Реконструкция ОАО АТП № 5 г. Витебска с модернизацией гидроподъемника для демонтажа и монтажа коробок передач и редукторов автомобилей и тракторов (дипломный проект)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе дипломного проектирования, согласно заданию произведена реконструкция ОАО АТП No 5 г. Витебска.
По результатам расчетов производственных площадей, вспомогательных, административно-бытового корпусов и зоны хранения выполнена реконструкция производственного корпуса. Полученные в результате расчетов показатели не превышают эталонных, что указывает на правильность выполненных расчетов.
В производственном корпусе посты ТО и ТР расположены вблизи отделений, участков и складов к которым они тяготеют. Помимо производственных корпусов предусмотрены вспомогательные, в которые вынесены отделения, менее тяготеющие непосредственно к зоне ТО и ТР, мойка, отделение окраски с помещениями к которым они тяготеют (склад лакокрасочных материалов и помещение по приготовлению красок).
Показатели по генеральному плану находятся в установленных пределах.
Согласно заданию детально разрабатывалось агрегатное отделение с расстановкой необходимого оборудования в нём. В результате чего рассчитана площадь отделения, подобрано оборудование и расставлено с учетом нормируемых расстояний между стенами, колонами и самим оборудованием.
Большое внимание уделялось вопросам охраны труда, была дана характеристика предприятия, его производственных корпусов, санитарно-бытовых помещений, рассчитана освещенность в агрегатном отделении.
В экономическом разделе оценивался уровень рентабельности капитальных вложений и срок окупаемости проекта агрегатного отделения.
Разработан технологический процесс на замену коробки передач автомобиля МАЗ-5432.
Проведен обзор существующих конструкций стендов для снятия коробок передач грузовых автомобилей. В ходе дипломного проекта было произведено совершенствование стенда ПТО-38, а также был произведен проверочный расчет элементов конструкции.



5 АНАЛИЗ И РАСЧЁТ КОНСТРУКЦИИ СТЕНДА

5.1 Технические характеристики стенда для снятия КПП

За основу для дальнейшей разработки принимаем гидроподъемник ПТО-38. Данный гидроподъемник предназначен для демонтажа и монтажа коробок передач и редукторов задних мостов автомобилей ГАЗ, ЗИЛ, МАЗ и автобусов Икарус.
Технические характеристики.
1. Тип         передвижной
2. Грузоподъемность, Н     2940
3. Рабочее давление, кгс/см2 МПа   0,3
4. Скорость подъема, м/мин     0,3
5. Управление        ручное
6. Заправочная емкость, л     8
7. Удельная металоемкость, кг/кг    0,36
8. Габаритные размеры, мм, не более
длина         1208
ширина         1093
высота        735
9. Масса, кг, не более      109

5.2 Состав стенда для снятия КПП

Гидроподъемник мод. ПТО-38 состоит из следующих основных узлов:
рама с колесами;
телескопический цилиндр;
масленный бачек с насосом и обратным клапаном.

5.3 Устройство и принцип работы стенда для снятия КПП

Гидроподъемник представляет собой тележку, состоящую из сварной рамы (1) (см. рис.2 и 3), смонтированной на четырех колесах (5), телескопического цилиндра (2),маслянного бачка (6) с насосом, клапаном и сапуном, рукоядки привода насоса (3), механизма перемещения с маховиком (7) в торце штока цилиндра (2) предусмотренно отверстие для установки приспособления при монтажедементаже коробки передач или редуктора.
Гидроподъемник за ручку (4) подводится под коробку передач или редуктор. Движением рукоятки (3) вверх-вниз через насос и клапан создается давление масла в цилиндре (2). Шток цилиндра с приспособлением для коробки передач или редуктора поднимают на необходимую высоту и совмещают с посредством маховика (7) ось цилиндра гидроподъемника и продольную ось коробки передач или редуктора заднего моста.
Опускание цилиндра производится путем переключения клапана, для этого необходимо нажать ногой на стержень клапана.

