Декомпрессионная установка для откачки масла -ПЗ, Чертежи

6 Конструкторская часть.doc

1 Назначение и область применения проектируемого приспособления.
Автосервис в узком понимании слова - это подсистема поддержания работоспособности и восстановления автомобиля в течении всего срока эксплуатации. В течении всего срока эксплуатации эта подсистема должна обеспечить в пределах требований клиентуры и технических требований автомобиля его исправность безотказность и максимальный коэффициент технической готовности а также минимальные затраты времени клиента на поддержание и восстановление работоспособности его автомобиля.
В связи с этим на автосервисах существует ряд требований предъявляемых к системе поддержания и восстановления работоспособности автомобилей.
Затраты на техническое обслуживание и ремонт автомобиля за весь период его эксплуатации во много раз превышает его начальную цену. Следовательно поддержание работоспособности и восстановления автомобилей – более объемная работа чем их производство. Разнообразие потребностей клиентуры и технологическое разнообразие технического обслуживания и ремонта выдвигают к подсистеме поддержания работоспособности и восстановления ряд требований:
-“избыток” квалификации персонала способного решать наисложнейшие из возможных задач.
-“излишек” технологических возможностей что обеспечивает решение редко встречающихся технологических проблем.
-высокое качество технического обслуживания и ремонта.
-“излишек” производственных мощностей из расчета на максимально возможный спрос.
-специализацию производства по видам услуг.
-максимальную загрузку производственных мощностей.
-минимизацию длительности производственного цикла.
В связи с выше перечисленными требованиями и задачами автосервиса в данном проекте разработана установка для поста технического обслуживания (ТО) и поста текущего ремонта (ТР).
Данным оборудованием является агрегат предназначенный для быстрого забора отработанного масла из картера двигателя автомобилей а также из агрегатов трансмиссии. Отсос масла происходит через отверстие в двигателе автомобиля куда вставляется щуп-индикатор уровня масла. Установка позволяет без лишних усилий очистить двигатель от отработавшего масла а также позволяет удалить из двигателя мелкие частицы песка пыли и металла. Установка позволяет снизить время на замену масла удобство их выполнения так как при стандартной замене масла необходимо было использовать яму или эстокаду для того чтобы можно было добраться до поддона двигателя где находится сливная пробка. Масло из двигателя необходимо собрать в ёмкость для дальнейшей его утилизации. Многие люди за ненадобностью отработавшего масла сливают его за частую прямо на землю так как не могут подставить под сливающееся масло тару чем наносят непоправимый вред окружающей среде. Данное приспособление способно устранить выше указанный недостаток так как агрегат снабжен сменными насадками способными проникнуть в двигатель через отверстие для щупа и удалит отработавшее масло с абразивными частицами.
Также необходимо отметить что при отсутствии сливных отверстий в агрегатах автомобиля подобные установки переходят в разряд необходимых на соответствующих постах и участках станции технического обслуживания.
Представляемый масло отсасывающий аппарат ( декомпрессионная установка ) состоит из: малогабаритного вакуумного насоса тары для сбора отработавшего масла представляющий собой бак воздухопровода шланга для удаления отработавшего масла вакуумметра трех кранов и тележки на которой все установлено.
Принцип действия установки. Масло удаляется методом откачки из ДВС в бак установки давление в котором ниже атмосферного (т.е. поток масла определяется разностью давлений в приемнике масла и внешним давлением). Необходимое давление в масло приемнике создается вакуумным насосом. Процесс откачки в насосе основан на механическом всасывании и выталкивании газа вследствие периодического изменения объема рабочей камеры. Сжимаемый воздух последовательно проходит через рабочий блок и масленый бак проходя через фильтр очищается от паров масла. Насос откачивает воздух из бака сборника отработавшего масла достигнув определенного давления магистраль соединяющая маслобак и насос перекрывается затем отключается насос. После чего вставляется шланг с насадкой в отверстие для щупа открывается кран откачивающей магистрали и за счет разности давлений масло всасывается в бак. По окончанию всасывания перекрывается кран.
При таком методе сбора отработавшего масла не происходит загрязнение окружающей среди так как всё масло закачивается в специальный бак откуда его можно перелить в тару для отправки на переработку либо утилизацию. При заборе отработавшего масла не происходит его разлив отпадает надобность в применении вспомогательного инструмента. Выполняя данные виды работ можно не опасаться запачкать свою одежду выплёскиванием масла из маслосборника.
Также при таком методе замены масла снижается время на его замену увеличивается производительность выполняемой операции так как отпадает надобность в дополнительном оборудовании.
