Конструктивная разработка обкаточно-тормозного стенда для ДВС

Перечень чертежей:

1. Общий вид обкаточно-тормозного стенда (на формате А1) представлен в двух проекциях с указанием габаритных размеров, обозначением позиций и техническими характеристиками:

• Напряжение и частота питающей сети 3N ~ 50 Гц, 380 В;
• Тип, мощность и синхронная скорость электромашины для привода и торможения обкатываемого двигателя - асинхронная балансирная с фазовым ротором, АКБ-102-4, 120кВт, 1500 об/мин;
• Регулирование скорости вращения ротора электромашины в режиме двигателя - бесступенчатое, в пределах 500 - 1400 об/мин;
• Скорость вращения ротора электромашины в тормозном режиме - в пределах 1700 - 3000 об/мин;
• Тип реостата регулировочного - жидкостный с охлаждением бака проточной водой;
• Наибольший тормозной момент, измеряемый весовым механизмом - 120 кг м;
• Точность определения мощности - 3%;
• Ёмкость бачка для топлива - 300 литров;
• Площадь, необходимая для установки стенда:

длина - 4960 мм;

ширина - 1850 мм;

масса стенда - 1450 кг.

2. Сборочный чертеж колонны (А1):

• Максимальная нагрузка на колонну - 650 кг;
• Болты М16 2 затянуть моментом не менее 200 Н м;
• Болты М14 1.5 затянуть моментом не менее 160 Н м;
• Гайки М20 2 затянуть моментом не менее 260 Н м

3. Схемы гидравлическая и электрическая принципиальные устройства подъёма стоек обкаточного стенда (А1) с указанием технических требований:

• Цепь 220 В выполнить проводом МГШВ 0,35 С, остальные цепи - проводом МГШВ 0,35 Б ТУ16-505.437-73

4. Рабочие чертежи деталей (А1):

• Плита;
• Стойка;
• Уголок из стали 45 ГОСТ 1051-73;
• Сухарь

На чертежах указаны размеры, допуски, шероховатости и технические условия:

• Острые кромки притупить;
• Неуказанные предельные отклонения размеров: отверстий Н14, валов h14, остальных ±IT14/2;
• Отверстия М16х2 зенкеровать (1,5х45)

5. Технологическая карта режимов и параметров процесса обкатки двигателей (А1):

• Холодная;
• Горячая без нагрузки (холостой ход);
• Горячая под нагрузкой

6. Технико-экономические показатели организации обкаточного цеха (А1)

Дополнительные материалы: приведена расчетно-пояснительная записка на 32 страницах, где выполнен обзор существующих конструкций стендов обкатки двигателей

Рассмотрен ряд существующих обкатывающих средств: электростенд КИ-2139А, КИ-1363Б, КИ-598Б и стенд КИ-2118А.

Проектом предлагается усовершенствовать работы по обкатке и испытаниям двигателей внедрением универсального стенда. Универсальность стенда заключается в возможности обкатки большого числа марок двигателей за счёт разработки подвижной рамы стенда. Объектом конструирования в проекте является рама стенда. Она оснащается специальными полозьями, подвижными колоннами и гидроприводом. Гидропривод позволяет регулировать положение двигателя – соосность с валом электродвигателя.

Введение в стенд подвижных колонны с гидроприводом позволяет сократить время обкатки за счёт сокращения подготовительных работ по установке двигателя, снизить уровень ручного труда, расширить его сферу применения.

Стенд обкаточно-тормозной имеет следующие основные узлы: двигатель-тормоз АКБ-102-4 в сборе с весовым механизмом и пультом управления, подвижная рама с гидроприводом, водяной реостат, приборный щиток, бачок для топлива и устройство для замера расхода топлива.

Подвижная рама стенда включает в себя: продольные и поперечные полозья, связанные между собой зажимами; колонны, установленные на полозьях; гидроцилиндры, корпуса которых зафиксированы в колоннах, при помощи сухарей; подставка съёмная, для фиксирования двигателей; зажимы.

Станция управления гидроцилиндрами расположена вне стенда и включает в себя станцию гидропривода, электрошкаф, гидропанель и трубопроводы. Станция гидропривода служит для подачи масла под давлением в гидроцилиндры и состоит из электродвигателя, гидронасоса, предохранительного клапана, фильтров. На задней стенке приборного щитка расположен магнитный пускатель, трансформатор, предохранитель, блоки зажимов; на боковой стенке установлен автоматический выключатель. Пульт управления находится справа от приборного щитка.

