148372 (Устройство и расчет автомобильных подъемников)

Введение

Без автомобиля невозможно представить деятельность человека, его работу, отдых. Став одним из наиболее популярных и доступных видов транспорта, он прочно вошел в наше сознание. В автомобилестроении заняты миллионы людей, а если прибавить к ним другие миллионы, работа которых связана с ремонтом и обслуживанием автомобилей, то кажется, что очень и очень немногие виды человеческой деятельности вовлекают столь же большие количества людей.

Развитие системы технического обслуживания в стране, сопровождающее интенсивный рост парка личных легковых автомобилей, привело к необходимости внедрения прогрессивных форм и методов организации и технологии обслуживания и ремонта автомобилей, созданию нового современного оборудования и специнструмента.

Подъемники находят все большее применение на станциях технического обслуживания (СТО) в качестве базового оборудования при организации различных рабочих постов основных производственных участков.

Одним из основных преимуществ подъемников является также то, что они позволяют более оптимально организовать технологический процесс технического обслуживания и ремонта автомобилей. Кроме того, подавляющее большинство подъемников сравнительно легко позволяет менять место их установки, что очень важно при современных непрерывно меняющихся условиях производства.

В настоящее время во всем мире выпускается большое количество подъемников разнообразных конструкций и различного назначения. Достаточно сказать, что только в Германии подъемники выпускают 24 фирмы, в Англии-16, причем некоторые из этих фирм выпускают 10 и более типов и их модификаций.

1. Анализ конструкций подъемников

1. Классификация подъемников

По своему конструктивному исполнению автомобильные подъемники можно разделить на следующие основные типы: одностоечные, двухстоечные, четырехстоечные.

По типу установки - стационарные и передвижные.

Грузоподъемности, кг: 1800, 2000, 2200, 2500 и др.

По типу привода - электрогидравлический, электромеханический, пневмогидравлический и др.

По типу поднимающих устройств: цепные, винтовые, телескопические, рычажные.

По типу подхватывающих устройств: платформенные, рамные, консольные.

Стационарные подъемники монтируются на определенном месте, чаще всего без специального фундамента на ровную поверхность пола и крепятся с помощью анкерных болтов или специальных шпилек. Если подъемник телескопический (в том числе плужерный), то для его монтажа требуется специальный фундамент.

К передвижным относятся подъемники, у которых перемещаются стойки. Основным преимуществом передвижных подъемников является их мобильность - возможность использования поочередно на различных постах и в различных технологических зонах предприятия. Передвижные стойки могут использоваться в основе одной, двух, трех и более штук. В этом случае каждая стойка имеет свой индивидуальный привод и пульт управления.

Для обслуживания легковых автомобилей на станциях технического обслуживания в основном используются подъемники грузоподъемностью 2т.

Доступ к обслуживаемым на подъемнике узлам и агрегатам поднятого автомобиля зависит от конструкции подхватывающих устройств.

Наибольший доступ к узлам и агрегатов автомобиля с низу обеспечивают подъемники с подхватывающим устройством в виде четырех поворотных консольных рычагов. С таким подхватывающим устройством выполнены 1- и 2-стоечные подъемники. Используются такие подъемники в зоне приемки и выдачи, технического обслуживания и ремонта, а также на участке проведения работ по ремонту кузовов.

Подъемники с подхватывающим устройством в виде поперечных балок(рамные) выпускаются 1- и 2-плунжерными. Используются они в зонах мойки, на постах нанесения противокоррозионных покрытий, в зоне технического обслуживания и ремонта.

Подъемник платформенного типа (ширина направляющих платформы подъемника достигает 700-800 мм) выпускаются 4-стоечными с электрогидравлическим электромеханическим приводом. Используются такие подъемники чаще всего на участке смазки, в зоне технического обслуживания и ремонта. Для расширения объема проводимых работ подъемники дополнительно комплектуются вспомогательным оборудованием (балками, домкратами и др.).

1.2 Характеристика и анализ конструкций подъемников

Одностоечные подъемники имеют ряд преимуществ по сравнению с двух-четырехстоечнными:

1. При использовании одностороннего подъемника ремонтный рабочий имеет оптимальную свободу передвижения вокруг автомобиля, свободный доступ к нижним частям автомобиля. У двух-, четырехстоечных подъемников стойки находятся по обе стороны автомобиля, что затрудняет проход рабочему, а также оптимальное выполнение ремонтных работ.

