Конструкторская разработка оптического стенда для проверки и установки углов развал-схождения колес

 Перечень чертежей:

1. Чертеж общего вида стенда для проверки развал-схождение колес грузовых автомобилей А1 с технической характеристикой:

• Точность измерений +/- 7 мин
• Время проверки 15 мин

2. Диагностирующее устройство для установки углов управляемых колес в сборе А1:
   • Напряжение питание стенда - 4,5 В
3. Подъемное устройство стенда в сборе А1:
   • Тип подъемника - пневматический передвижной, канавный
   • Грузоподъемность 49033 Н
   • Рабочее давление 59 Н/см
   • Максимальная высота подъема 420 мм
   • Минимальная глубина траншеи 1200 мм
4. Цилиндр пневматический, сборочный чертеж А1:
   • Диаметр поршня 240 мм
   • Рабочее давление воздуха 59 Н/см
   • Усилие на штоке:
     • Толкает 24,5 кН
     • Тянет 20,1 кН

5. Сборочные узлы: стойка, зеркало, опорная пластина с указанием общих допусков по ГОСТ 30893.2 mH-2012
6. Рабочие чертежи деталей: поршень, шток, штуцер, гайка специальная, втулка, втулка 2, крышка:
   • Неуказанные предельные отклонения размеров, полученных литьем, по классу ГОСТ 2009-55
   • Раковины и неметаллические включения не допускаются
   • Формовочные уклоны тип ГОСТ 3212-57
   • До механической обработки поверхности очистить при помощи пескоструйного аппарата
7. Экран с излучателем в сборе и детали: пластина, шпилька, втулка, штуцер с указанием материалов для изготовления, посадок и шероховатостей
8. Технологическая карта проверки узлов подвески и рулевого управления автомобилей А1 с указанием параметров: общая трудоемкость: 28 чел/мин, квалификация исполнителя - контролёр технического состояния АТС, и разделов:
   • Содержание операции
   • Приборы, инструменты, приспособления
   • Технические условия
9. Показатели экономической эффективности А1 с указанием параметров по факту и предлагаемому варианту:
   • Затраты труда, чел-ч/ед
   • Себестоимость обслуживания, тыс.руб/год
   • Эксплуатационные затраты, руб
   • Потребность в персонале, чел
   • Производительность труда, ед/чел-ч
   • Условная стоимость обслуживания, руб в год
   • Срок окупаемости 0,8 года
   • Экономический годовой эффект 125000 руб

 Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 61 листе и доклад на 3 листах. В пояснительной записке разработан проект стенда с подвижным крабом для проверки и установки углов развала и схождения управляемых колес грузовых автомобилей.

Разработан технологический процесс диагностирования и ремонта механизма рулевого управления. Описан процесс поэтапного выполнения снятия и установки его на автомобиль, технология проверки механизма и составлена карта проверки с описанием этапов и схемами.

Рассмотрены характерные неисправности рулевого управления, где обозначены основные причины неисправностей, проверка, особенности технического обслуживания механизма с гидроусилителем, проверка гидросистемы.

Выполнена планировка производственного участка по ремонту рулевого управления.

Принято технологическое оборудование для электротехнических работ с оценкой механизации: инструментальный стеллаж, стеллаж запасных частей, ванна моечная, слесарный верстак, станок точильно-шлифовальный двусторонний, установка для диагностики, машина сверлильная, ларь для отходов, тележка для перевозки деталей, стеллаж для мойки.

 Определены параметры:

Приведена ведомость технологического оборудования с указанием типов и моделей, габаритных размеров, количества и занимаемой площади.

Выполнена разработка стенда для проверки развал-схождение колес грузовых автомобилей.

Приведено обоснование работы.    Проведен анализ существующих конструкций с описанием устройства и принципа действия.

Сделано техническое описание разрабатываемой конструкции.

Стенд состоит из - экрана с излучателем, закрепленного на подставке, и подъемного устройства для вывешивания колес грузового автомобиля. Расстояние от левого и правого экрана до отражателей может быть разным, что учитывается при вычислениях. Чем больше расстояние, тем крупнее будут измеряемые величины на экране, следовательно, точность.

В качестве источников излучения используются оптические указки. Штатные элементы питания указки постоянного тока напряжением 4,5 В. Второе приспособление, устанавливаемое на колесо - это зеркало, отражающее на экран луч указки. Еще одно приспособление - центрирующие экраны.

