Конструктивная разработка стенда для снятия, установки колес транспортных средств

Перечень чертежей:

1. Чертеж общего вида стенда для снятия, установки колес на формате А1 с указанием габаритных размеров и обозначением позиций сборочных единиц
2. Анализ существующих конструкций средств механизации работ по снятию, транспортировке и установке колес автомобилей А1:

• Подъемные средства;
• Транспортное оборудование;
• Передвижные средства для снятия, установки и транспортировки блоков колес

3. Сборочный чертеж рамы стенда А1 с указанием технических условий:
   • Трубу стойки рамы (поз. 8) гнуть по шаблону в горячем состоянии, после чего делать вырезы по чертежу;
   • Лонжероны рамы (поперечины) должны быть параллельны между собой по всей длине. Допустима непараллельность не более 2 мм;

• Оси отверстий в кронштейнах передних колес должны лежать в одной плоскости и быть строго параллельны;
• Размеры между отверстиями в поперечинах выдерживать с допуском ±0,25 мм;
• Не указаны литейные радиусы 3 мм;
• Уклоны формовочные по ГОСТ 3212-80;
• Неуказанные предельные отклонения размеров: Н14, h14,

4. Рабочие чертежи деталей А1:

• Вилка винта из стали Ст.20 ГОСТ 14637-79;
• Корпус поворотной оси;
• Мостик опорный;
• Кронштейн

На чертежах указаны размеры, шероховатости, радиусы скруглений, технические требования:

• Термическая обработка RMC 48....50;
• Неуказанные предельные отклонения ±0,03

5. Операционная карта по эксплуатации передвижного стенда А1 с операциями:

• Произвести мойку (очистку) ходовой части машины;
• Машина в зоне технического обслуживании устанавливается на специализированную канаву или иное, отведенное для ТО место;
• Передвижной стенд подкатывается под колесо грузового автомобиля;
• На колесо накидывается цепь, которая крепится на крюках стойки стенда;
• Вращением штурвала подъемные ролики подводятся до соприкосновения с шиной колеса автомобиля. Слегка повернув штурвал, откатывают передвижной стенд и таким образом снимают колесо;
• При необходимости снятия колеса со стенда, следует вращать штурвал до тех пор, пока колесо не коснется пола, после чего стенд можно откатить;
• Установка колеса производится в обратной последовательности

6. Экономическая эффективность проекта А1

Дополнительные материалы: приведена расчетно-пояснительная записка на 17 страницах, где описаны конструктивные особенности стенда. Передвижной стенд предназначен для механизации процессов снятия, установки и транспортировки колес грузовых автомобилей. Он состоит из рамы, подъемного механизма и ходовой части.

Рама стенда представляет собой сварную конструкцию из двух продольных лонжеронов, соединенных между собой средней и задней поперечинами. В передней части лонжеронов приварены кронштейны крепления передних колес, по одному к лонжерону. К поперечинам в средней части приварен опорный мостик, на котором закреплены вилка для ограничения смещения винта и корпус поворотной оси заднего колеса. К верхней полке лонжеронов у средней поперечины приварена изогнутая стойка с крюками для цепи и отверстиями для крепления ящика для цепи и инструмента.

Подъемный механизм передвижного стенда состоит из винта со штурвалом, двух приводных валов, вильчатых рычагов, рычагов осей роликов и подъемных роликов. Винт изготовлен из трубы, на обоих концах которой нарезана ленточная резьба. На винте при помощи болта закреплена ступица штурвала. В средней части винта закреплены два упорных кольца. Оба конца винта гайками шарнирно при помощи шипов соединяются с вильчатыми рычагами, которые закреплены на соответствующем приводном валу. Приводные валы (составные) задние и передние соединены между собой при помощи жестких муфт. Каждый из приводных валов может проворачиваться в четырех опорах в виде кронштейнов, привернутых на шпильках к лонжеронам рамы. На передних валах при помощи клеммового соединения крепятся кронштейны рычагов осей роликов. Оси ролика закреплены между рычагами. На оси ролика приварены два насадных кольца, служащие опорами для втулок, впрессованных в подъемные ролики.