2. При использовании одностоечного подъемника автомобиль легко въезжает на подъемник, даже в том случае, если месторасположение подъемника и подъезд к нему не очень удобны. В случае с двухстоечным подъемником приходится неоднократно маневрировать автомобилем, чтобы поставить его на подъемник. Зачастую автомобиль при этом повреждается.

3. Для установки одного одностоечного подъемника фирмы «Амех» требуется меньше места, чем для двухстоечного (3200 мм и 3700 мм соответственно). Если подъемники устанавливаются в ряд, то для их установки требуется соответственно 3900 мм и 4400 мм.

4. При установке одностоечных подъемников этой фирмы не требуется специального фундамента, и толщина бетонного пола (13-15 мм) достаточна для закрепления болтов. Время установки подъемников составляет примерно 1 ч.

Одноплунжерные подъемники имеют те же преимущества, что и одностоечные, к тому же они обладают хорошим удельными показателями по мощности и грузоподъемности. Вместе с тем их серьезным недостатком является необходимость заглубления гидроцилиндра ниже уровня поля на 2-3 м, что исключает возможность устройства подвального помещения под зонами ТО и ТР и установку подъемников на перекрытии. Недостатками одноплунжерного подъемника являются также: затрудненность доступа к механизмам автомобиля в зоне расположения плунжера и чувствительность плунжера к перекосам, что вызывает самопроизвольное подворачивание рамы с установленным на ней автомобилем.

Отечественной промышленностью выпускаются одноплунжерные подъемники мод. П-138 и П-138 Г грузоподъемностью до 2000 кг.

Двухстоечные подъемники обеспечивают достаточную устойчивость поднимаемого автомобиля, безопасность работ, хороший доступ со всех сторон. Монтаж этих подъемников несложен, а конструкция достаточно проста в эксплуатации. Серийно выпускаемый двухстоечный подъемник П-133 (рис 4.9) для легковых автомобилей массой до 2 т имеет асимметрично расположенные по отношению к автомобилю стойки, что позволяет открывать двери автомобиля, улучшает удобство обслуживания. Подъемник не требует заглубленного фундамента и может устанавливаться на любую ровную поверхность (грунт, деревянный пол, межэтажное перекрытие), крепится к полу с помощью анкерных болтов, спецшпилек или крепежных втулок (в зависимости от конструкции пола).

Отечественной промышленностью выпускаются 2-стоечные подъемники для легковых автомобилей грузоподъемностью до 3 т моделей ПЛД-3, ПЛДЗ-01 (с напольной рамой), подъемник мод. ПЛД (до 5 т).

Двухплунжерные подъемники имеют те же достоинства, что и двухстоечные подъемники, и недостатки, характерные для одноплунжерных подъемников.

Четырехстоечные подъемники сравнительно легко монтируются и демонтируются. Они занимают большую площадь. Грузоподъемность их в пределах 3-7 тонн. В механической части привода может использоваться винт, цепная, тросовая или карданная передачи.

Из отечественных 4-стоечных подъемников на СТОА, АТП чаще всего используется подъемник мод. П-137 грузоподъемностью 2 т с электрогидравлическим приводом.

На предприятиях «Автотехобслуживания» широко применяются 4-стоечные подъемники SDO (Польша).

Принципиальное отличие от других 4-стоечных подъемников представляет подъемник балконного типа, который позволяет проводить работы одновременно на 3-х уровнях: под автомобилем и на балконе подъемника (сбоку и сверху автомобиля).

Конструктивное отличие заключается в том, что на стояках на определенной высоте монтируется балкон, либо балконная площадка делается подъемной заодно с колейной рамой.

2. Устройство, принцип действия и техническая характеристика подъемника ОМА 512

Общий вид подъемника представлен на листе общего вида графической части проекта. Подъемник двухстоечный с электрогидравлическим приводом для легковых автомобилей выполнен в напольном исполнении и состоит из следующих составных узлов: стойки П- образного профиля.

Привод лап осуществляется за счет хода штока гидроцилиндра, на конце которого расположен шкив который осуществляет натяжение троса. Подъем лап и их синхронизация осуществляется за счет троса, который с одной стороны крепится к основанию, а другой конец закреплен на лапе другой стойки.