Операционная карта по замене масла в двигателе внутреннего сгорания представлена ниже в таблице 3.1
Операционная карта: ТО легковых автомобилей
Содержание работ: замена масла в двигателе внутреннего сгорания.
Специальность и разряд каждого исполнителя _слесарь 3-го разряда_
Наименование переходов и операций
Число мест точек обсл.
Специальность и разряд исполнителя
Оборудование и инструменты
Технические условия и указания
Установить автомобиль на пост
Подготовка декомпрессионной установки.
Продолжение таблицы 3.1
Открыть кран всасывающей магистрали.
Декомпрессионная установка
Два других крана должны быть закрыты (рабочей магистрали и сливной кран)
Запустить установку нажатием кнопки ПУСК.
Используется переменный ток напряжением 380 В
Перекрыть кран всасывающей магистрали.
Остаточное давление должно составлять порядка 47 кПа
Отключить установку нажатием кнопки СТОП
Откачка отработавшего масла из ДВС автомобилей.
Открутить пробку заливной горловины масла
Вытащить щуп – индикатор уровня масла
Вставить насадку установки в отверстие для щупа.
Проверить чтобы насадка опустилась до поддона ДВС для обеспечения хорошего забора масла.
Открыть кран рабочей магистрали
Откачивать масло пока по трубопроводу не пойдут пузырьки воздуха.
Перекрыть рабочую магистраль
Извлечь насадку из ДВС.
Окрутить фильтр тонкой очистки
Приспособление А.60312
Заправка ДВС новым маслом.
Закрутить новый фильтр.
Залить масло марки М-6з12-Г
Проконтролировать заливаемое масло щупом-индикатором
Завести двигатель и дать поработать пару минут.
Проверить давление масла с помощью контрольных приборов.
Проверить уровень масла в ДВС и при необходимости долить.
Проконтролировать щупом –индикатором.
При необходимости промывки ДВС повторить операции 4.1 – 5.4 при этом масляный фильтр не откручивается.
2 Краткая техническая характеристика установки.
Остаточное давление создаваемое насосом47 кПа
Мощность потребляемая установкой не более13 кВт
Электропитание установки переменный трехфазный ток частотой 50 Гц и напряжением 380 В ±10%
Уровень акустических шумов создаваемых насосом не более65 ДБе
Масса установки ( полная ) не более 60 кг
Объем маслобака 00283
Габаритные размеры: длинна530 мм
3.1 Проверка сечения стержней тележки.
Деформация изгиба призматического стержня с прямой осью происходит если к нему будут приложены в плоскостях проходящих через ось стержня пары сил или силы перпендикулярные к его оси.
Стержень работающий на изгиб обычно называют балкой. Опыт показывает что при указанном действии сил ось балки искривляется балка изгибается.
Для расчетов необходимо заменить силы действующие на тележку силами действующими на один стержень для этого силы прикладываем к стержню колеса схематически заменяем опорами (шарнирно – подвижными) т.к. они допускают свободное перемещение в соответствующем направлении. Данная опора препятствует лишь перемещению перпендикулярному к определенному направлению. В соответствии с этим реакция такой опоры проходит через центр шарнира и направлена перпендикулярно к линии свободного перемещения опоры – обычно оси балки.
Схема распределения сил и реакций опор представлена на рисунке 3.1
Рисунок 3.1 Схема распределения сил и реакций опор.
где: Р – вес вакуумного насоса по паспортным данным Р = 150 Н;
g – сила действующая на раму от бака с маслом Н*м ;
Для определения силы g необходима подсчитать вес занимаемый баком а также вес приходящийся на отработавшее масло.
Объем маслобака определяем по формуле:
где: S – площадь основания бака
H – высота бака м H = 040 м ;
где: R – радиус маслобака м; R = 015 м
Маслобак изготовлен из металла толщиной S = 3 мм.
Для определения полного веса необходимо сложить вес металла (из которого изготовлен маслобак рисунок 3.2) и масло находящееся в нем.
Масса железа из которого изготовлен маслобак вычисляется по формуле.
где: - плотность стали 7850
L – толщина металла из которого изготовлен маслобак; L=0.003
- площадь основания маслобака
- площадь боковой стороны маслобака
- площадь шарового сегмента
тогда: масса железа
Масса масла которое может находиться в маслобаке вычисляется по формуле
где: - плотность моторного масла
V – рабочий объем маслобака
Таким образом максимальная масса маслобака составляет:
Так как на баке будет распологаться небольшая навеска ( шланги манометр индикатор уровня) то для расчетов примем массу маслобака равным 40 кг.
Сила же действующая на тележку будет равна:
где: м – масса маслобака; м = 40 кг
g – ускорение свободного падения; g = 10
Имея все необходимые силы распределяем их по действию на раму тележки рисунок 3.3 вместо колес прикладываем силы реакций опор Rа и Rв которые нам пока неизвестны.
Рисунок 3.3 Распределение сил на раму.
В результате получаем рабочую схему распределения сил представленную на рисунке 3.4
Рисунок 3.4 Рабочая схема распределения сил и реакций опор.
Для определения неизвестных реакций придется в первую очередь воспользоваться уравнением статики выражающее условие что балка в целом при действии всех сил и реакций приложенных к ней находится в равновесии.
