Конструктивная разработка приспособления для выпрессовки шкворней КамАЗ

Перечень чертежей:

1. Общий вид приспособления для выпрессовки шкворней автомобиля Камаз (на формате А1) представлен в трех проекциях с обозначением позиций и техническими характеристиками:

• Ход штока гидроцилиндра - 230 мм;
• Максимальный подъем и опускание гидроцилиндра - 80 мм;
• Угол наклона гидроцилиндра от вертикальной плоскости – 10;
• Максимальное усилие выпрессовки - 500 кН;
• Время выпрессовки шкворня - 7 мин;
• Усилие на перекатывание приспособления - 10 кг;
• Привод плунжерного насоса - электродвигатель асинхронный:
• мощность - 1,5 кВт;
• число оборотов - 1500

2. Сборочный чертеж гидроцилиндра (А1) с указанием размеров, сварных швов и с техническими требованиями:

• Электрод Э42 ГОСТ 9467-75;
• Перед завертыванием резьбовые части деталей поз. 4, 8, 9 30, 39 и соответствующих им деталей поз. 3, 17 покрыть тонким слоем лака фл-98 ГОСТ 12994-66, сушить в течение 10 мин при температуре 18-23ºС;
• Воздух из маслосистемы выпустить через пробку поз. 20,39.
• Предельные отклонения размеров: ±JT14/2

3. Основание гидроцилиндра (А1) с разрезами с указанием шероховатости - 3,2
4. Рабочие чертежи деталей (А1):

• Цилиндр из стали 40ХН ГОСТ 4543-71;
• Шайба стопорная;
• Пружина из проволоки I-1,0 ГОСТ 9389-75;
• Шток стальной;
• Втулка из Браж 9-4 ГОСТ 18175-72;
• Поршень из стали 45 ГОСТ 1050-88

Технические условия:

• HRC 46...52;
• Пружина - 240 ГОСТ 13766-68;
• Число рабочих витков - 6;
• Длина развернутой пружины - 212 мм;
• Направление навивки - правое;
• Поджатые и прошлифованные участки опорных витков составляют не менее 3/4 окружности витка.

Выставлены допуски, посадки, радиусы закруглений, уклоны.

5. Показатели экономической эффективности проекта (А1)

Дополнительные материалы: приведена расчетно-пояснительная записка на 26 страницах, где выполнен анализ существующих конструкций.

Рассмотрены существующие приспособления для выпресовки шкворней грузовых автомобилей: пресс «Спрут» для выпрессовки шкворней грузовых автомобилей; приспособление П-5; пресс для выпрессовки шкворней ВР 65-215 BLITZ; пресс FP 65S Fuchs-Hydrauli; пресс HL-SC-65T.

Дано обоснование выбора конструкции.

Наиболее ответственной прессовой посадкой является соединение шкворня с поперечной балкой и поворотными кулаками переднего моста грузовых автомобилей. При эксплуатации шкворень изнашивается в виде ступенчатых поясов. При замене требуется выпрессовка, которую производят с помощью накладки и кувалды. При ударе кувалдой происходит разрушение отверстий посадочных мест. Во избежание этого разработано специальное устройство.

Составлено описание конструкции:

Приспособление для выпрессовки шкворней представляет собой раму из труб, опирающихся на два неповоротных колеса. На основании смонтированы: гидроцилиндр со штангами, траверсой, трубопроводами, краном, механизмом возврата штока в исходное положение, плунжером. Редуктор с механизмом привода плунжера, направляющей стойкой плунжера соединены совместно. На кронштейне установлено крепление электродвигателя и шестеренчатого насоса, на котором смонтированы механизм включения насоса, ручка включения насоса с пружиной. На раме смонтированы: механизм подъема и опускания, основание со всеми узлами и деталями; ручка для подъема и опускания основания; кронштейн с пускателем. Рама и основание соединены двумя шарнирами и механизмом наклона гидроцилиндра, обеспечивающим угол наклона гидроцилиндра соосно со шкворнем. Фиксация положения гидроцилиндра производится с помощью гребенки. Шкив редуктора имеет конусную выточку и подвижный конус, который шлицевым соединением перемещается по валу насоса. Перемещение конуса производится механизмом включения насоса. Механизм привода плунжера гидроцилиндра состоит из шатуна верхнего, двуплечевого рычага, шатуна нижнего, штока плунжера. Механизм возврата штока в исходное положение - накидной подпружиненный ключ, которым отворачивается или заворачивается запорная игла, перекрывающая канал, соединяющий подпоршневое пространство с масляным резервуаром. Ременная передача и механизм привода плунжера защищены кожухом.