Перемещение кареток вверх и вниз в крайних положениях ограничивается конечными выключателями. Отключение конечных выключателей осуществляется флажками, прикрепляемыми к боковой стенке каретки стойки.

Опорная рама подъемника представляет собой жесткую конструкцию, сваренную из швеллера.

Управление подъемником осуществляется пультом управления, установленным на стойки управления, прикрепляемой к стойке.

Клиновые механизмы безопасности наиболее распространены. Они применяются как в двух стоечных, так и в четырех стоечных подъемниках. Эти механизмы предотвращают самопроизвольное опускание кареток как в случае обрыва троса, так и при разгерметизации гидросистемы (ложной команды на опускание).

В гидроцилиндре дополнительно устанавливается запорный клапан, который предотвращает выход масла из гидроцилиндра при быстрой потере давления в системе.

2.1 Порядок работы подъемника

Подъем.

Установите главный переключатель в позицию “1” и нажмите кнопку включения режима ПОДЬЕМА, и удерживайте кнопку нажатой до достижения подъемником требуемой высоты подъема.

В течение всего цикла подъема рычаг вывода ловителей будет находиться в обычном (поднятом) положении, что обеспечит автоматическое зацепление ловителей с пазами стержней безопасности.

Остановка.

При остановке подъемника в поднятом положении нагрузка на лапах никогда не должна удерживаться тросом. Лапы должны удерживаться клиньями – ловителями, которые автоматически входят в пазы стержня безопасности.

После достижения подъемником требуемой высоты нажмите кнопку СТОП. Подъем автоматически прекратится, когда клинья войдут в первые пазы при начинающемся опускания.

Опускание.

Перед операцией опускания необходимо вывести ловители из зацепления: для этого нажмите кнопку включения режима подъема, чтобы платформы начали двигаться вверх приблизительно на 3 см.

Затем нажмите кнопку включения режима опускания, которая автоматически выведет клинья - ловители из зацепления и включит соленоидный клапан управления режимом опускания.

Если при опускания подъемника на пути платформ возникают препятствия, то срабатывают контролирующие натяжение тросов датчики, передавая на микровыключатели команду для прекращения опускания.

При таком срабатывании датчиков допускается включение только режима ПОДЪЕМА. Следует отметить, что в режиме опускания защита от случайного падения автомобиля обеспечивается ловителями, управление которыми осуществляется указанными датчиками.

2.2 Техническая характеристика подъемника

В таблице 1 приведена техническая характеристика одностоечного подъемника.

Таблица 1 - Технические характеристики одностоечного подъемника

3. Проверочные расчеты

3.1 Кинематический расчет привода подъемника

Максимальная высота подъема лап подъемника равна 1915 мм при этом в опущенном состоянии расстояние между опорой и лапами равно 90 мм, поэтому ход лап составляет 1825 мм.

Рисунок 1 – кинематическая схема подъемника: 1 – гидроцилиндр; 2 – приводной трос (в других моделях - цепь) ведущей каретки; 3 – каретка; 4 – приводной трос (в других моделях - цепь) ведомой каретки; 5 – стопорное устройство (храповое или клиновое).

Подъем лап осуществляется с помощью натяжения троса проходящего через блоки. Так как передаточное отношение блоков равно 1, то перемещение лап соответствует перемещению штока гидроцилиндра. Поэтому ход штока гидроцилиндра равен перемещению лап и составляет 1825 мм. Длина гидроцилиндра из технических соображении составит 1850.

На одной из стоек подъемник смонтирован силовой узел, состоящий из электродвигателя, гидравлического насоса, емкости для масла и пульта управления, состоящего из трех кнопок: «Подъем», «Опускание», «Стоп». При нажатии кнопки «Подъем» на силовые контакты электродвигателя подается электрический ток и ротор электродвигателя начинает вращаться, приводя в движение шестерни гидронасоса.

3.2 Расчет гидроцилиндра привода подъема

Расчет диаметра гидроцилиндра

Грузоподъемность подъемника составляет 3200 кг, для перемещения такого груза на штоке возникает усилие которое находится по формуле (1):

(1)

где m-грузоподъемность, кг, m=3200;

g -ускорение свободного падения, см², g=9,81;

Тогда: