Модернизация стенда для шипования шин грузовых автомобилей и тракторов (конструкторская часть дипломного проекта)

3. РАЗРАБОТКА СТЕНДА ДЛЯ ОШИПОВКИ КОЛЕС
3.1 Обоснование разработки. Анализ существующих конструкций
Проектируемый на СТО шиномонтажный участок должен располагать достаточно широким спектром оборудования и оснастки для проведения различных специализированных шиномонтажных работ.
В данном разделе проекта предлагается усовершенствовать стенд для ошиповки шин грузовых автомобилей и тракторов. В качестве базы для разработки был выбран стенд Ш-803, выпускавшийся заводом “Автоспецоборудование”. Данный стенд предназначен для ошиповки колес различных типоразмеров. В качестве конструкторской разработки предлагается разработать устройство для установки и монтажа шины на стенде.
В настоящее время на рынке оборудования для автосервиса достаточно широко представлено оборудование для ошиповки автомобильной авторезины. Комплекты такого оборудования обычно включают в себя высокоскоростные (до 40000 об/мин) сверлильные устройства с пневматическим приводом для сверления глухих отверстий в резине с помощью спирального сверла со специальной заточкой и стенды для запрессовки шипов в протекторы шин, оснащенные пневмопрессами или пневмопистолетами.
Для ошиповки шин наиболее часто применяются отечественные стенды Ш-803 и Ш-816.
Стенд Ш-803 представляет собой стационарный стенд, с питанием 380 В, требующий подвода магистрали сжатого воздуха под давлением 0,6-0,8 МПа. Стенд имеет габариты в плане 1200х640 мм, в своем составе стенд имеет сварную пространственную раму, пневматическую сверлильную машину UG-38, с частотой вращения 25000 об/мин, пневмопистолет AS-8-9-10-11, вибропитатель UF-8, для правильной ориентировки шипов.
На стенде Ш-803 имеется возможность проведения технологических операций сверления и запрессовки шипов без снятия шины со стенда. Это особенно важно, поскольку при этом уменьшается трудоемкость ошиповки, связанная со снятием и перемещением шины, а также уменьшается время на ошиповку одной шины.
Стенд Ш-816 представляет собой стационарный стенд, предназначенный для ошиповки шин легковых автомобилей. Стенд имеет в своем комплекте ручной пневматический инструмент: сверлильная машина и пневматический пистолет Ш-305 с вибропитателем. Шины могут быть как размонтированы, так и смонтированы на ободьях. Стенд крепится на специальном фундаменте. Питание пистолета и сверлильной машины осуществляется от магистрали сжатого воздуха, питание вибропитателя- от электрической сети 220В, 50 Гц. Производительность до 20-25 шин в смену.
Габариты установки 860х980х1800 мм. Масса 264 кг. Применяемые шипы Ш-802А (длина шипа 16 мм, диаметр 8 мм).

3.2 Устройство и принцип действия стенда
Схема стенда на базе Ш-803 с конструкторской разработкой устройств установки, подъема и монтажа шины на стенд представлена на рис. 3.1.
Рис 3.1 -Устройство стенда для ошиповки
Стенд состоит из основания 1, на котором жестко закреплена сваркой пространственная неподвижная рама 2. В верхней части рамы находится поперечина 3, на которой находятся крепления для установки на них сменных пневматического пистолета и пневматической сверлильной машины. Стенд также содержит изогнутый по профилю шины 5 кондуктор 4, который с помощью кронштейнов 6 закрепляется на боковых стойках рамы 2. В средней части рамы 2 расположен опорный механизм 7 шины 5, содержащий тороидальный сектор 8, выполненный по внутренней поверхности шины 5, который укреплен грибовидно через стойку 9 на поворотной горизонтальной оси 10, размещенной в подшипнике 11 скольжения. На концевой части горизонтальной оси 10 жестко закреплена шестерня 12, взаимодействующая с горизонтальной зубчатой рейкой 13 и силовым цилиндром 14 поворота тороидального сектора 8. Зубчатая рейка 13 поддерживается роликом 15 и имеет возможность перемещения в направляющих 16 до упора 17. Для исключения качания опорного механизма 7 при появлении возможных зазоров в сочленениях в процессе эксплуатации шестерня 12 стопорится зубчатым фиксатором 18. Положение шины 5 в продольной плоскости стабилизируется роликами 19, установленными на неподвижной раме 2.
Для ориентации относительно устройств ошиповки, для подъема и опускания шины 5 при ее введении и извлечении из стенда служит механизм 20 подъема-опускания шины 5. Этот механизм включает в себя раму 21, установленную внутри основания 1 и снабженную парными боковыми ребрами 22 с каждой стороны, причем боковые ребра 22 соединены своими верхними частями с силовыми цилиндрами 23, установленными шарнирно на основании 1 по обе ее стороны. Кроме того, ребра 22 снабжены осевым ограничителем 24, имеющим возможность перемещаться в пазах стоек 25, жестко закрепленных на основании 1. В средней части рамы располагаются опорные ролики 26.
Для подачи шины 5 в установку и ее извлечения из нее будет применяться рычажное устройство, состоящее из горизонтального поворотного рычага 27, шарнирно смонтированного на неподвижной раме 2 и имеющего два рычага консоли 28 и 29. При этом, один из рычагов выполняется телескопическим. Для управления системой пневматического привода механизма подъема шины 5, а также привода пистолета и сверлильной машины на стенде имеется пульт управления 30.
Стенд работает следующим образом.
Горизонтальный поворотный рычаг 27 поворачивается за пределы габаритов стенда, а рычаг 29 выдвигается на максимальную длину. Шина 5 устанавливается (вручную или грузоподъемным устройством) своими бортами на рычаги 28 и 29 горизонтального поворотного рычага 27. Тороидальный сектор 8 опорного механизма 7 переводится в нижнее положение при помощи силового цилиндра 14, зубчатой рейки 13 и шестерни 12, жестко связанной с горизонтальной осью 10. После этого горизонтальный рычаг 27 с шиной 5 поворачивается и шина вводится в внутреннюю часть установки, до упора в стабилизирующие ролики 19. Включаются силовые цилиндры 23 механизма 20 подъема-опускания шины 5, который своими опорными роликами 26 поднимает шину на требуемую высоту. После подъема шины 5 рычаг 29 отводится вместе с рычагом 28 за габариты стенда. Горизонтальная ось 10 поворачивается силовым цилиндром 14 до установки тороидального сектора 8 в верхнее положение с последующим его стопорением фиксатором 18. Затем шина 5 ориентируется поворотом на опорных роликах 26 своими “шашечками” для максимального удобства сверления и запрессовки шипов. Далее шину 5 поджимают при помощи механизма подъема и кондуктора 4. После этого производятся операции, согласно технологическому процессу ошиповки. После этого шину 5 разжимают, поворачивают на роликах 26 и продолжают ошиповку. После завершения процесса производится извлечение шины 5. Порядок извлечения шины является обратным порядку ее установки.