5.4 Меры безопасности при работе со стендом для снятия КПП

1. К работе допускаются лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности, ознакомленные с конструкцией и последовательностью выполнения операций на гидроподъемнике.
2. При работе с гидроподъемником руководствоваться «Правилами по охране труда на автомобильном транспорте, утвержденными президиумом Центрального комитета профсоюза рабочих автомобильного транспорта и шоссейных дорог от 24 апреля 1979г.
3. Остальные требования техники безопасности должны соответствовать: требованиям ГОСТ 12.2.003-74, который распространяется на производственное оборудование для технического обслуживания и ремонта автомобилей, требованиям ГОСТ 12.3.007-79 по ремонту и техническому обслуживанию автомобилей.
4. Гидроподъемник перед пуском в эксплуатацию должен быть испытан техническим персоналом предприятия с составлением свидетельства в соответствии с правилами ГОСТЕХНАДЗОРА.
5. ЗАПРЕЩАЕТСЯ использование гидроподъемника не по прямому назначению.

5.5 Подготовка стенда для снятия КПП к работе

Проверить надежность крепления всех сборочных единиц и деталей.
Заполнить бачок индустриальным маслом И 20 А ГОСТ 20799-75.
Вывернуть пробку цилиндра.
Перемещением рукоятки (3) вверх-вниз создать давление масла в цилиндре до выхода его в отверстие из-под пробки.
Завернуть пробку.
В отверстие штока цилиндра установить приспособление для коробки передач или редуктора заднего моста.
Детали подвижных и резьбовых соединений, не подвергающиеся окраске, должны быть смазаны солидолом УС-1 ГОСТ 1033-73.
Из практики использования гидравлических подъемников в автобусных и грузовых парках видно, что подъемники часто использовались, вопреки мерам безопасности, не по прямому назначению, в результате чего подъемники выходили из строя. Так, например, с помощью данного гидроподъемника ПТО-38 пытались достать из ямы ввалившиеся туда автобусы и грузовые автомобили масса которых значительно превышает грузоподъемность данных подъемников. В результате гидроподъемники ломались.
Для предотвращения подобных неприятных эксцессов в дальнейшем, я предлагаю ввести ограничение по массе в гидроподъемниках на подъем.
Решение данной задачи я вижу в постановке на гидроподъемники предохранительного клапана открывающегося при попытке рабочего превысить допустимое давление в гидроподъемнике, т.е. излишки масла понижая давление будут стекать в масленый бачок предотвращая перегрузку гидроподъемника.
Положение клапана на подъемнике выбирается исходя из соображения наименьшего количества узлов подверженных возможной перегрузке. Я предлагаю поставить предохранительный клапан непосредственно на штуцере из масляного бачка перед шлангом, чтобы не нагружать последний.
Схема данного предохранительного клапана представлена ниже, на рис. 4.
1 – гайка, 2 – шток, 3 – корпус, 4 – шарик, 5 – пружина, 6 – штуцер, ввинчиваемый в штуцер шланга высокого давления, 7 – штуцер для шланга низкого давления (для слива).
Рисунок 4 – Предохранительный клапан

Регулировку минимального давления в случае износа пружины (5) можно осуществлять за счет подкручивания гайки (1).
Далее приводится расчет пружины, как элемента отвечающего за минимальное давление срабатывания предохранительного клапана.





