Разработка механизма опрокидывания платформы автомобиля на три стороны - диплом

Содержание

Задание

Аннотация

Введение

Конструкторская часть

1 Обоснование выбранной конструкции автомобиля

1.1 Классификация и область применения самосвалов

1.2 Компоновка автомобилей-самосвалов

1.3 Конструкции и характеристики платформ

2 Расчет самосвалов

2.1 Задачи и методы расчета

2.2 Расчеты весовых характеристик автомобиля-самосвала

3 Обоснование выбираемой конструкции узла

3.1 Механизм опрокидывания платформы

3.2 Гидравлический подъемный механизм

3.3 Работа телескопического подъемника

3.4 Конструкция узлов подъемного механизма

3.5 Анализ и оценка различных конструкций подъемного

устройства кузова

4 Расчет механизма опрокидывания платформы

4.1 Определение оптимальных кинематических и силовых параметров подъемного механизма

4.2 Расчет гидроцилиндра

4.3 Определение подачи масленого насоса опрокидывающего механизма

4.4 Определение вместимости масляного бака гидросистемы

5 Технологическая часть

5.1 Назначение детали

5.2 Выбор метода получения заготовки

5.3 Технологичность конструкции детали

5.4 Разработка технологического маршрута изготовления детали

5.5 Расчет припусков

5.6 Режимы режимов резания

5.7 Выбор режущего инструмента

6Экономическая часть

7 Охрана труда

Заключение

Список литературы

Спецификации

Аннотация

Дипломный проект содержит анализ различных опрокидывающих механизмов платформ, с трехсторонней разгрузкой, как зарубежных, так и отечественных конструкций, хорошо показавших себя на практике. Имеется расчет технических характеристик и конструкций механизма опрокидывания на три стороны для автомобиля грузоподъемностью 1 тонна. Задачей расчета является определение сил и моментов, действующих в механизме опрокидывания, долговечность и надежность конструкции. Проведен расчет гидросистемы обеспечивающей подъем платформы, в частности коробки отбора мощности, гидронасоса и маслобака. Разработан основной элемент механизма опрокидывания телескопический гидроцилиндр. Проведены расчеты на прочность всех элементов гидроцилиндра. В технологической части разработан технологический процесс изготовления шестерни коробки отбора мощности. Исходные данные для расчета механизма опрокидывания определяются в техническом задании автомобиляаналога, где указывается: тип автомобиля, его назначение, условие эксплуатации, грузоподъемность, максимальная скорость, максимальный преодолеваемый подъем, тип двигателя и трансмиссии, колесная формула.

Введение

Автомобильный транспорт широко используется во всех отраслях народного хозяйства. Перед автомобильным транспортом поставлены следующие задачи: повысить эффективность использования транспортных средств, и в первую очередь за счёт улучшения структуры автомобильного парка.

Технический уровень автомобиля, соответствие его конструкции требованиям эксплуатации непосредственно влияют на производительность транспортной работы. Грузовыми автомобилями перевозятся самые разнообразные грузы, отличающиеся физическими свойствами, в частности плотностью, размерами, упаковкой …

С развитием автомобильного транспорта возникли стабильные грузопотоки однородных грузов, в результате чего во многих случаях оказалось экономически целесообразным приспособить автомобиль для массовых систематических перевозок, появились так называемые специализированные автомобили. Применение специализированных автомобилей и автопоездов повышает сохранность грузов, позволяет облегчить и полностью механизировать погрузочно-разгрузочные работы и этим существенно повысить производительность труда и снизить себестоимость автотранспортных перевозок. Самым распространённым типом специализированных грузовых автомобилей являются автомобили-самосвалы приспособленных для массовых перевозок сыпучих и наволочных грузов.

