Электромеханический четырехстоечный подъемник для грузовых автомобилей

Спецификация лист 2.dwg

Пояснительная записка 10.docx

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
Пояснительная записка к курсовой работе
по дисциплине «Основы проектирования оборудования для технического обслуживания и ремонта транспортно-технологических машин и комплексов»
Тема работы: «Проектирование электромеханического подъемника для ТО и Р ТТМиК»
Описание характеристика и назначение оборудования4
Выбор основных параметров кинематический и расчет оборудования12
Выбор стандартных изделий и материалов16
Библиографический список19
Подъемники используют для ремонта и обслуживания автомобильного транспорта они обладают рядом преимуществ: имеют универсальное применение в том числе для работы со стендами «развал-схождение» и для общесервисных работ.
Выполнены они в виде платформ на которые заезжает автомобиль соединенных между собой поперечными балками. В поднятом положении подъездные уклоны служат роль противооткатных упоров. В зависимости от предназначения изготавливают гладкие или с выемками для поворотных кругов.
Целью курсовой работы является получение навыков по разработке проекта и деталировок электромеханического четырехстоечного подъемника грузоподъемностью 6 тонн для грузовых автомобилей.
Описание характеристика и назначение оборудования
Описание характеристик выбранного транспортного средства
Автомобиль ГАЗ-3307 – советский среднетоннажный грузовик четвёртого поколения грузовых машин Горьковского автомобильного завода. Эта модель в 1989 году пришла на смену самым массовым грузовикам в истории предприятия – ГАЗ-53 и ГАЗ-52 и к 1993 году полностью вытеснила их с заводского конвейера. ГАЗ-3307 последний карбюраторный грузовик ГАЗа стал родоначальником целого семейства бензиновых и дизельных задне- и полноприводных грузовых машин внешне очень похожих друг на друга.
Внешность стала отличаться в лучшую сторону если сравнивать модель с предшественником – ГАЗ-53. Экстерьер стал иметь более прямой облик. Впереди выступал все тот же бампер в каком были габаритные фонари. На боковых крыльях расположились главные фары. Кроме них сбоку есть повторители поворотов.
Сетка радиаторной решетки стала окрашиваться в черный цвет на какой виднелась надпись «ГАЗ». Зеркала задней обзорности установили на дверях и их было по два экземпляра на каждой стороне. В целом внешний вид стал более современным и приятным.
Кузов имеет металлическую конструкцию и может опрокидываться при помощи гидравлического способа а электропневматическое устройство позволяет управлять этим процессом. На кузовной платформе есть три откидывающиеся борта какие требуется закрывать ручным методом.
Управлять платформой можно из кабины при помощи рычагов. Смотря какая применяется конструкция подобные грузовые машины умеют разгружаться двумя методами. Первый – это опрокидывание платформы назад когда она наклоняется на 50 градусов.
Есть 2-й метод где разгрузка разрешается по трем сторонам (назад влево и вправо). Понятно что последний вариант является самым лучшим удобным и универсальным. Вбок платформа наклоняется на 45 градусов.
Внутри стало больше свободного пространства. Приборная панель получила обилие всевозможных датчиков. Перед ними установили двухспицевое рулевое колесо с тонким ободом. Среди самых больших датчиков на приборной доске можно выделить находящийся слева круглый датчик оборотов силового агрегата и установленный в центре спидометр.
Все силовые агрегаты с дизельным наполнением были синхронизированы вместе с 5-скоростной механической коробкой переключения передач. Работа осуществляется при помощи установленного однодискового фрикционного сухого сцепления которое имеет гидравлический привод управления.
А вот для бензиновых моторов предусматривалась 4-ступенчатая механическая коробка переключения передач какую можно было легко различить по характерному вою который она издавала во время движения.
Она тут представлена зависимой. Впереди стоят полуэллиптические рессоры с амортизаторами. Сзади же стоят полуэллиптические рессоры с дополнительными рессорами. Концы коренных листов всех рессор установили в резиновых подушках опорных кронштейнов.
Привод идет на задние спаренные колеса. Подвеску немного переработали после чего удалось более лучше адаптировать ее для российских дорог.
Рулевое управление имеет наличие червячного механизма какой обладает глобоидальным червяком с трехгребневым роликом.
