Борторасшинитель

Устройство и порядок сборки борторасширителя Основными узлами данной конструкции являются: рама, стойки, пластины, крюки, ролики, пневмоцилиндр. Рама сваривается из стальных труб квадратного и прямоугольного сечений, поставляется в сборе и является стационарной. К раме при помощи болтов М6х25 ГОСТ 7805-70 крепятся ролики и болтов М12х50 ГОСТ 7805-70 одна (неподвижная) стойка, вторая (подвижная) стойка ставится в пазы, надевается на шток пневмоцилиндра и крепится гайкой М20 ГОСТ 5927-70. Также к раме с помощью крепления А080-02 ISO 6431 (лап) на болты М10х25 ГОСТ 7805-70 крепится пневмоцилиндр A 01 080-0150-02-0. Пластины к стойкам крепятся на болты М8х40 ГОСТ 7805-70. Рама является стационарной и закреплена в фундаменте посредством 4-х анкерных болтов М6×50 ОСТ 92-9339-80. Описание разработанной конструкции Устройство и работа конструкции В первую очередь разработанный борторасширитель применяется на автотранспортных предприятиях, на станциях технического обслуживания и ремонта автомобилей, а так же в шиноремонтных мастерских. В качестве силового элемента для разведения бортов автомобильных шин используется пневмоцилиндр. Борторасширитель является стационарным, фиксируется в фундамент, но имеется возможность снятия с анкерных болтов и переноса его в другое место. В настоящее время на большинстве АТП, СТО и в шиноремонтных мастерских стоят свои компрессорные станции, поэтому очень важное значение имеет использование оборудования с пневматическим приводом. Пневмопривод позволяет шиноремонтным рабочим прилагать намного меньше усилий, чем это было бы при использовании механического привода. Техническая характеристика конструкции Техническая характеристика разработанного подъемника представлена в таблице 3. Таблица 3- Техническая характеристика разработанного подъемника Наименование показателя Значение Тип стационарный, пневматический Давление воздуха в пневмосистеме 0,6 – 0,8 МПа Габаритные размеры ДхШхВ 902х580х900 мм Высота подъема 500 мм Грузоподъемность 80 кг Максимальный размер шин 22,5 дюйма Масса стенда 71 кг Благодаря высококачественным материалам, использованным при проектировании борторасширителя, он гарантирует надежность работы. Усилие на выходе 3545Н позволяет без труда разводить борта любых шин. Преимущества этого борторасширителя перед другими: - Крепление к полу производится за счёт 4 анкерных болтов, благодаря которым борторасширитель более устойчив. - Пневмопривод позволяет автотранспортным предприятиям специализироваться на обслуживании и ремонте не только шин легковых, но и малотоннажных грузовых автомобилей. Цель данного проекта была достигнута и результатом стала конструкция пневматического борторасширителя. Расчёты конструкции борторасширителя 2.1 Проектные расчёты 2.1.1 Выбор основных габаритов борторасширителя Для выполнения работ на данном устройстве колесо должно быть расположено на удобной для рабочего высоте, приблизительно 700-800мм, учитывая высоту захвата крюками шины, примем высоту борторасширителя 900мм. Ширина борторасширителя составит 580мм, длина 902мм. 2.1.2 Подбор пневмоцилиндра Для выбора типоразмера пневмоцилиндра воспользуемся нужно знать рабочее давление пневмосети и максимальное усилие на упорах. Зная усилие на упорах при максимальном давлении пневмосети (F - не менее 3000Н) и рабочее давление сети питания сжатым воздухом (PВ=6-8бар), выбираем диаметр цилиндра и диаметр штока. Для нашего случая подходит Dц=80мм, Dш=25мм и выходным усилием 354,5 кг при выдвижении и 320 кг при втягивании. Выбираем пневмоцилиндр по ISO 6431: ПЦ A 01 080-0150-02-0. 