта и гайки.
где F – сила, действующая на резьбу винта и гайки.


Так как используем четыре приспособления к подъемнику П-97М то силу, действующую на резьбу винта и гайки, найдем следующим образом:
где G – нагрузка, действующая на подъемник,
G = m*g =2600*9.8= 25480 Н.
d2 – средний диаметр резьбы винта и гайки d2 = 27,73 мм;
h – высота резьбы, h = 1,89 мм;
z – число рабочих витков.

Число рабочих витков находится следующим образом:

где Н – высота гайки, или глубина ввинчивания винта в деталь, Н = 100 мм;
P – шаг резьбы, для резьбы М30х3,5 р = 3,5 мм.

[σсм] – допускаемое напряжение при смятии, допускаемое напряжение при смятии находится по формуле:

где [σт] – предел прочности материала, для Ст 3 [σт] = 200 Н/мм2;


n – коэффициент запаса, n = 1,5 Подставив данные в формулу (2) получим напряжениям смятия:
1,41 ≤ [σсм] = 133
Напряжение смятия полностью удовлетворяет условию износостойкости резьбы по напряжениям смятия и имеет достаточный ресурс работы.
Предложенное приспособление просто в использовании, функционально и имеет огромный ресурс работы. Оно позволит расширить производственные возможности ПТО и сократить время на ТО и ТР автомобилей ГАЗель.