Двигатель устанавливается на опоры стенда, фиксируется и посредством гидроцилиндров выверяется относительно вала электродвигателя.

При изменении расстояния между верхними полозьями и гидроцилиндрами появляется возможность обкатки двигателей на 4 опорах с различным расстоянием между ними. Положение гидроцилиндров и полозов фиксируется зажимами. На стенд двигатель устанавливается при помощи кран-балки.

Приведены возможные неисправности (гидроцилиндры не развивают заданного усилия; при включении гидропривода электродвигатель не работает) и методы наиболее простого их выявления и устранения.

Техническое обслуживание стенда:

Еженедельно проверять состояние электроаппаратуры и ее регулировку. Не реже одного раза в год продувать всю находящуюся в приборном щитке электроаппаратуру сжатым воздухом; зачищать до блеска и покрывать смазкой ЦИАТИМ-201 по ГОСТ 6267-74 места под болты заземления.

Порядок установки стенда:

Стенд устанавливают в здании размещения «4» по ГОСТ 15150-69 и помещения пожарной безопасности «В» согласно СНИП II-М. 2-72 на виброизолирующую подушку ОВ-31. Устанавливают станцию управления с правой стороны стенда. Подсоединяют трубопроводы и рукава к соответствующим позициям на станции управления, закрывают их кожухом. Устанавливают пульт управления на кронштейн с правой стороны стенда. Подсоединяют металлорукав к станции. Подключают стенд к питающей электросети и заземляют. Заливают в бак гидропривода веретённое масло АУ (ГОСТ 1642-50) до верхней отметки. Проверяют работу стенда в холостую. Проверяют все соединения трубопроводов и рукавов и при необходимости подтягивают. Настраивают предохранительный клапан на давление 14 МПа.

Приведены основные параметры и характеристики стенда:

Выполнен расчёт гидропривода

Выбрана рабочая жидкость марки веретённое АУ (ГОСТ 1642-50) плотностью 886-896 кг/м³; вязкостью 13 сСт; для диапазона температур от –35 до + 60ºС.

Определен диаметр цилиндра - 63 мм и ход поршня - 360 мм. Вычислен диаметра штока, равный 32 мм. По полученным значениям диаметров штока и цилиндра принят гидроцилиндр по ОСТ22-1417-79 диаметром 63 мм.

Расход жидкости - 31,7 см³/об. Для работы гидропривода принят шестерённый насос НШ – 32. В гидроприводе принят золотниковый реверсивный гидрораспределитель с электромагнитным управлением типа Р 20.

Определен диаметр всасывающего трубопровода – 6 мм, диаметр нагнетательного трубопровода – 3 мм, диаметр сливного трубопровода – 5мм.

Проведен прочностной расчет элементов рамы стенда

Выполнена проверка прочности болтов колонны на срез: болты М14×1,5 – 4 шт., болты М16×2 – 6шт. Условие прочности выполняется с большим запасом.

Произведена проверка прочности штоков гидроцилиндров на изгиб.

Приведены общие требования безопасности, требования перед началом работы, во время работы, по окончании работ и в аварийных ситуациях.

При соблюдении техники безопасности при работе на стенде загрязнения окружающей среды не будет. Работа конструкции осуществляется за счет использования электрической энергии. Приведены меры для исключения вредного воздействия на природу самой зоны обкатки двигателей.

Балансовая стоимость проектируемого изделия получилась ниже стоимости базового стенда, прирост прибыли составил 40357,4 руб., при капитальных дополнительных вложениях 27822,35 руб. Вследствие этого, срок окупаемости капитальных дополнительных вложений составит 0,9 года. Т.е. экономическая эффективность проектируемого изделия выше чем у базового стенда, внедрение его в производство целесообразно.

В данном проекте разработана усовершенствованная конструкция стенда для обкатки двигателей. Рассмотрено устройство и работа конструкции. Выполнен расчёт гидропривода и прочностной расчет элементов рамы стенда, экологическая экспертиза и экономическая эффективность проекта.

Спецификация – 2 лист

В программе: Компас 3Dv

Расчетно-пояснительная записка Word: 32 страниц

Количество чертежей: 6 штук