2.1.3 Подбор пневмотрубки Подбор диаметра пневмотрубки будем вести по максимальному давлению воздуха в пневмосети. Максимальным давлением в нашей пневмосети является давление равное 8 бар. Выберем пневмотрубку с небольшим запасом по давлению. По имеющимся данным выбрали полиуретановую пневматическую трубку Elastollan С98 95С 9х12 с максимальным рабочим давлением 10 бар. 2.1.4 Подбор сечения крюка Рисунок 5 - Крюк Расчетная схема крюка и полученные эпюры приведена на рисунке 5. Собственным весом крюка пренебрегаем. Исходные данные: длина крюка - 100мм=0,1м; сосредоточенная сила приложена к краю крюка - 3545Н Определим сечение крюка по условию прочности (2.1) где Ми – изгибающий момент, действующий на крюк от силы F; W – осевой момент сопротивления площади поперечного сечения крюка. Ми = FL (2.2) Ми = 3545·0,1= 354,5 Н·м Примем, что крюк изготовлен из стали Ст3кп (σт=250 МПа). Тогда [σ] = σт/s, (2.3) где s – коэффициент запаса прочности, s = 1,4. [σ] = 250/1,4 = 178,57 МПа. Учитывая только основную нагрузку, действующую на крюк от момента Ми, получаем: (2.4) Woc=354,5/178,57=1,98510-6 м3 По сортаменту: Круг стальной горячекатаный ГОСТ 2590-88 выберем: Элемент: Круг 20 Масса 1 м.п. = 0,888 кг Момент сопротивления, Wx = 0,785 см3 Марка стали - Ст3кп Расчётное сопротивление стали, Ry = 230 МПа Расчётное сопротивление стали сдвигу: Rs = 0,58·Ry; (2.5) Rs = 0,58·230 = 133,40 Мпа. Коэффициент условий работы yc = 0,80. Модуль упругости, E = 206000 Мпа. Проверим прочность крюка по суммарной нагрузке: (2.6) (2.7) σ= (354,5/0,785 106 =451,59 МПа (2.8) где А – площадь поперечного сечения крюка. (2.9) А = 3,14*(1210-3)2= 4,524 10-4 м2 τ=3545/4,52410-4=7,835Мпа σэ==32,97Мпа Исходя из условия прочности получим: σэ=32,97Мпа ≤ [σ]= 178,57 МПа. Коэффициент запаса [σ]/ σэ=6. Сечение элемента проходит по условиям прочности и жесткости. 2.1.5 Подбор сечения трубки Собственным весом трубки пренебрегаем. Исходные данные: длина трубки – 148мм=0,148м; сосредоточенная сила приложена к трубке - 3545Н Определим сечение трубки по условию прочности (2.10) где Ми – изгибающий момент, действующий на трубку от силы F; W – осевой момент сопротивления площади поперечного сечения трубки. Ми = FL (2.11) Ми = 3545·0,148= 524,66 Н·м Примем, что трубка изготовлен из стали Ст3кп (σт=250 МПа). Тогда [σ] = σт/s, (2.12) где s – коэффициент запаса прочности, s = 1,4. [σ] = 250/1,4 = 178,57 МПа. Учитывая только основную нагрузку, действующую на крюк от момента Ми, получаем: (2.13) Woc=524,66/178,57=2,93810-6 м3 По сортаменту: Круг стальной горячекатаный ГОСТ 2590-88 выберем: Элемент: Круг 25 Масса 1 м.п. = 3,85 кг Момент сопротивления, Wx = 1,533 10-6 м3 Марка стали - Ст3кп Расчётное сопротивление стали, Ry = 230 МПа Расчётное сопротивление стали сдвигу: Rs = 0,58·Ry; (2.14) Rs = 0,58·230 = 133,40 Мпа. Коэффициент условий работы yc = 0,80. Модуль упругости, E = 206000 Мпа. Проверим прочность крюка по суммарной нагрузке: (2.15) (2.16) σ= 524,66/1,533 10-6 =342,24 МПа (2.17) где А – площадь поперечного сечения крюка. (2.18) А = 3,14*12,52 = 4,908 10-4 м2 τ=3545/4,52410-4=7,223Мпа σэ==28,99Мпа Исходя из условия прочности получим: σэ=28,99Мпа ≤ [σ]= 178,57 МПа. Коэффициент запаса [σ]/ σэ=6. Сечение элемента проходит по условиям прочности и жесткости