Ходовая часть состоит из двух передних неповоротных колес и заднего поворотного колеса. В колеса впрессованы бронзовые втулки. Каждое колесо вращается на оси, закрепленной в кронштейне. Внутри оси просверлены отверстия для прохода смазки; в ось ввертывается масленка. Кронштейны крепления неповоротных колес приварены к раме. Вилка поворотного колеса приварена к поворотной оси, проворачивающейся во втулке корпуса оси. Между вилкой поворотного колеса и корпусом поворотной оси поставлен упорный шарикоподшипник. Поворотная ось в верхней части имеет резьбу для навертывания на нее корончатой гайки, ограничивающей величину вертикального перемещения оси.

При снятии, установке колес на автомобиль, стоящий на канаве или на неровном полу, применяются направляющие, состоящие из двух швеллеров с захватами. Швеллеры соединены между собой распорными стержнями. Конструкция передвижного стенда рассчитана на изготовление ее в небольшой мастерской. Изготовление сводится к слесарным, токарным, сварочным операциям, операциям поковки. Передвижной стенд применяется для снятия и установки колес автомобиля без ступицы, блоков колес в сборе со ступицей и тормозными барабанами. Приведены схема и спецификация передвижного стенда, схемы сборочных узлов.

Передвижной стенд подкатывается под колесо автомобиля, которое предварительно вывешено на высоту около 30 мм над уровнем пола и подготовлено к снятию, и устанавливается таким образом, чтобы вертикальная ось снимаемого колеса и ось стенда совпадали, а также чтобы колесо не выходило за края подъемных роликов. Затем на колесо накидывается цепь, которая закрепляется на крюках стойки стенда. После этого вращением штурвала подъемные ролики подводятся до соприкосновения с шиной колеса. Затем, слегка повернув штурвал, откатывают передвижной стенд и таким образом снимают колесо. Снятое колесо транспортируют до места назначения. При необходимости снять колесо с тележки и поставить его на пол следует вращать штурвал до тех пор, пока колесо не коснется пола, после чего стенд можно откатить. Установка колеса на автомобиль производится в обратном порядке. Так же производится работа по снятию и установке колеса на автомобиль, находящийся на канаве широкого типа. В этом случае необходимо с пола на рельсы перекинуть направляющие, по которым проходят передние колеса стенда. Стенд рассчитан на подъем и транспортировку груза весом до 500 кг. Максимальный подъем роликов 90 мм. Через каждые 2-3 месяца производить смазку трущихся частей передвижного стенда.

Выполнен расчет на прочность поворотной оси рамы стенда. Для расчета статической прочности поворотной оси, нагруженной изгибающим моментом, определен допустимый коэффициент безопасности – 2,16 и допускаемое напряжение 168 Н/мм².

Произведен расчет рамы передвижного стенда на прочность. Рама испытывает деформацию изгиба. Построены эпюры поперечных сил и изгибающих моментов. Определено эквивалентное расчетное напряжение от изгиба в опасном сечении – 15,2 МПа и допускаемое напряжение – 52,5 МПа. Прочность рамы обеспечена.

Расчет и подбор подшипника

По каталогу выбран подшипник шариковый упорный средней серии с диаметром 40 мм, 90 мм и грузоподъемностью 41кН, что выше расчетного значения. Таким образом, выбранный подшипник удовлетворяет условиям.

Годовой экономический эффект составит 16280 рублей при капиталовложениях 7068 рублей. Срок окупаемости – 4,5 года.

Разработанная конструкция передвижного стенда сократит ручной труд и повысит эффективность ремонтно-обслуживающих работ. Стенд прост в использовании. Возможно изготовление собственными силами сотрудников обслуживающей базы.

Спецификация – 4 лист

В программе: Компас 3Dv