В данном дипломном проекте разрабатывается автомобиль-самосвал на базе малотоннажного автомобиля повышенной проходимости УАЗ3303. Автомобиль имеет очень удачную конструкцию шасси , хорошо сочетающуюся колёсную формулу и компоновку. На базе УАЗ3303 уже создано много специализированных автомобилей: водовозки, эвакуаторы, снегоуборщики, самопогрузчики …

Автомобиль-самосвал на базе УАЗ3303 будит иметь ряд приемуществ перед существующим, модельным рядом самосвалов: Экономичность, высокая маневренность, проходимость .Всё это позволяет использовать самосвал как в стесненных городских условиях, так и в тяжело доступной сельской местности.

Основной областью применения должно стать сельское хозяйство и на мелкие, строительные объекты.

Установка на самосвал подъёмного устройства с возможностью опрокидывания платформы в три стороны расширит область применения, а также улучшит ряд качеств: повысит точность и скорость разгрузки.

Автомобили именно с такими характеристиками отсутствуют в данный момент на рынке нашей страны.

5.2 Выбор метода получения заготовки

Заготовку для цилиндрического зубчатого колеса выбираем в виде штамповки с пробитым отверстием, получаемую на штамповочных молотах с припусками 3 – 4 мм. Точность заготовок полученных на штамповочных молотах соответствует 9 классу. Штамповочные уклоны: наружные до 3˚, а внутренние до 7˚. В штамповочной заготовке структура металла более однородна, благодаря чему деталь будет более прочной. При изготовлении штамповки лучше используется металл и уменьшается его расход. Процесс изготовления штамповок по сравнению с другими методами получения заготовок быстрее, требует менее квалифицированной рабочей силы и себестоимость его значительно меньше.

Горячая объемная штамповка может производится на молотах, горизонтально-ковочных машинах (ГКМ), штамповочных прессах и ковочных вальцах. Штамповка на молотах применяется в серийном и массовом производстве. Заготовка требуемой конфигурации большей частью получается путем последовательной обработки в нескольких ручьях, выполненных в одном штампе.

Повышение производительности оборудования и уменьшения трудоемкости процесса штамповки при небольшом весе заготовок достигается за счет последовательной штамповки. Предварительно заготовка обрабатывается на прокатных станках или ковочных машинах, а затем на молотах в многоштучных штампах. Точность для штамповочных заготовок определяется ГОСТом 750555.

5.3 Технологичность конструкции детали

Одним из факторов, существенно влияющих на характер технологических процессов, является технологичность конструкции изделия и соответствующих его деталей.

При конструировании детали необходимо достичь удовлетворение не только эксплуатационных требований, но также и требований наиболее рационального и экономического изготовления изделия. В этом и состоит принцип технологичности конструкции.

Чем меньше трудоемкость и себестоимость изготовления изделия, тем более оно технологично. Таким образом, основным критерием оценки технологичности конструкции являются трудоемкость и себестоимость изделия.

Технологичная конструкция детали должна предусматривать:

а) максимально широкое использование детали;

б) создание детали наиболее рациональной формы с легкодоступными для обработки поверхностями и достаточной жесткостью с целью уменьшения трудоемкости и себестоимости механической обработки детали (необходимая жесткость детали позволяет обрабатывать её на станках с наиболее производительными режимами резания);

в) наличие на детали удобных базирующих поверхностей или возможность создания вспомогательных (технологических) баз в виде бобышек, поясков и т. д.

г) наиболее рациональный способ получения заготовки для детали (штамповки) с размерами и формами, возможно более близкими к готовой детали, т. е. обеспечивающими наиболее высокий коэффициент использования материала и наименьшую трудоемкость механической обработки;

Технологичность конструкции заготовки детали должна иметь в виду не только максимальную рационализацию механической обработки, но и упрощение процессов изготовления самой заготовки.

Так как зубчатые колеса являются очень распространенными деталями в автомобиле и тракторостроении, мы разрабатываем массовый тип производства, в котором при достаточно большом количестве одинаковых выпусков изделий изготовление их ведется путем непрерывного выполнения на рабочих местах одних и тех же постоянно повторяющихся операций. Нам нужно максимально снизить затраты на производство и унифицировать операции для увеличения скорости и эффективности производства.

6 Экономическая часть

На современном этапе экономического развития возрастает роль транспорта, от деятельности которого зависит эффективность всех отраслей народного хозяйства. Составной частью единой транспортной системы является автотранспорт, который принимает участие в производстве, осуществляя перевозки средств труда и рабочей силы, играет важную роль в социально-экономическом и культурном взаимоотношении страны. Основной производственной единицей является автотранспортное предприятие.

6.1 Развитие и сдвиги в размещении автомобильной промышленности в XX веке

Как и во многих других странах, в России автомобильная промышленность получила своё развитие в развитых машиностроительных центрах (Ярославль, Нижний Новгород, Москва) , где было налажено в основном мелкосерийное производство автомобилей для “верхушки” . После революции построили в Москве завод ЗИЛ, который изначально был задуман как завод, специализирующийся на выпуске грузовых автомобилей, так как именно они требовались стране, в частности, для поднятия сельского хозяйства и моторизации армии. Но один ЗИЛ не мог обеспечить всю страну грузовиками. Поэтому для более полного обеспечения грузовиками страны под умелым руководством Сталина и Форда в рекордные сроки возвели завод ГАЗ. Страна более-менее выходит из кризиса, городу требуются транспортные средства, начинается выпуск легковых автомобилей на заводе КИМ.

Основную роль в сдвиге в размещении автомобильной промышленности сыграла Великая Отечественная война. Т. к. немцы вели бомбёжку, принимается решение частично перенести автомобилестроительные заводы в восточную часть России, в целях обеспечения бесперебойного производства автомобилей, в частности ЗИЛ был перенесён часть в МИАСС (Ныне УралАЗ) , а часть в Ульяновск (УАЗ) . В то время запасные части, в частности кованые и штампованные делали и заготовки, делал Челябинский завод кузнечно-прессового оборудования. Осуществлял производство карбюраторов, радиаторов и других узлов систем питания, охлаждения и смазки Шадринский автоагрегатный завод.

Автомобильная промышленность Российской Федерации на протяжении всех послевоенных лет наращивала как объем выпуска продукции, так и свой научно-технический потенциал, постоянно уменьшая разрыв в техническом уровне между отечественными машинами и лучшими зарубежными аналогами.

Однако общая нестабильная экономическая и политическая обстановка, сложившаяся в стране в последние годы, привела вначале к замедлению темпов роста, а в 1991 - 1994 гг. - и к существенному сокращению производства автомобильной техники, объема выполняемых научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. Эта проблема стала особенно острой в научно-исследовательских институтах отрасли: они практически полностью прекратили поисковые исследования и разработку перспективных концептуальных машин, их узлов и систем, что в ближайшем будущем, безусловно, отразится на техническом уровне наших автомобилей.

Главные причины такого положения - это существенное сокращение государственного финансирования научных разработок, а также незаинтересованность предприятий вкладывать деньги в долгосрочные проекты. Была и третья причина: определенная растерянность руководства научно-исследовательских и опытно-конструкторских организаций, их неготовность искать новые формы работ и организации своей деятельности. Правда, в последнее время многие научно-производственные организации, институты и заводские конструкторские подразделения вместе с вновь созданными государственными и коммерческими структурами начали приспосабливаться к новым, рыночным условиям. Доказательство тому - возобновление в 1993 г. работ по созданию программ развития автомобилестроения в Российской Федерации и ряде других государств СНГ, развитию автобусостроения и др.

6.2 Место и значение автомобильной промышленности в экономике Республики Казахстан

Состояние дел в отечественном автомобилестроении в настоящее время нестабильностью во всех сферах общественной жизни, в особенности в промышленном производстве в целом по стране. По сообщению , замедлить спад производства в текущем году пока не удается. В целом за девять месяцев 1995 г. объем промышленного производства снизился на 17,6 %.

Стремительный рост цен вследствие их либеризации в 1992 г. вызвал неплатежеспособность предприятий, привел к недостатку оборотных средств, сдерживанию процесса производства и дестабилизации их финансового положения. Имеют место резкий спад инвестиционной активности, свертывание долгосрочных строительных программ. О глубоком свертывании деловой активности свидетельствует, например, тот факт, что из 393 пусковых объектов автомобильной промышленности, финансируемых за счет средств федерального бюджета, только три приняты в эксплуатацию и на трех объектах осуществлен частичных ввод мощностей.