5.6 Расчет пружины предохранительного клапана

Для начала расчета уточним некоторые данные, назначаемые по условиям работы механизма в состав которого входит данная пружина, необходимые для расчета.
Сила пружины при предварительной деформации, P1=2 кгс.
Сила пружины при рабочей деформации , P2=3 кгс.
Рабочий ход, h=5 мм.
Наибольшая скорость перемещения подвижного конца пружины при нагружении или разгрузки, 0=5 м/с.
Выносливость – число циклов до разрушения, N=1*107.
Наружный диаметр пружины, D=7 мм.
Относительный инерционный зазор пружины сжатия, , (выбирается в зависимости от класса) =0.050.25.
По формуле (78), пользуясь интервалом значений от 0,05 до 0,25 находим граничные значения силы пружины при максимальной деформации P3
      P3=P2/(1-)      (5.1)
P3=3/(1-0,05) 3/(1-0,25)=3,154
Уточняем по таблицам 11-17 [5].
Исходя из заданного диаметра и стремления обеспечить наибольшую критическую скорость останавливаемся на витке со следующими данными (номер пружины – 269): P3=4 кгс, диаметр проволоки d=1 мм, D=7 мм, жесткость одного витка z1=4,63 кгс/мм, наибольший прогиб одного витка f3=0,864 мм.
Учитывая, что для пружин I класса норма напряжений 3=0,3в (табл. 2 [5]), находим, что для найденного диаметра проволоки расчетное напряжение 3=0,3*250=75 кгс/мм2.
Принадлежность к I классу проверяем путем определения отношения 0/кр, для чего предварительно находим критическую скорость по формуле (79) при =0,25.
       , м/с    (5.2)
где =3,58
Модуль сдвига G=8*103 кгс/мм2
Плотность материала q=8*10-10 кгс*с2/мм4
=5,237 м/с
0/кр=5/5,237=0,955<1
Жесткость пружины z, кгс/мм
           (5.3)
z=0,2 кгс/мм
Число рабочих витков n:
            (5.4)
n=23,15
Принимаем n=23
Полное число витков n1:
      n1=n+n2      (5.5)
где n2 – число опорных витков;
n2=2;
n1=25 витков.
Средний диаметр пружины D0, мм
      D0=D-d      (5.6)
D0=6 мм
Индекс пружины C,
      С= D0/d      (5.7)
C=6
Предварительная деформация F1, мм
      F1=P1/z      (5.8)
F1=10 мм
Рабочая деформация F2, мм
      F2=P2/z      (5.9)
F2=15 мм
Максимальная деформация (при соприкосновении витков сжатия) F3, мм
      F3=P3/z      (5.10)
F3=20 мм
Высота пружины при максимальной деформации H3, мм
      H3=(n1+1-n3)d     (5.11)
где n3 – число зашлифованных витков.
Принимаем n3=2
H3=(25+1-2)*1=24 мм
Высота пружины в свободном состоянии H0 , мм
      H0= H3+F3     (5.12)
H0=24+20=44 мм
Высота пружины при предварительной деформации H1, мм
      H1= H0-F1     (5.13)
H1=44-10=34 мм
Высота пружины при рабочей деформации H2 (определяет габариты узла пружины растяжения без учета зацепов), мм
      H2= H0-F2     (5.14)
H2=44-15=29 мм
Шаг пружины t, мм
      t=f3+d       (5.15)
t=0,864+1=1,864 мм
Длина развернутой пружины L, мм
      L3,2*D0*n1     (5.16)
L3,2*6*25=480 мм
Принимаем по табл.11-17 [5]
L=600 мм
Масса пружины Q, мм
      Q19,25*10-6*D0*d2*n1   (5.17)
Q19,25*10-6*6*1*25=0,0028875 кг.
Принимаем Q=2,8875т
Объем W, занимаемый пружиной, мм3
      W=0,758*D2*H1    (5.18)
W=0,758*49*34=1262,8 мм3
....

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ
БЕЛОРУССИКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИСТЕТ

Автотракторный факультет

Кафедра «Техническая эксплуатация автомобилей»

ДОПУЩЕН К ЗАЩИТЕ
Заведующий кафедрой
_______ А.С. Сай

« » июня 2009г.


ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА

«Реконструкция ОАО АТП № 5 г. Витебска»

Специальность 1 - 37 01 06 «Техническая эксплуатация автомобилей»

Студент-дипломник
группы 301422 К.О.Вайда

Руководитель Е.Л.Савич
 к.т.н., профессор
Консультанты:
по технологическому разделу Е.Л.Савич
к.т.н., профессор

по экономическому разделу А.А.Косовский,
ст. преподаватель

по разделу «Охрана труда» И.В.Заяш,
к.т.н., доцент

Ответственный за нормоконтроль Е.Л.Савич
к.т.н., профессор

Объём проекта:
пояснительная записка - листов
графическая часть - листов



Минск 2009