Диплом_Исаев (1229774), страница 11

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 11)

Рисунок 4.1 – Консольно-поворотный подъемник

Вдоль колонны 1 под углом к ее оси закреплен копир 8, взаимодействующий со штоком-толкателем 10, закрепленных на оси концов рычажных пар 6. Верхние оси 11 и 12 концов рычажных пар установлены в направляющих грузовой площадки 5, для дополнительного свободного перемещения последней вдоль рамы 4. Одновременный подъем рамы 4 и грузовой площадки 5 осуществляется от привода 14 через передачу винт-гайка 15.

Известен подъемник, содержащий установленную на поворотной платформе колонну, и консольно-закрепленную на поворотной платформе раму, несущую подъемно-опускную грузовую площадку. Грузовая площадка смонтирована посредством двух пар перекрещивающихся рычагов, одни концы которых непосредственно соединены с рамой и грузовой площадкой при помощи шарниров, а другие установлены в направляющих, выполненных соответственно на раме и грузовой площадке.

Недостатком известного подъемника является наличие нескольких независимых приводов площадки и других механизмов, что ведет к большому расходу мощности и энергозатрат, а также замедляет подачу рабочих площадок в зону монтажа, в силу последовательности этого процесса и независимости работы механизмов.

Эти подъемники стационарные, что ведет к необходимости дополнительного маневрирования автомобиля в зону действия подъемника, вследствие чего загрязнение зоны выхлопными газами.

Копир 8 подъемника не дает возможности поставить его ближе к объекту монтажа, что требует увеличения длины рамы 4.

Целью модернизации является удобство постановки подъемника и уменьшение дины рамы. Это можно достичь, если колонну или направляющие установить на передвижную тележку (рисунок 4.2), а шток-толкатель заменить на шток-тягу и сделать положение копира под другим углом к основанию.

Рисунок 4.2 – Схема разрабатываемого подъемника

4.3 Кинематические и прочностные расчеты

4.3.1 Расчет передачи винт-гайка

Исходные данные:

- схема передачи винт-гайка (рис. 4.3);

- сила Н;

- длина мм;

- давление смятия МПа.

Рисунок 4.3 – Передача винт-гайка

Резьба самотормозящая, упорная. Винт-гайка – сталь 35, гайка – чугун. Определяем диаметр винта по условию износостойкости:

, (4.1)

где = 1,8 – коэффициент высоты гайки;

= 0,75 – коэффициент высоты резьбы.

Тогда

мм.

По таблице стандартов выбираем резьбу 5712:

мм; мм; мм; мм; .

Стандартом предусмотрены 3 шага для данного диаметра резьбы.

Выбор шага резьбы в данном случае зависит от соблюдения условия самоторможения . Принимая для данного винта коэффициент трения (соответствует наличию небольшого количества смазки в резьбе), получим:

;

,

что обеспечивает достаточный запас самоторможения.

Из формулы 4.2 имеем:

(4.2)

.

мм.

Коэффициент высоты гайкинаходится в допустимых пределах:

Так как винт работает на растяжение и имеет большую длину, то рассчитываем условие прочности по напряжениям растяжения в стержне, по формуле:

, (4.3)

где - допускаемое напряжение растяжения.

Допускаемое напряжение растяжения определим по формуле:

МПа,

где МПа - напряжение растяжения стали.

МПа.

Тогда

МПа МПа.

Определяем коэффициент полезного действия.

Потери в подшипнике не учитываем, так как они очень малы.При наличии слабой смазки в резьбе принимает коэффициент трения . Тогда коэффициент полезного действия:

(4.4)

4.3.2 Выбор рационального сечения рамы

Расчет ведем из условия прочности на изгиб:

, (4.5)

где МПа – допускаемое напряжение;

M = Pl – момент силы, Нм;

P = 40000 Н – сила, действующая на балку;

l – длина балки, м.

Реакция в точкеВ равна силе, действующей на балку:

. (4.6)

Момент в точкеВ равен произведению силы P на плечо (длину балки) l:

. (4.7)

Расчет стержня АВ ведем на участке z в интервале .

Поперечная сила равна силе приложенной к точке А, взятой со знаком минус:Q = -P.

Строим эпюру поперечной силы (рис. 4.4).

Изгибающий момент определим по формуле:

M = -Pz (4.8)

Тогда, при z = 0,

M = -P0=0.

При z = l,

M = -P·l= M_max

Строим эпюру изгибающих моментов М (рисунок 4.4).

Рисунок 4.4 – Эпюры Q и М

Расчет ведем по двум балкам. Тогда получим момент сопротивления:

(4.9)

см³

Принимаем W = 34,8 см³, швеллер № 10 ГОСТ 8240-56, материал – сталь35. Для направляющих и рамы тележки принимаем тот же номер швеллера.

4.3.3 Расчет соединения балки с тележкой

Расчет таврового соединения с угловым швом (рис.4.5) ведем по касательным напряжениям:

, (4.10)

где - допускаемое касательное напряжение.

Рисунок 4.5 – Тавровое соединение, угловой шов

Допускаемое напряжение определим по формуле:

, (4.11)

МПа.

Для стали 35 МПа.

Изгибающий момент определим по формуле:

M = Pl, (4.12)

M = 40000600 = 24 МНм.

Катет углового шва принимаем мм.

Тогда касательное напряжение примет значение:

;

100,5 МПа < 128,5 МПа.