В автомобильной промышленности, как и во всем машиностроении, усиливаются центробежные тенденции в отношениях между традиционными партнерами, рушатся кооперационные связи предприятий, которые оказались разделенными границами вновь образовавшихся независимых государств.

Различают следующие группы факторов: природные - количественные запасы и качественный состав природных ресурсов, горно-геологические и другие условия их добычи и использования, климатические, гидрогеологические, орографические условия и т.д. ; экологические - охранные и конструктивные мероприятия по бережливому использованию природных ресурсов и обеспечению здоровых жизненных и трудовых условий для населения; технические достигнутый и возможный уровень техники и технологии; социально - демографические - обеспеченность трудовыми ресурсами, состояние социальной инфраструктуры; экономические - экономико-географическое и транспортное положение, стоимость, капитальных и текущих затрат, сроки строительства, эффективность производства, назначение и качество продукции, территориальные экономические связи и т.д.

На размещение автомобильной промышленности не влияют сырьевые и топливно-энергетические ресурсы, слабо влияют районы потребления готовой продукции, решающее влияние оказывают трудовые ресурсы.

Заключение

В дипломном проекте разработан механизм опрокидывания платформы на три стороны, для создания которого проанализированы лучшие конструкции зарубежных и отечественных аналогов.

Произведя расчет и анализ выбранной конструкции подъёмного устройства с телескопическим гидроцилиндром, можно сделать вывод, что данная конструкция и ее параметры вполне соответствует требованиям, предъявляемым к подъёмным устройствам грузового автомобиля с грузоподъемностью 1 тонна. Данная конструкция позволяет расширить сферу применения данного автомобиля повысить конкурентоспособность на рынке в области малотоннажных автомобилей.

При конструировании автомобиля самосвала были использованы современные технологии машиностроения, что позволило повысить технические характеристики автомобиля и снизить себестоимость производства.

