Тормозной стенд

Введение

 

 

Поддержание автомобилей  в технически исправном состоянии  в значительной степени зависит  от уровня развития и условий функционирования производственно-технической базы автомобильного транспорта. При этом следует отметить вклад производственно-технической базы в эффективность технической эксплуатации автомобилей достаточно высок и составляет порядка 15-20%.

В результате совершенствования  организации работ и реконструкции решается комплекс вопросов, связанных с механизацией и автоматизацией производственных вопросов с модернизацией и внедрением нового оборудования и прогрессивных технологий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

        1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ КОНСТРУКЦИЙ.

 Целью данного раздела  выпускной квалификационной работы является разработка оборудования для улудшения качества работ производимых на агрегатном участке по ремонту агрегатов трансмиссии ,а именно разработка стенда для проверки гидроусилителей рулевого управления.

 

       1. Анализ существующих конструкции

В целях повышения  механизации труда на предприятиях занимающихся ремонтом и обслуживанием грузовых автомобилей и автобусов, целесообразно расширить применение всевозможных стендов и станков по снижению затрат времени на провидение работ по диагностике, техническому обслуживанию и ремонту.

Проверка гидроусилителей рулевого управления при сборке агрегатов является одним из важнейших условий повышения надежности их работы и срока службы. Назначением испытания гидроусилителей является предупреждение неисправностей которые могут возникнуть в рулевом управление  автомобиля при его движение  а так же стоянки Основными причинами появления неисправности в рулевом управление а в частности гидроусилителе рулевого управления является: износ узлов деталей, брак в изготовление, условия эксплуатации и много других факторов влияющих на на дальнейшую работу изделия.

Для выявления различных не палаток применяются разнообразные  стенды различных конструкций.

 

1-станина,2-рама,3-пружина,4-передняя 

бабка,5-шпиндель,6-подшипник,7-центра,

8-опора,9-поводок,10-центра,11-датчик,

12-палец,13-упор,15-электродвигатель,

16-привод осевого перемещения,17-пружина

 

Рисунок 1.1-Стенд для  балансировки коленчатых валов

Проведенные кафедрой производства и ремонта автомобилей МАДИ исследованиями установлено, что величина дисбаланса коленчатых валов, двигателей грузовых автомобилей в процессе эксплуатации в среднем достигает 400 Гсм против 100-150 Гсм имеющейся у новых валов. Увеличение дисбаланса коленчатых валов наблюдается и при капитальном ремонте. Значительное увеличение дисбаланса после перешлифовывания коренных и шатунных шеек обуславливается рядом причин. В процессе эксплуатации происходит неравномерный износ шатунных шеек коленчатого вала: величина износа нижней части шейки чем верхней.

Данный стенд предназначен для измерения величины дисбаланса в центрах (рис. 3 лист 1 чертежей) который состоит из станины установленную на ней раму с приводной и подвижной бабкой со шпинделями с закрепленными центрами для фиксации коленчатого вала, электродвигатель для приводной бабки, поводок с возможностью перемещения в осевом направлении, дополнительную опору связанную с пружиной и упорами, один из которых связан жестко с задней бабкой.

Недостатком данного  стенда является повышенные энергозатраты, обусловленные тем, что при зажиме коленчатого вала в центрах пружина расположенная между торцами опоры и задней бабки сжимаясь, создает большое осевое усилие противоположное по направлению осевому усилию, создаваемому приводом перемещения задней бабки. Это приводит к необходимости повышения мощности привода для обеспечения надежного зажима коленчатого вала и к соответствующему повышению энергозатрат. Кроме того, пружины направляющей задней бабки приводит к необходимости изготовления нестандартной, большего диаметра пружины, что ведет за собой повышение трудоемкости ее регулирования, монтажа и демонтажа.

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.3 Балансировочный станок для статической балансировки колес автомобиля

Балансировочный станок для статической балансировки колес автомобиля представлен на рисунке 1.2.

1-опора,2-болт,3-кольцо,4-пьезометрический

датчик,5-конус,6-подшипник,7-обойма,8-крышка,

9-шпиндель,10-корпус,11-торсион

 

Рисунок 1.2-Балансировочный станок для статической балансировки колес автомобиля.