Электрическое оборудование может поддерживать собственную работу на напряжении в 12 вольт. Модель не получила гидравлического усилителя рулевого колеса.
На рисунке 1 представлен общий вид автомобиля ГАЗ-3307
Технические характеристики ГАЗ-3309:
Грузоподъемность кг 4500
Собственная масса кг 4200
Полная масса кг 5850
Радиус поворота пооси следа переднего внешнего колеса м 8
Наибольшая скорость с полной нагрузкой 90
Модель двигателя ЗМЗ-511
Тип бензиновый 4-х тактный карбюраторный жидкостного охлаждения
Порядок работы цилиндров 1-5-4-2-6-3-7-8
Максимальная мощность двигателя кВт 92
Максимальный крутящий момент Нм 294.3
Коробка передач 4-х ступ
Передаточные числа 6.55 3.09 1.71 1.0 зх 7.77
Главная передача коническая гипоидная 6.17
Габаритные размеры: длина – 633 м ширина (по зеркалам) – 27 м высота (по кабине без нагрузки) – 235 м
Четырехстоечные подъемники или платформенные подъемники является базовым типом подъемного оборудования для автосервиса и СТО. Они легки в монтаже и надежны в эксплуатации.
Чаще всего четырехстоечные подъемники востребованы для технического обслуживания тяжёлой и габаритной техники а также на постах контроля и регулировки углов установки колес (сход-развал). Для последнего типа автомобильных подъемников трапы должны быть оборудованы выемками под передние поворотные круги а также скользящими пластинами-компенсаторами под задние колеса автомобиля. Также необходимо дополнительно приобрести траверсу - передвижной домкрат расположенный между трапами подъемника для проведения операции компенсации и регулировочных процедур. Для своей установки подъёмники нуждаются в качественном и ровном напольном бетонном покрытии на котором они и закрепляются при помощи анкерных болтов.
Многолетний опыт показывет что четырехстоечные подъёмники - это самое дешевое и проверенное решение для комплектации постов развал-схождения. Ведь именно для сход-развала в первую очередь покупают 4-х стоечный подъемник.
Высокая грузоподъёмность таких агрегатов а также большой диапазон производимых работ для которых они предназначены делают такую технику незаменимой для установки на крупных СТО. На малых и небольших СТО где объём автосервисных работ довольно-таки невелик эффективность применения четырёхстоечных подъёмников должна быть обоснована экономически!
Конструктивной особенностью четырехстоечного подъемника являются четыре попарно взаимосвязанные стойки что позволяет создать благоприятные условия не только для диагностики и ремонта но и произвести контроль углов установки и регулировку (развал-схождение) колес. Также оборудование оснащено соединительными балками. В движение подъемник приводит гидравлический цилиндр а также два троса которые закрепляются в колоннах.
В зависимости от назначения и соответствующей конструкции четырехстоечные подъемники (и с электрогидравлическим приводом и с электромеханическим) делятся на:
предназначенные специально под сход-развал (имеют выемки для установки поворотных кругов под передние колеса и скользящие пластины под задними колесами);
универсальные (с отдельными стойками) – для различных работ по автосервису. При этом первые и второй типы часто совмещаются а цена от типа не зависит. Поэтому устанавливать рекомендуется именно такой совмещенный тип.
Четырехстоечные подъемники по типу монтажа могут быть передвижные и стационарные. Стационарные монтируются в пол или на уровне пола с жесткой фиксацией. Передвижные подъемники состоят из нескольких подкатных колонн которые перемещаются с помощью перекатной тележки. Преимуществами данного оборудования является то что оно не занимает много места.
Четырехстоечный подъемник – оснащается разными типами платформ: гладкой платформой длинной гладкой платформой (5 м и более) платформой под развал-схождение с выемками под поворотные круги и укомплектованные скользящими пластинами под задние колеса платформой с дополнительным лифтом.
К числу ключевых характеристик на которые следует обращать внимание относятся:
Длина и ширина платформы. Если требуется установить 4-стоечный подъемник только для обслуживания легковых автомобилей оптимальным выбором станет оборудование с длиной платформы до 48 метров. Для автомобилей с длинной базой (например фургоны и крупные джипы) потребуется платформа большей длины. Обращайте внимание и на ширину платформы у разных автоподъемников она отличается. Если среди клиентов СТО есть водители микроавтобусов то предпочтительнее купить четырехстоечный подъемник с платформами длина которых около 5 (52) метров.