чертежи 10 листов А1.dwg

КП.АиТ.03.2.58.01.001 ВО
АС SU 1701579 В 60Р 116 Шарнирный узел для крепления гидроцилиндра В.В.Васин и А.У.Хасанов
Вид: Дипломный проект Тема: Разработка конструкции механизма опрокидывания платформы в три стороны. Студент: Радаев.М. Индекс группы: АиТ-03-2р Кафедра: ПТМиГ
А.С SU 1158408 B60P116 Телескопический гидроцилиндр двустороннего действия для автомобиля самосвала Л.С.Шпак
В.М.Дроздинский и др.
А.С SU 1207843 B60P116 Устройство для подъема кузова самосвала с трехсторонней разгрузкой Л.С.Шпак
А.С SU 1169854 B60P116 Устройство опрокидывания кузова транспортного средства Ю.М.Винокуров и Е.С.Мишнев
А.С SU 1207843 B60P116 Устройство для подъема кузова самосвала с трехсторонней разгрузкой В.В.Шилов и Б.И.Горевой
Автомобили самосвалы. Москва 1985г. М.Е.Логиновский Страница 20.
SU 2268025 B60P116 1987 год. Подъемный механизм для кузова самосвала. Б.А.Тимохин и А.И.Худолий.
Тип автомобиля - повышенной проходимости двухосный
x4 Допустимая полная масса
кг 3050 Распределение полной массы по осям
кг: на переднюю ось 1420 на заднюю ось 1630снаряженного автомобиля
кг 1750 Распределение снаряженной массы по осям
кг : на переднюю ось 1090 на заднюю ось 660 Грузоподъемность автомобиля
кг 1000 Полная масса буксируемого прицепа не более
кг: с тормозами 1500 без тормозов 750 Максимальная скорость
кмчас 110 Число мест для сидения 2 в кабине
в кузове Контрольный расход топлива
л100км 14.0 Расход топлива с постоянной скоростью
КПП механическая 4 ступенчатая Раздаточная коробка механическая 2 ступенчатая Подвеска рессорная Модель двигателя УМЗ 4213 Тип четырехтактный с впрыском топлива Рабочий объем
Номинальная мощность при частоте вращения коленвала 4000 обмин. нетто
по ГОСТ 14846 кВт(л.с) 72
(99) Максимальный крутящий момент по ГОСТ 14846
) в интервале частот от 3000-3500 обмин. Вместимость топливного бака
л 2 бака по 56 Топливо 92 (неэтилированный)
Техническая характеристика
Коробка отбора мощности в сборе с коробкой передач подвергается проверке на стенде на шум
отсутствие течи масла. Проверка на шум производится при 750 обмин на ведущей шестерне (позиция 1)
шум должен быть равномерным и не иметь резких металлических стуков
выделяющихся из общего шума. Перед испытанием коробка отбора мощности должна быть заправлена веретенным маслом
имеющим температуру окружающей среды. Продолжительность испытаний на стенде 5 минут.
Перед сборкой коробки подобрать шестерню поз.3 по шлицам вторичного вала поз.12; угловая игра на шлицах не должна превышать 0
на радиусе начальной окружности венца шестерни
при свободном скольжении шестерни вдоль шлица вала. 2.После подбора расположение шлиц вала и шестерни должно быть замаркировано краской. 3.При сборке детали поз. 9
ставить на герметизирующую пасту (СК-ОЦБ) 4.Детали позиции 21 перед сборкой пропитать смазкой для газовых труб.
Наружная поверхность штока должна иметь хромовое покрытие по ОСТ 22-1287-79 2.Перед сборкой гидроцилиндра смазать детали поз. 5
маслом. 3.При сборке резьбовые соединения ставить на герметизирующую пасту (СК-ОЦБ) 4.После затяжки шаровых пальцев зафиксировать стопорные шайбы поз.13 плотно прижав свободную сторону шайбы к грани шарового пальца.
При сборке крышки ставить на герметизирующую пасту (СК-ОЦБ) 2.Перед установкой протереть седла и клапаны. 3.Момент затяжки ограничительного клапана 50 НМ
Момент затяжки крышки поз.12 60НМ 2.Уплотнитель поз.5 перед установкой пропитать маслом. 3.После сборки заполнить веретенным маслом и закрыть отверстия пробками.
Размеры для справок 2. Перед установкой смазать шаровые пальцы смазкой литол 24 3. Заполнить гидроцилиндр рабочей жидкостью 4. Отрегулировать момент срабатывания ограничительного клапана регулировочными болтами 5. Зафиксировать регулировочные болты контргайками 6. Предельные отклонения размеров H14
Коробка отбора мощности