Для нахождения реакции Ra составляем уравнение суммы моментов стержня относительно точки А.
Для нахождения реакции Rа составляем уравнение суммы моментов относительно точки В.
Для проверки правильности решения составляем уравнение суммы проекций на вертикальную ось.
Реакции опор найдены верно.
При проверке прочности балки необходимо выполнение одного условия.
где: - максимальный изгибающий момент в опасном сечении балки.
W - осевой момент сопротивления сечению.
W – зависит от сечения балки в нашем случаи осевой момент инерции будет вычисляться по формуле:
где: Н – ширина (высота) квадратной трубы; Н =
- толщина стенок трубы.
Для определения максимального изгибающего момента необходимо построить эпюру изгибающих моментов.
Для определения изгибающего момента необходимо взять какое-нибудь сечение 1-1 между началом стержня и точкой А.. Рассматривая левую часть найдем значения момента в сечении 1-1 как сумму моментов приложенных к ней сил рисунок 3.5
Для построения эпюры на втором участке составляем выражение момента сил приложенных к правой отсеченной части балки сечение 2-2 рисунок 3.5
Для построения эпюры на третьем участке составляем выражение момента сил приложенных к правой отсеченной части балки сечение 3-3 рисунок 3.5
Для построения эпюры на четвертом участке составляем выражение момента сил приложенных к левой отсеченной части балки сечение 4-4 рисунок 3.5
Для построения эпюры на последнем пятом участке составляем выражение момента сил приложенных к левой отсеченной части балки сечение 5-5 рисунок 3.5
После всех вычислений строим эпюру изгибающих моментов представленная на рисунке 3.6
Рисунок 3.6 Эпюра изгибающих моментов.
После построения эпюр видно что максимальный изгибающий момент будет в точке А и
Теперь можно провести проверку прочности балки на изгиб.
для стали 3 равна 160 МПа
т.о. проверка показала что данное сечение балки выбрано с большим запасом прочности на изгиб.
3.2 Проверка на срез осей колес тележки.
Рисунок 3.7 Схема нагружения оси колеса.
Проверку на срез проводим по допустимым напряжениям среза.
где: Р – поперечная сила.
F – площадь поперечного сечения оси.
Поперечную силу мы определили в пункте 3.3.1 и она равна силе реакции опор. Из двух полученных сил Ra и Rв выбираем наибольшую которую будем использовать в расчетах. Наибольшая сила Ra = 16667 Н.
Площадь поперечного сечения оси колеса определяется по формуле:
где: d – диаметр оси; d =
Для металлов с коэффициентом Пуассона при
Для расчетов примем равным 120 МПа.
Из расчетов видно что ось выдерживает нагрузку на срез с большим запасом.
3.3 Расчет сварного соединения.
Расчет пластин на которые будут опираться два края маслобака. Сварочное соединение представлено на рисунке 3.8
Рисунок 3.8 Сварное соединение.
Проверка прочности сварных швов условно проводиться на срез. Принято считать что усилие воспринимаемое всеми швами равномерно распределяется по рабочему их сечению Следовательно;
где: - допускаемое напряжение на срез швов;
Р - сила приложенная к сварному шву; Р = 100 Н
t - толщина пластины; l = м
- длинна сварного шва; = 009 м
b – ширина пластины; b = 012 м
3.4 Расчет времени откачки масла из ДВС.
На рисунке 3.9 показан метод забора масла из поддона картера ДВС.
– Картер двигателя с маслом
– Насадка через который происходит забор масла.
Для того чтобы определить время откачки пяти литров отработавшего масла необходимо иметь следующие исходные данные:
Диаметр впускного отверстия насадка d = 5 мм
Вид насадка – внутренний цилиндрический насадок
Атмосферное давление Па
Давление создаваемое насосом Па
Коэффициент расхода масла для внутреннего цилиндрического насадка
Плотность моторного масла при составляет
Таким образом расход Q можно определить по формуле:
где: S – площадь поперечного сечения насадка
g – ускорение свободного падения g = 10
- разность давлений при котором происходит забор отработавшего масла Па
Время t откачки масла из объема будет определяться по формуле:
где: - объем масла который необходимо откачать = 0005
t = 0005 00007 = 714 мин.
Полученное время немногим отличается от времени откачки масла аналогичными установками импортного производства у которых время откачивания составляет порядка 08 -1
4 Окончательная компоновка и разработка сборочного и деталировочного чертежей.
При разработке сборочных чертежей и их деталировке необходимо учитывать то что сборочный чертеж должен иметь достаточное количество проекций габаритные размеры необходимые монтажные размеры сборочные посадки и обозначения сварки. На чертеже также необходимо указывать технические условия на сборку.
Сборочный чертёж стенда представлен на листе 6 графической части. Сборочный чертеж рамы (тележки) представлен на листе 7 графической части. Деталировка на корпус пульта ручку колесо и т.д. представлена на листе 8 графической части.
Устройство декомпрессионной установки по откачке масла представлена на рисунке 3.10
Рисунок 3.10 Декомпрессионная установка для откачки масла.

