Модернизация тележки грузовой ТГ-150М на складе запчастей (конструкторская часть дипломного проекта)

Содержание

5 Конструкторская разработка
5.1 Анализ существующих аналогов и обоснование разработки
5.2 Расчет подшипника скольжения колеса тележки
5.3 Проверка упорного подшипника подпружиненного колеса
5.4 Подбор пружины для амортизационного устройства


5 Конструкторская разработка
5.1 Анализ существующих аналогов и обоснование разработки
Несмотря на стремление автоматизировать все погрузочно-разгрузочные процессы на товарных и производственных складах, ручные тележки, как и грузовые платформенные аналоги, не уступают своих позиций, по-прежнему применяясь для перемещения товаров и размещения их на хранение. Разнообразные типы грузовых тележек оптимально подходят для небольших складских помещений, где хранится компактный по размеру, но достаточно тяжелый груз: перенести его вручную из-за непомерной нагрузки невозможно, тогда как крупная складская техника не всегда может развернуться в ограниченном пространстве.
Преимущества ручных и грузовых платформенных тележек нередко определяют выбор именно в их пользу. Прежде всего, в тележках внимание покупателей привлекает доступная цена – расходы на приобретение ручных тележек, приводимых в движение усилием человека, приемлемы для небольшого магазина или склада компании, только начинающей свою деятельность. В случае, если грузооборот на предприятии невелик, приобретение дорогостоящих автоматических устройств (например, ручных гидравлических тележек) экономически нецелесообразно, тогда как невысокая стоимость платформенных или ручных тележек полностью окупит себя за непродолжительный период использования.
Тележки платформенные, предлагаемые на продажу многими производителями складской техники, просты в эксплуатации, не требуют сложного ухода, ремонтопригодны и универсальны в использовании. Платформенные тележки позволяют перевозить груз с любыми параметрами, кроме повышенной массы, которая не позволит сдвинуть груз с места.
В зависимости от особенностей конструкции, ручные тележки классифицируют по нескольким признакам:
 по количеству колес: ручные тележки двух- и четырехколесные;
 по виду изготовления колес: тележки с литыми или пневматическими шинами;
 по возможности замены колес: стационарная или съемная конструкция ручной тележки;
 по типу конструкции тележки: ручная тележка складная или сварная;
 по уровню максимально допустимой массы груза;
 по основному назначению: ручные тележки для бочек, тележки для баллонов, платформенные тележки для перевозки мебели и предметов интерьера, ручные тележки для перевозки грузов, тележки для упакованных или распакованных товаров и т.д.;
 по конструктивным особенностям: ручные тележки с бортами или без них, с дополнительным укреплением платформы, с двумя платформами, расположенными одна под другой, тележки с дополнительными полками и т.д.
Работа и складирование грузовк различной весовой категории это трудоёмкий процесс, что бы его облегчить используется оборудование для перемещения , кантования, перевозки, складирования. Так для перемещения используют тележки BOSCH GSH 27 [14] (рисунок 5.1).

Рисунок 5.1 Тележка BOSCH GSH 27

Ещё один вид оборудования это платформенная тележка (рисунок 5.2).

Рисунок 5.2 - Платформенная тележка
Тележка оснащена 2 поворотных и 2 фиксированных колесами.
Поверхность платформы тележки покрыта антискользящим материалом.
Для перевозки складской тары также используют тележку DF 2.5 (рисунок 5.3).

Рисунок 5.3 - Тележка гидравлическая DF 2.5
Тележка платформенная новая очень надежная. Имеет знак качества GS И TUV.
Тележка оснащена 2 поворотных и 2 фиксированных колеса
Поверхность платформы тележки покрыта антискользящим материалом
Размеры в сложенном виде:
 Ширина: 605 мм
 Длина: 915 мм
 Высота: 280 мм
Размеры в разложенном виде:
 Ширина: 605 мм
 Длина: 915 мм
 Высота ручки 870 мм
 Платформа находится на высоте 20 см
На складе лакокрасочной продукции ОАО «Борисовский завод автотракторного электрооборудованияя» используются тележки ТГ-150 (рисунок 5.4).

Рисунок 5.4 - Тележка ТГ-150








Тележка грузовая ТГ-150М изготавливается в соответствии с требованиями ТУ BY 500059647.025-2005 и предназначена для перевозки штучной тары массой до 150 кг. Тележка изготовлена из алюминиевых и пластмассовых деталей.
Для облегчения труда складских рабочих при транспортировке различных грузов предлагается установить дополнительное подпружиненное колесо (рисунок 5.5). Подгруженная поворотная колесная опора применяется на тележках перемещающих тяжелые грузы. Отличительной особенностью этих опор является устойчивость к сильным ударным нагрузкам, высокая износостойкость, устойчивость к порезам. Данная модернизация позволит облегчить процесс транспортировки тары и соответственно увеличить производительность труда на складе.

а б
Рисунок 5.5 - а-Тележка грузовая ТГ-150М, б-Подпружиненное опорное колесо

Дополнительное опорное колесо выполнено поворотным, что делает тележку более маневренной, а пружинная часть опоры позволяет использовать тележку с грузом на складах с неровным напольным покрытием, что расширяет возможности примения данной тележки.
5.2 Расчет подшипника скольжения колеса тележки
В подпружиненой опоре используем подшипники скольжения так как они обладают следующими преимуществами:
 Хорошо воспринимают вибрационные и ударные нагрузки.
 Работают бесшумно.
 Имеют сравнительно малые радиальные размеры.


Рисунок 5.6 - Схема расчета подшипников колеса тележки.

Рассчитаем подшипник скольжения подпружиненной опоры тележки грузовой ТГ-150, работающих при полужидкостном трении. К таким подшипникам относятся подшипники грубых тихоходных механизмов, машин с частыми пусками и остановками, неустановившимся режимом нагрузки, плохими условиями подвода масла и т. п. Эти подшипники рассчитывают по условному давлению. Для определения давления, испытываемого подшипника, используются расчетная схема на рисуноке 5.6 и формула (5.1)
, (5.1)
где dn – внутренний диаметр подшипника, м;
ln – длина подшипника, м;
Fn – сила, действующая на подшипник, определяется по формуле
Из формулы (5.1) можем найти длину подшипника:

, (5.2)
где [pa]– допусимое давление, МПа;
[pa]=0,700 Мпа для металлокерамических вкладышей [7].

Принимаем длину подпипника l=50 мм.
Суммарная сила, действующая на опорное колесо тележки, находим по формуле

5.3 Проверка упорного подшипника подпружиненного колеса

На оси грузозахватного устройства установлен шариковый упорный однорядный подшипник No 8205 по ГОСТ 6874-75. Его статическая грузоподъемность С 0 = 4000 Н [20]. Конструкция опоры предопределяет действие на подшипник только осевой силы Fа = 676 Н. Предполагая наличие динамических нагрузок расчет ведем с учетом двукратной перегрузки [20,21].
P = 676•2•1,5 = 2028 < С 0 = 4000 Н. (5.3)
Подшипник по статической грузоподъемности работоспособен.
5.2.3 Расчет сварного шва крепления подпружиненного колеса к раме тележки
Подпружиненное колесо крепится к раме тележки грузовой ТГ-150 к раме при помощи сварки, приваренной по периметру угловыми швами. Катет шва К=5 мм.
Максимальный изгибающий момент определяется как вес тележки и веса емкости с лакокрасочными материалами на расстояние от шва к конечной точки колеса.
МИЗГ МАХ =0,490∙0,56=0,27 кН•м
Определим напряжения этого момента:
  ,  (5.4)
где   - момент сопротивления швов, Н/мм3
  ,   (5.5)
где   - моменты инерции параметров швов, мм4 .
,   (5.6)
, - длины швов, мм;
мм; мм;
К – катет сварного шва, мм.
мм4 ;
мм4
мм3 ;
Н/мм2 .

Допускаемые напряжения для сварочного шва, выполненного ручной сваркой электродами типа Э-34:
 (5.7)
Где [τр] допускаемое напряжение основного материала для стали Ст. 3 ,
[τр]=72 МПа


Таким образом условие прочности швов соблюдается.
5.4 Подбор пружины для амортизационного устройства
Предварительно выбираем класс применяемой пружины таблице 6.1 [14].
Определяем максимальную силу при максимальной деформации по формуле:
F (5.8)
где Fр сила действующая на пружину, Н
Fр=676 Н
δ осевой инерционный зазор пружины, δ=0,05 стр.116 [6].
Тогда сила действующая на пружину:
F =711 Н
Про ГОСТ 13770-68 и силе F подбираем пружину ПР-1.4.52.00.603 ВО2.
Её параметры: F=1450 Н, D=50 мм, d=8 мм, z1=150 Н/мм [8].
Определяем жёсткость пружины при работе:
(5.9)
где h—рабочий ход пружины, принимаем h=50 мм.
Н/мм
Число рабочих витков будет:
(5.10)

Принимаем n=11 витков.