Насос шестеренчетый НШ-10
Огранечительный клапан
Предохранительный клапан фильтра
Переключатель подъема платформы
Предохранительный клапан системы
Электропневмоклапаны
Протягивание отверстия
Обтачивание наружного контура
Элементы шестерни: Число зубьев 30 Модуль 3.753 Угол зацепления 22°30' Высота головки зуба 3.6 Высота зуба 6.75 Толщина заба по дуге 6.388 Сдвиг режущего инструмента +0.6
Нитроцементировать. Глубина слоя 0
065. Твердость на зубьях HRC 58
не менее. Твердость основания зуба HRC 30 48 Твердость поковки HB 156 207
Указанный радиус должен быть наибольшим допустимым зубонарезным инструментом и рабочей высотой зуба
Указанный размер верен при теоретическом наружном диаметре и дан для справок
Элементы шестерни: Число зубьев 15 Модуль 3.753 Угол зацепления 22°30' Коэфициент высоты головки 1.2 Коэфициент высоты ножки 1.05 Толщина заба по дуге 6.388 Отклонение направления зуба 0.025
Покрытие шлицев перед термообработкой: М12 ГОСТ973161 нитроцементировать глубину слоя 0
Твердость: на зубьях HRC 58 min На шлицах HRC 20 40 основания зубьев HRC 30 48
Поверхность с нагревом ТВЧ на указанном участке. Твердость HRC 45 min Покрытие на участке термообработки Тор фос. Твердость поковки HR 143 196
участок термообработки
Непаралельность поверхностей П и П1 0.15
Непараллельность поверхностей П и П1 оси поверхности Д 0
Неуказанные малые радиусы закруглений в головке -2 Кобочные уклоны -7°
HRC 40 45 цилиндрической поверхности
HRC 40 56 шлиц. Допускается нитроцементированный слой на шлифованых поверхностях глубиной до 0
мм и на нешлифованных поверхностях до 0
77min. Проходной конец калибра должен входить на указанную длину
ДП.АиТ.03.2.56.01.001 ГЗ
ДП.АиТ.03.2.56.27.001 СБ
ДП.АиТ.03.2.56.15.001 СБ
ДП.АиТ.03.2.56.16.001 СБ
ДП.АиТ.03.2.56.02.001 СБ
ДП.АиТ.03.2.56.22.001 СБ
ДП.АиТ.03.2.56.23.001 СБ
ДП.АиТ.03.2.56.15.002
ДП.АиТ.03.2.56.15.004
ДП.АиТ.03.2.56.27.008
ДП.АиТ.03.2.56.15.009
ДП.АиТ.03.2.56.15.003
ДП.АиТ.03.2.56.15.001
ДП.АиТ.03.2.56.15.005
ДП.АиТ.03.2.56.17.001 СБ
ДП.АиТ.03.2.56.01.001 ВО
Неуказанные радиусы закруглений -2
Неуказанные радиусы закруглений -4
Смазать салиноид смазкой литол 24 2.Момент затяжки штуцеров 10 НМ 3.Крышки поз.1
ставить на герметизирующую пасту (СК-ЩЦБ)
Подобрать шарики поз. 6
по седлу. 2.Момент затяжки гайки поз.12 НМ 3.После сборки заполнить веретенным маслом и закрыть концы пробками.
HB 215 240 2. Степень сложности штамповки С2 3. Группа стали м1 4. Точность изготовления штамповки 9 класс 5. Неуказанные радиусы закруглений R5 мм 6. Штамповочные уклоны 5°
Неуказанные малые радиусы закруглений в литье-3мм Литейные уклоны-3° Толщина стенки-5мм Толщина ребер-5мм Поверхность отливки тщательно очистить от формовочной земли
частей пригоревших стержней
Покрытие в литье: ЭМ НЦ-624-0.
Указанная поверхность должна быть чистой и гладкой в литье
цековать отверстия. если необхоимо
Неуказанные радиусы -2
Внешний окружной модуль
Коэфициент смещения исходного контура
не менее. Твердость основания зуба HRC 30 48 Твердость поковки HB1 56 207
Указанный радиус должен быть наибольшим допустимым зубонарезным инструментом рабочей высотой зуба
ДП.АиТ.03.2.56.15.002
Технологическая карта
Сталь 35Х ГОСТ4543-71
Каз НТУ им. Сатпаева Кафедра ПТМиГ
Коробка отбора мощности сборочный чертеж
Гидроцилиндр сборочный чертеж
Гидрораспределитель сборочный чертеж
Ограничительный клапан сборочный чертеж
Муфта запорная сборочный чертеж
Электропневмоклпан сборочный чертеж
Сталь 40Х ГОСТ4543-71
ДП.АиТ.03.2.56.27.008
Сталь 30 ГОСТ1050-74
ДП.АиТ.03.2.56.15.004
ДП.АиТ.03.2.56.15.009
Вал вторичный отбора мощности
ДП.АиТ.03.2.56.15.003
Чугун серый 18-36 ГОСТ1412-79
ДП.АиТ.03.2.56.15.005
Сталь 35 ГОСТ1050-74
ДП.АиТ.03.2.56.15.001
Подъемный механизм сборочный чертеж
ДП.АиТ.03.2.56.01.001 ВО
Автомобиль самосвал грузоподъемностью 1т общий вид