 Станок предназначен (рис.2 лист1 чертежей) для определения статической неуравновешенности, которая определяется моментом силы тяжести неуравновешенных масс колеса относительно оси вращения. Причиной возникновения дисбаланса является неравномерное распределение материала в элементах колеса (шины, обода, ступицы и др.) . Балансировка производиться при снятии колеса с автомобиля и установке на станок.

Балансировочный станок состоит из станины, вертикально установленный  торсион относительно станины, шпинделя, привод угловых колебаний шпинделя и измерительный блок с датчиками дисбаланса ,которые с целью повышения определения точности дисбаланса, снабжены кольцом, ком ленсациоными датчиками, фиксирующим кольцом, фазовращателем, электрически соединенным с ком ленсационными датчиками, и смесителем соединенным с измерительным блоком.

Недостатком рассмотренного станка является необходимость снятия колес с автомобиля для проведения их балансировки и то, что не учитывается возможная не сбалансированность тормозного барабана и ступицы колес. Более совершены в этом отношении станки, которые позволяют производить балансировку колес в сборе с тормозным барабаном без снятия их с автомобиля.

 

 

1.4 Стенд для динамической балансировки карданных валов.

Стенд для динамической балансировки карданных валов представлен на рисунке 1.3

1-демпфер,2-кронштейн,3-передняя  бабка,

4-траверса,5-перекладина,6-труба,7-фиксатор,

8-задняя бабка,9-миливольтметр,10-лимб,

11-кронштейн,12-станина,14-плита

 

Рисунок 1.3-Стенд для динамической балансировки

карданных валов.

 

Предназначен для определения  величины и плоскости, в которой  расположены неуравновешенные массы карданного вала.

Изменение дисбаланса карданных  валов в процессе эксплуатации в  основном обуславливается износом деталей карданов, в первую очередь игольчатых подшипников и шипов крестовины кардана, а так же деформацией трубы карданного вала.

На (рис 1 лист 1 чертежей) показан общий  вид станка. Маятниковая рама станка состоит из двух труб соединенных между собой кронштейном и передвижной траверсой. Передняя ведущая бабка станка укреплена на кронштейне, а задняя бабка на передвижной траверсе, благодаря чему, предоставляется возможность балансировать валы различной длины. Для определения величины и фазы колебания рамы на станке установлены два магнитно-электрических датчика. Стержни датчиков соединены с концами рамы. Для уменьшения разницы колебания рамы под кронштейнами установлены цилиндры, наполненные маслом.

Итак из анализа существующих конструкций мы видим, что статико-динамическую балансировку осуществляют при помощи различных станков и устройств. Принципы действия которых основываются на следующих положениях теории колебания. Под действием возбуждающего фактора, изменяющегося по гармоническому закону, упругая система одной степенью свободы, совершает вынужденные колебания. Наибольшая амплитуда вынужденных колебаний вблизи резонанса пропорциональна амплитуде возмущающего фактора.

Для динамической балансировки применяют машины с механической и электрической схемами. Для динамической балансировки карданных валов на авторемонтных предприятиях применяют только балансировочные станки с электрическими схемами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.5 Стенд для динамической балансировки колес

Стенд для динамической балансировки колес представлен на рисунке 1.4

1-измерительный прибор,2-градуированный  диск,

3-пружина,4-подшипник,5-корпус,6-индукционный 

датчик,7-стробоскопическая лампа

 

Рисунок 1.4-Стенд для динамической балансировки колес

 

Данный стенд обладает электронным оборудованием .Работа данного стенда заключается в следующем :при динамической балансировки неуравновешенная масса колеса вызывает механические колебания вала на котором закреплено колесо колебания через колебательную систему состоящую из упругих элементов передаются на индукционного датчик преобразующий их в электрические импульсы. Последние поступают в электроно-измерительный блок где формируются в определенное напряжение подаваемое на измерительный прибор .Прибор показывает величину неуравновешенных масс а положение их определяют с помощью стробоскопической лампы и градуированного диска вращающегося синхронно с колесом Момент вспышки лампы соответствует крайнему нижнему положению неуравновешенных масс.

Достоинством данного  стенда заключается в том ,что  позволяет с большей точностью определять место расположения неуравновешенных масс, малые габаритные размеры, простота конструкции .

 

 

 

1.6 Выбор прототипа.

 

Для разработки и дальнейшего  расчета выбран балансировочный  стенд для карданный валов, т.к. этот стенд обладает рядом положительных качеств, выделяющих его среди других прототипов, а именно: данный стенд имеет электрическую схему определения величины дисбаланса,что позволяет более точно определить величину ,и место расположения неуравновешенных масс, простота конструкции привода стенда, малые затраты на обслуживание стенда.

