Механический домкрат

Введение

Домкраты на протяжении всего времени с момента создания автомобилей считаются наиболее необходимым бортовым инструментом. Без него не обойтись на безлюдной загородной трассе, если прокололось колесо и нужно поставить «запаску». Поездка на спущенном колесе до шиномонтажной мастерской грозит более серьёзными поломками в подвесной и рулевой системе. Поэтому на таком оборудовании, как автомобильные домкраты, не стоит экономить, а лучше подобрать себе наиболее подходящий к своей машине тип домкрата. В данной работе будет произведен выбор конструкции и ее расчет по заданным параметрам.

Характеристика рабочей среды

Домкрат - это стационарный, переносной или передвижной грузоподъемный механизм для подъема и фиксации на заданной высоте тяжелых предметов. Домкрат может использоваться как самостоятельное устройство при выполнении ремонтных или строительных работ, так и в составе более сложных механизмов (кранов, подъемников, прессов и т.д.)

Практически каждому человеку знакома самая распространенная версия этого полезного механизма – автомобильный домкрат. К легковому автомобилю обычно прилагается винтовой домкрат компактных размеров; такой домкрат приводится в движение исключительно мускульной силой человека.

Существует легенда, что в древности домкрат применялся во время военных действий в качестве инструмента, при помощи которого ломали ворота осажденного города, в связи с чем, конструкция этого механизма долгое время была засекречена. Сегодня домкраты находятся в свободной продаже и применяются исключительно в мирных целях.

Домкрат широко используется при проведении строительно-монтажных работ, а также в автомобилестроении и при железнодорожных работах.

Домкрат способен выдерживать весьма существенные нагрузки, что делает его незаменимым при ремонте железнодорожных путей или вагонов. Область применения домкратов достаточно широка; этот механизм значительно облегчает многие сферы человеческой деятельности.

Как правило, домкрат у многих ассоциируется со сменой колес автомобиля. На самом деле он применяется гораздо шире. Домкрат может выполнять как сложнейшие операции, например перемещать пролеты моста, так и более легкие: поднять и держать корпус автомобиля при ремонтных работах. Также с помощью современного домкрата можно натянуть провода на линиях высокого напряжения, сжать мощную пружину, протолкнуть через грунт трубу водопровода, разрушить старое перекрытие в здании и многое другое. Без домкрата невозможен подъем и перемещение крупных блоков или отдельных частей монтируемых сооружений, узлов или деталей оборудования. В отличие от других подобных ему устройств(например, лебедки)он более компактен, прост в обслуживании, надежен в эксплуатации. Еще одно его отличие в том, что при работе домкрат всегда располагается непосредственно под грузом.

Общепринятые характеристики домкратов:

Грузоподъемность домкрата – характеризует максимально возможный вес поднимаемого груза.

Высота подхвата – минимальное расстояние между опорной поверхностью (землей, полом) и подхватом (опорной точкой домкрата) в нижнем рабочем положении, соответственно - нижней кромкой груза.

В автомобильном разрезе это клиренс.

Высота подъема – максимальное расстояние от опорной поверхности до подхвата в верхнем рабочем положении.

Рабочий ход – расстояние между нижним и верхним рабочим положением подхвата.

Собственный вес – вес домкрата в рабочем состоянии.

Для некоторых видов домкратов актуальна так же характеристика передаточного числа – например соотношение площади плунжера гидравлического насоса с площадью подъемного плунжера в гидравлических домкратах. От него зависит усилие на рукоятке домкрата с ручной подкачкой или мощность двигателя электрического насоса.

Проектирование и описание усовершенствованной конструкции

В ходе изучения конструкций и на основании данных полученных в задании курсового проекта, было принято решение выбрать в качестве объекта ромбический винтовой домкрат. Преимущества такой конструкции заключается в простоте, надежности, относительно небольших габаритах, малой массе и небольшой высоте подхвата. К минусам конструкции можно отнести малую грузоподъемность, недостаточную устойчивость и малую площадь опоры с кузовом автомобиля, что может привести к повреждению лакокрасочного покрытия или самого кузова.

Для устранения вышеуказанных недостатков были внесены изменения в конструкцию стандартного изделия:

-для ускорения подъема автомобиля необходимо использовать двухзаходнюю резьбу. Данное решение позволит ускорить установку и демонтаж домкрата.

-для увеличения устойчивости конструкции увеличена площадь опоры домкрата.

-для исключения повреждений лакокрасочного покрытия и кузова необходимо увеличить площадь соприкосновения и использовать двухслойный упор. Верхний слой необходимо выполнить из плотной резины.

Выбор основных материалов в зависимости от расчетных параметров

В ходе изучения конструкции и предназначения были подобраны наиболее оптимальные материалы для изготовления изделия.

Для изготовления корпуса наиболее оптимальным материалом является сталь 20. Данный материал является достаточно прочным и недорогим, по этому он больше всего вписывается в данную конструкцию.

Для изготовления винта используем сталь 45Х. Так как на винт приходится основная нагрузка и износ необходимо использовать сталь с большим количеством углерода с добавлением хрома. Хром позволяет уменьшить износ резьбы и повысить сопротивление растягиваищему моменту.

Материал рукоятки – Ст3 кп

Верхняя часть упора выполняется из высокопрочной резины.

Данный выбор обусловлен обеспечением достаточной прочности и в тоже время низкой стоимостью изделия.

Рукоятка домкрата.cdw

Спецификация.spw

Домкрат.cdw