6 отсос.cdw

Декомпрессионная установка
* Размер для справок
Перед упаковкой снять ваккуометр поз. 9
Перед сборкой все ваккуомопроводы продуть сжатым воздухом.
Остальные технические требования по ОСТ 410.070
Остаточное давление создаваемое насосом 4
Уровень акустических шумов
Мощность потребляемая установкой не более 1

7 Тележка.cdw

* Размеры для справок.
Сварочные швы по ГОСТ14805-80-Н1-П4.
Сварочные швы № 1 по ГОСТ 15164-78-У2-ШЭ
Сварочные швы № 2 по ГОСТ 14805-80-Т5-Рн3
Острые кромки притупить.
Покрытие всех поверхностей
эмаль ПФ - черная ГОСТ 14923-78

8 Деталировка отсоса.cdw

Радиусы скруглений 0
Неуказанные предельные отклонения по IT 14
Покрытие наружных поверхностей эмаль Пф черная ГОСТ 14923-78
Острые кромки притупить.
Сварные швы по ГОСТ 15878-79-Кт-5
Покрытие поверхности эмаль ПФ-черная. ГОСТ 14923-78
Неуказанные предельние отклонения по IT 14
Сталь 30Х ГОСТ 4543-88
Сталь 45 ГОСТ 1050-88
Резину к ободу приклеить на клей БФ-2 ГОСТ 1802-88

Деталировка отсоса.cdw

Неуказанные предельные отклонения по IT 14
Покрытие наружных поверхностей эмаль Пф черная ГОСТ 14923-78
Сварочные швы по ГОСТ 14805-80-Н1-П4
Сварочные швы №1 по ГОСТ 5264-80-Е
Острые кромки притупить.
Покрытие всех поверхностей Эмаль ПФ-черная ГОСТ 14923-78
Сварные швы по ГОСТ 15878-79-Кт-5
Покрытие поверхности эмаль ПФ-черная. ГОСТ 14923-78
Верхняя часть маслобака
Насадок контроля уровня

Спецификация (маслоотсос 1).cdw

Спецификация (маслоотсос 2).cdw

Шайба упорная быстросъемная
Шланг гибкий металический

Спецыфикация (колесо).cdw

спецыфикация (тележка).cdw

Кронштеин пер. колеса
Кронштеин зад. колеса
Пластины крепления ручки
Упорные пластины бака