 

1.7 Техническое задание.

 

Таблица 1.1 Техническое задание.

Основные разделы	Содержание  разделов
1. Наименование  и область применения	Стенд для динамической балансировки карданных валов. Стенд может эксплуатироваться на различных специализированных предприятиях.
2. Основания  для разработки	Основанием  для разработки является задание на выпускную квалификационную работу,  тема проекта - разработка стенда для динамической балансировки карданных валов

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжение Таблицы 1.1 Техническое задание.

3. Цель и назначение  разработки	Преобразование  некоторых узлов с целью упростить конструкцию, увеличить точность определения величины и плоскости в которой располагаются неуравновешенные массы
4. Источники  разработки	Основные источники  разработки указаны в списке литературы. Кроме того использовался доступ к сети Inter Net и ЦНТИ
5. Технические  требования	Конструкторская разработка должна быть: конструктивна, проста, надежна в эксплуатации с использованием макс. каличества стандартных изделий.
6. Стадии и  этапы разработки	1. Выбор и  расчет привода 2. Расчет конструкторских узлов 3. Выполнение  графической части
7. Приложение  к техническому заданию	Графическая часть  включает в себя: - сборочный чертеж формата А1 - узловая разработка, формат А3 - рабочие чертежи  деталей формата А4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.8. Техническое приложение

 

Таблица 2 Техническое  приложение

Основные разделы	Перечень рассматриваемых вопросов
1. Уточнение технического задания	Наименование: стенд для динамической балансировки карданных валов.
2. Анализ технического  задания	Назначение: предназначен для определения величины и плоскости расположения неуравновешенных масс карданных валов
3. Технические требования к выбранному варианту	Стенд для динамической балансировки карданных валов с механической схемой. Тип привода – ременная передача от электродвигателя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Расчет стенда

 

2.1. Разработка кинематической схемы привода стенда.

Кинематическая схема привода  представлена на рисунке 2.1.

 

1–бабка;2–флянец;3–карданный вал;4–промежуточная опора; 5 – задняя бабка; 6 – клиноременная передача; 7 – электродвигатель.

 

Рисунок 2.1 Кинематическая схема привода стенда

 

2.2 Выбор электродвигателя.

 

Для выбора электродвигателя необходимо определить частоту вращения вала и мощность.

 

Частота вращения определяем по формуле 12.с.57/:

 

 

                                           (1.1)

 

Где - u1,u2 передаточные числа кинематических пар привода.

nв – частота вращения на выходе из привода, мин -1

Кинематической парой  в приводе является клиноременная  передача для нее по таблице 1.7 /12 с. 57/предварительно принимает u1 = 2

Частоту вращения выходного  вала принимаем в соответствии с техническими требованиями аналога нашего стенда  nв = 900 об/мин.

nэ = 900 * 2 = 1800 об/мин.

Данный привод большой  мощностью обладать не должен, т.к. нагрузки почти нет, нагрузка будет составлять только трение в подшипниках, и клиноременной передаче. Исходя из выше сказанного по таблице п.2 / 3. с.57/ принимаем: АИР 7В4 nа = 1395 об/мин. N = 1,1 кВт

 

 

2.3. Расчет клиноременной передачи.

 

Определяем точное передаточное число привода по формуле / 3.с.51/ :

                                                         (1.2)

 

Определяем момент на валу электродвигателя по формуле /6.с.120/:

                                             (1.3)

 

где Р – мощность электродвигателя, Вт

 

 

Диаметр ведущего шкива определяется по формуле /3.с.15/:

                                               (1.4)

 

 

Полученный результат округляем до стандартного значения с учетом конструкции стенда принимаем

 

Диаметр ведомого шкива  определяем по формуле /3.с.51/:

 

                                                  (1.5)

 

d2 = 1,55 * 80 = 122 мм –округляем до стандартного

d2 = 125мм

Уточняем передаточное отношение

 

Определяем межосевое  расстояние, для этого определяем минимальное и максимальное значения и в этом интервале принимаем  из стандартного ряда чисел по формулам/25,с.98/:

 

    (1.6)

 

 

     (1.7)

 

 

Принимаем а = 400 мм

 

Определяем длину ремня по формуле /7.с.15/:

 

                    (1.6)