Тип платформы. Подъемники под сход-развал должны обладать определенным типом платформы. Например в ее передней части должны располагаться специальные углубления для колес а задняя часть должна быть оборудована разгрузочными пластинами.
Максимальная грузоподъемность. Грузоподъемность 4 тонны чаще всего является достаточной. Однако в некоторых случаях может потребоваться подъем более тяжелых автомобилей. Для этого лучше всего выбрать и купить 4-хстоечный подъемник рассчитанный на вес не менее 5 тонн. Все еще часто на рынке можно встретить четырехстоечные подъемники грузоподъемностью до 35 и 40 тонн. Если планируется обслуживать тяжелые внедорожники выбор следует делать в пользу подъемников для сход-развала которые предназначены для подъема автомобилей массой до 4500 кг или более. Это не означает что большинство автомобилей клиентов будут джипами. Запас в грузоподъемности автомобильного подъемника для автосервиса говорит о запасе прочности. Чем большую нагрузку способен нести подъемник – тем меньше он «прогибается». А деформации для многих стендов сход-развала отражаются на точности измерений.
Высота подхвата и максимальная высота подъема.Почти все модели 4-стоечных подъемников подходят даже для низких автомобилей с малой величиной клиренса. Максимальная высота подъема обычно не превышает 2 метров но этого вполне достаточно для комфортной работы с автомобилем. Наибольший показатель - 25 метра. Модель с максимальной высотой подъема актуальна в случаях если автосервис обслуживает автобусы и большие авто. В противном случае достаточно модели со стандартной высотой подъема. Что касается скорости подъема то она особой роли при осуществлении работ по диагностике и ремонту не играет. Разница в этом показателе у оборудования не большая.
Скорость подъема. 4-хстоечные подъемники обладают высокой скоростью подъема и спуска. Время подъема авто на максимальную высоту может составлять всего лишь 45 секунд!
Наличие дополнительных систем безопасности.К таковым например можно отнести следующие: аварийный клапан опускания дополнительное устройство остановки при разрыве тросов специальное устройство контроля за натяжением тросов перепускной клапан перегрузки и многие другие.
Долговечность и износостойкость.Основные требования предъявляются к надежности гидравлического контура. Также очень важны прочностные характеристики металла который применяется в конструкции. Кроме того более продолжительным сроком службы будут обладать 4-стоечные подъемники со специальным антикоррозийным покрытием.
Габариты.Все четырехстоечные подъемники являются массивным и крупным оборудованием. Поэтому при их выборе следует обращать внимание не только на размеры платформы но на общие габариты подъемника. Убедитесь что на территории вашего автосервиса имеется достаточное пространство а также высота потолка для установки выбранной модели.
Тип привода (электромеханический электрогидравлический). Подъемник четырехстоечный электрогидравлический отличает бесшумная работа малый расход электроэнергии плавный ход. У них высокий рабочий ресурс быстро изнашивающиеся механические модули отсутствуют. Подъемник четырехстоечный электромеханический отличает простота конструкции высокая надежность компактные размеры но они требуют более тщательного и частого технического обслуживания. По надежности и работоспособности электромеханические подъемники не уступают электрогидравлическим аналогам.
Стоимость оборудования трудно назвать характеристикой но она также сильно влияет на выбор. Закономерность здесь прослеживается следующая: чем больше функциональных возможностей тем дороже будет стоить автоподъемник. Специалисты не рекомендуют экономить на покупке оборудования. Это чревато как некорректной работой оборудования и частым техническим обслуживанием так и падением платформы с расположенным на ней транспортным средством. Качественный подъемник с четырьмя стойками и с правильно подобранными техническими параметрами окупается быстро!
Преимущества четырехстоечного подъемника:
К числу главных преимуществ 4-х стоечных подъемников относят их феноменальную устойчивость. Один только их вид дает понять что опрокидывание автомобиля с такого подъемника исключено. Однако при этом следует соблюдать все правила эксплуатации. Также необходимо убедиться что 4-стоечный подъемник был установлен правильно и на подходящей для этого поверхности.
Другое не менее важное преимущество - большая грузоподъемность. Она полностью подходит под требования к подъемникам для автосервисов.
Большая грузоподъемность
Свободный доступ ко всем узлам автомобиля