Тип оборудования: напольное, передвижное с электромеханическим приводом плунжерного насоса. Технические характеристики:

Разработана технология использования конструкции:

Перед выпрессовкой шкворня поворотный кулак переднего колеса должен быть освобожден от навешиваемых на него деталей и узлов, под переднюю балку установлен козелок. Подкатывают приспособление перпендикулярно продольной оси автомобиля. Нажав на педаль гребенки, поднимают ручку и совмещают ось гидроцилиндра с осью шкворня. Опускают гидроцилиндр так, чтобы траверса легла на поворотный кулак. Отрегулировав механизм наклона, при необходимости освобождают его полностью, чтобы обеспечить самоустановку штока цилиндра по оси шкворня. Завернув ключом запорную иглу до упора, включают электродвигатель. Выпрессовка шкворня продолжается не более 7 минут. Электродвигатель отключают, через боковые отверстия траверсы извлекают шкворень. Ручкой перекрывают кран, нажимают вниз ручку включения насоса и включают электродвигатель. Он будет вращать насос совместно с качательным движением плунжера. Поршень со штоком будет быстро опускаться в исходное положение. Время возврата штока - не более 15 секунд. Предохранительный клапан служит для сбрасывания избыточного давления масла и исключения аварийных ситуаций. Клапан срабатывает при давлении не более 5 кПа.

Выполнен расчет усилия выпрессовки деталей.

Для расчета выбраны шкворни автомобилей КамАЗ. Представлена схема к расчету усилия выпрессовки. Определено усилие выпрессовки шкворня, равное 417,4 кН. Гидравлическое приспособление рассчитано на максимальное усилие выпрессовки 500 кН.  Ход штока гидроцилиндра должен составить 230 мм. Однако в справочных материалах, существующие гидроцилиндры не имеют подобных характеристик.

Произведен гидравлический расчет привода гидроцилиндра.

Представлена схема к расчету гидропривода. Выбран диаметр гидроцилиндра - 120 мм. Рабочее давление в гидроцилиндре для создания усилия 500 кН должно быть 44,232 МПа. Для подачи масла с давлением 45 МПа выбраны трубы стальные бесшовные холоднодеформированные с наружным диаметром 18 мм, толщиной стенки 4 мм, внутренним диаметром 10 мм. Гидропривод заправляется маслом типа АМГ. Выбран редуктор червячный РЧУ 63-10 с межосевым расстоянием 63 мм. Результаты расчетов уточнены. С учетом потерь мощность электродвигателя составит 1,5 кВт. Выбран насос НШ-10Е с приводом от электродвигателя с числом оборотов 1420 об/мин. Принят электродвигатель 4А80ВЧУЗ с мощностью 1,5 кВт. Производительность насоса составит – 0,237 л/с, частота вращения– 2,37 с^-1, подача насоса – 21,3 см³/с.

Определено время выпрессовки – 121 с, т.е. около 2 минут.

Прочностные расчеты:

Крышка соединяется с цилиндром при помощи резьбы с шагом 2 мм и высотой 2 мм. Длина резьбы 25 мм.

Выполнен расчет привода насоса и клиноременной передачи с диаметром шкивов 90 мм.Выбраны два ремня сечения 81 мм² и длиной 500 мм.

Техническое обслуживание приспособления заключается в следующем: следить за исправностью электрической части при эксплуатации; своевременно подтягивать резьбовые соединения, уплотнения масляной системы, производить смазку вращающихся и скользящих частей; маслосистема полностью заполняется маслом. Приведены характерные неисправности и методы их устранения.

В результате внедрения разработки получена годовая экономия в сумме 58,4 тыс. руб. за счет снижения себестоимости работ и повышения качества обслуживания, что позволяет окупить капиталовложения в течение 1,8 года.

В проекте выполнена разработка приспособления для выпрессовки шкворней для модификаций автомобиля КамАЗ. Произведен расчет усилия выпрессовки деталей, гидравлический расчет привода гидроцилиндра, расчет привода насоса и расчёт экономической эффективности.

Спецификация – 4 лист

В программе: Компас 3Dv

Расчетно-пояснительная записка Word: 26 страниц

Количество чертежей: 5 штук