Шов идет по всем сторонам, стыкуемых швеллеров.

4.3.4 Расчет осей рычажных механизмов

При расчете нагрузки на рычажные оси делим ее на 8 частей (рис. 4.6)

Рисунок 4.6 – Схема рычажного механизма, эпюра моментов

Расчет ведем по напряжениям изгиба.

R1= R2=P/8.

1. Изгибающие моменты

M₁=R₁z₁=1000 Hм;

M₂=R₁l₁+R₁z₂-P/8=3000 Hм.

Напряжение изгиба определим по формуле:

, (4.13)

где - допускаемое напряжение изгиба, = 140 Мпа;

W – момент сопротивления сечения

. (4.14)

W=0.1d³=> м

По таблице стандартов принимаем вал d= 0,3 м

4.3.5 Расчет оси рычажной пары

Рисунок 4.7 – Рычажная пара

Расчет рычажной пары производим на срез силой P/2.

, (4.15)

где - допускаемое напряжение среза, Па.

Диаметр вала определим по формуле:

, (4.16)

м

Принимаем диаметр D= 0,29 м. Материал Ст35.

4.3.6 Расчет рычага на растяжение

Схема рычага представлена на рисунке 4.8, а.

а) схема рычага; б) опасное сечение

Рисунок 4.8 – Расчёт рычага на растяжение

По опасному сечению А-А (рисунок 4.8, б)рассчитываем рычаг на растяжение.

Определим силу, растягивающую рычаг (рисунок 4.9).

Рисунок 4.9 – Сила, растягивающая рычаг

Так как расчет ведется на два рычага, то получим

(4.17)

где =140 МПа – для стали 35.

мм

, (4.18)

мм

F’=F/2=ab, (4.19)

F’ =19.610 = 196 мм

Для исполнения рычага необходимо взять пластину .

4.3.7 Расчет осей тележки

Расчет тележки (рис. 4.10) ведем по напряжению изгиба.

Рисунок 4.10 – Кинематическая схема тележки

, (4.20)

где - допускаемое напряжение изгиба = 140 МПа;

W – момент сопротивления сечения.

Момент силы определим по формуле

M=Pl, (4.21)

M=400000,78=31200Нм

Момент сопротивления сечения

. (4.22)

W=0.1d³=> м

По таблице стандартов принимаем вал d = 0,3 м

Диаметр вала оси колеса принимаем равным 30мм.

4.3.8 Выбор пружины сжатия

Для того чтобы подъемник после передвижения его на место непосредственного применения по назначению оставался неподвижным, сделаем задние колеса убирающимися, за счет сжатия пружины (рисунке 4.11), под нагрузкой при подъеме.

Масса подъемника равна приметно 600 кг, т.е. при этой массе пружина не должна сжиматься и подъемник можно передвигать.

Рисунок 4.11 – Схема убирающегося колеса под нагрузкой

Выбираем пружину сжатия класса II, разряд 3.

Параметры пружины сжатия:

• материал проволока по ГОСТ 14963-78;

• нагрузка при максимальной деформации F=4000H;

• диаметр проволоки d_пр=8,0 мм;

• cредний диаметр витков D₁ =45 мм;

• число витков 5.

5 Экологическая часть

5.1 Обоснование размещения зоны постовых работ ТР ГБА

Работы текущего ремонта производятся в отдельном производственном корпусе. Здание корпуса двухпролетноекаркасное на сборных, железобетонных фундаментных балках. Стены здания сборные из легкого бетона, панельные и кирпичные. Перегородки кирпичные, сетчатые. Колонны, балки покрытия, прогоны перекрытия сборные, железобетонные. Панели перекрытия сборные, железобетонные, многопустотные. Плиты покрытия сборные, железобетонные, ребристые (6х9 м), по железобетонным фермам (L=18 м при сетке колон 6х9 м). Высота до низа выступающей конструкции фермы 4,0 м. Кровля рулонная, утеплитель –фиброцементные плиты. Полы бетонные, цементные, из керамической плитки. Окна и двери деревянные. Ворота распашные, металлодеревянные с размерами в свету 3,0x4,0 м.

В производственном корпусе расположены зона постовых работ ТР, производственные участки ТР газобаллонного оборудования, складские и бытовые помещения. Ремонтные работы выполняются на постах и участках текущего ремонта, организованных в зависимости от технологии выполняемых работ. Помещения ремонтных участков и зоны постовых работ ТР не имеют ограничений предъявляемых к зонам ТОиТР по минимальному свободному объему, так как на посту и(или) участке находится ГБА без газа в баллонах и снятое с автомобиля газовое оборудование.

Основное назначение поста ТР заключается в проведении разборочно-сборочных, монтажно-демонтажных, регулировочных работ агрегатов и узлов системы питания легковых, грузовых автомобилей и автобусов, работающих на СНГ. Работы производятся в отдельной от других помещений зоне, по результатам технологического расчета минимальной требуемой площадью в 650 м². С учетом сетки колонн производственного корпуса, технологической связи зоны постовых работ ТР, с ремонтными участками, складом запасных частей, деталей и эксплуатационных материалов, а также требований к размещению технологического оборудования, его габаритных размеров и количества, фактически пост занимает площадь в 675 м² при размерах в 15х45 м.

Постовые работы ТР газобаллонных автомобилей производится на универсальном посту, планировочное решение которого представлено на рисунке 5.1.

Характеристики

Список файлов ВКР