Простота и безопасность эксплуатации
Устойчивость - Автомобиль опирается на платформы всеми колесами
Универсальность - Возможность использования траверсы которая поднимает колеса автомобиля над платформами расширяет функциональность аппарата
Выбор основных параметров кинематический и силовой расчет оборудования
)Нагрузка на одну стойку подъемника [1] Q H
где – сила веса автомобиля Н;
Кр =13 - коэффициент неравномерности распределения силы веса по стойкам [1];
)Длина плеча подхвата СD [1] (рисунок 1) м:
где B – ширина автомобиля м;
L = 0.4 – запас по ширине на сторону [1] м;
Рисунок 1 – Схема действия сил на опорные ролики
)Диаметр d роликов принимаем = 007 м [1].
АК = 04 1025 = 041 м.
СК = 06 041 = 0246 м.
Силы действующие на ролики определяют исходя из системы уравнений [1]:
Rk = 446355 1025041 =11158875 Н
Ra = Rk = 11158875 Н
Расчет контактных напряжений [1]
Где S = 13 – коэффициент запаса;
= 28 при объемной закалке;
Е = 2 1011 Нм2 - модуль упругости стали;
Для качественных конструкционных сталей = 650 106 Нм2
= 28 650 106 = 182 109 Нм2
Ролики в процессе качения по направляющим создают дополнительное усилие на винте [1] Н:
f = 001 - коэффициент трения качения;
z = число роликов в стойке;
Уточненное усилие на винте [1] Н:
n = 3 – коэффициент запаса прочности;
= 180 106 3 = 60 МПа [1]
Выбираем винт трапецеидальный однозаходный по ГОСТ24737-81 [6]
Номинальный диаметр резьбы d = 46 мм.
Средний диаметр dср = 40 мм.
Проверка условие самоторможения винта
Где - угол трения [1];
Условие самоторможения выполнено
Крутящий момент прилагаемый к винту на упорном подшипнике :
Где = 006 м. - диаметр дорожки тел качения упорного подшипника м.
Выбор стандартных изделий и материалов
Так как частота вращения вала невелика подбор подшипника ведется по статической грузоподъемности:
По ГОСТ 6874-75 выбираем упорный подшипник 8109 со статической грузоподъемностью 55000 Н.
Скорость подъема принимается равной 15 ммин [1].
Частота вращения винта :
Задаваясь частотой вращения ротора электродвигателя = 1500 или обмин определяем передаточное число от электродвигателя к винту i:
Подбираем редуктор с передаточным отношением i = 12
Таблица 2 - Характеристики редуктора
Количество ступеней (передач)
Типоразмер (межосевое расстояние) мм
Частота вращения входного вала обмин
Номинальный крутящий момент на выходном валу Н*м
Передаточное отношение (число)
Мощность электродвигателя одной стойки
Где =098 - механический кпд трансмиссии;
Выбираем асинхронный трехфазный электродвигатель АИР 100 L4 475 кВт 2820 обмин [7].
Таблица 3 - Характеристики электродвигателя
В ходе выполнения курсовой работы я получил навыки по разработке проекта и деталировок электромеханического четырехстоечного подъемника грузоподъемностью 6 тонн для грузовых автомобилей.
В курсовой работе выполнен расчет силовых механизмов (передачи винт-гайка) подобраны редуктор и электродвигатель разработан чертеж общего вида и сборочный чертеж станции подъемника.
Библиографический список
Кудрин А.И. Основы проектирования и эксплуатации технологического оборудования: Текст лекций.- Челябинск: Издательство ЮУрГУ 2000. – 123 с.
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3 т. Т. 1. – 8-е изд. перераб. и доп. Под редакцией И. Н. Жестковой. – М.: Машиностроение 2001. – 920 с.
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3 т. Т. 2. – 8-е изд. перераб. и доп. Под редакцией И. Н. Жестковой. – М.: Машиностроение 2001. – 912 с.
Анурьев В.И. Справочник конструктора-машиностроителя: в 3 т. Т. 3. – 8-е изд. перераб. и доп. Под редакцией И. Н. Жестковой. – М.: Машиностроение 2001. – 864 с.
Кацман М.М. Справочник по электрическим машинам: Учеб. Пособие.- М.: Издательский центр «Академия» 2005. – 480 с.
Черменский О.Н. Федотов Н.Н. Подшипники качения: Справочник-каталог.- М.: Машиностроение 2003. – 576 с.

Подъемник Общий вид.dwg

Техническая характеристика
Установленная мощность привода
Максимальная высота подъема
Технические требования
) В качестве питания эл. двигателей
использовать сеть с частотой 50 Гц
) Для смазывания редуктора использовать:
ТАп15В ГОСТ 23652-79
) Наружные стенки металлоконструкции
красить: Грунтовка ПФ-0142 ТУ 6-10-1698-78
Болт крепления стойки

Спецификация лист 1.dwg

Станция Сборочный чертеж.dwg

Техническая характеристика
Установленная мощность привода
Максимальная высота подъема
Технические требования:
) Смазать винт смазкой 158М ТУ 38.301-40-25-94
) Не превышать максимальную
) Наружные стенки металлоконструкции
красить: Грунтовка ПФ-0142 ТУ 6-10-1698-78