Подъемник канавный, предназначен для вывешивания одной или спаренных осей грузовых автомобилей, а также может быть использован для подъема агрегатов, расположенных в нем. Он позволяет поднимать ось или агрегат на высоту не более 420 мм, является стационарным, но имеет возможность перемещаться по оси канавы с одного края в другой. Подъемник представляет собой тележку, на которой размещаются два пневмоцилиндра. Тележка перемещается по полозьям, которые представляют собой сотые уголки, установленные внутри канавы на ее стенках.

         Приведена методика изготовления диагностического устройства конструкции.

Экран с излучателем изготавливается из листового металла толщиной 5 мм размерами 200х200 мм. Из металлического прутка диаметром 20 мм выполняются держатели оптических указок, общей длиной 40 мм.

Из зеркала делаются заготовки в количестве 2 штук с размерами 350х400 мм. В заготовках сверлятся отверстия на расстоянии 200 мм от правого или левого краев и 230 мм от верхнего края диаметром 5 мм. После этого зеркала приклеиваются к готовым пластинам эпоксидным составом на расстоянии 100 мм от края и 20 мм от нижнего края зеркал.

К данной конструкции разрабатываются стойки, опоры, ноги. Регулирование плоскости зеркала осуществляется при помощи кронштейнов. Далее на зеркало наносятся горизонтальная и вертикальная шкалы измерения.

Опорная пластина изготавливается в форме треугольника из листового металла толщиной 6 мм, высота треугольника 78 мм, длинна основания 140 мм. В углах треугольника сверлятся отверстия диаметром 11. В угловые отверстия вворачиваются шпильки при помощи нанесения на резьбовую часть эпоксидного состава. Ближе к центру сверлятся три отверстия диаметром 6 мм, центра отверстий должны совпасть с центрами отверстий сделанных к пластине краба.

Из листового металла толщиной 5 мм вырезается заготовка в форме окружности диаметром 100 мм. В центре заготовки сверлится отверстие диаметром 14 мм. Из прутка диаметром 16 мм изготавливается специальная гайка длинной резьбовой части 8,5 мм резьба М10. Гайка обтачивается, со стороны, где нет резьбы до диаметра 14 мм. Изготовленная гайка запрессовывается в отверстие в заготовке и обваривается по стыку газосваркой. Из листа зеркала вырезается окружность диаметром 100 мм. Зеркальная заготовка приклеивается к металлической опоре при помощи эпоксидного клея. После полного склеивания деталь окрашивается.

Для изготовления установочных пластин вырезаются из листа металла пластины размерностью 400*400 мм в количестве 2-х штук. Из трубы диаметром 30 мм сделаны стойки длинной 1500 мм и приварены к опорным площадкам при помощи электросварки. Регулировочная пластина крепится к стойке при помощи хомутов и имеет подвижность. После изготовления детали обрабатываются и окрашиваются.

Выполнено описание и принцип работы канавного пневматического подъемника для вывешивания колес автомобиля.

         Описан порядок работы стенда:

• На выбранном расстоянии от опорных площадок параллельно продольно-вертикальным плоскостям автомобиля устанавливаются экраны
• На центры опорных площадок устанавливаются центрирующие экраны. Включаются излучатели-указки и выполняется регулировка лучей
• Автомобиль передними колесами устанавливается на опорные площадки и при помощи крабов, в зависимости от диаметра колес, закрепляются отражатели
• Измеряется расстояние от поверхностей зеркал отражателей до центров экрана, после подъемным устройством поднимаются колеса
• Зеркало устанавливается параллельно плоскости вращения колес
• Колесо с отрегулированным отражателем опускается
• Измеряется угол развала. Для этого колесо поворачивается рулем так, чтобы луч падал на вертикальную среднюю линию или рядом. Отклонение луча от этой линии соответствует углу развала колес. Развал положительный, если луч отразился ниже горизонтальной средней линии, и отрицательный, если выше
• Схождение регулируется изменением длинны обеих рулевых тяг, сохраняя их примерное равенство. При регулировке учитывается, что углы продольного наклона оси поворота у обоих колес должно быть равными.

Рассмотрен характер нагружения пневмопривода, который в конкретных условиях может быть: линейным, периодическим, скачкообразным и произвольным. В некоторых условиях нагрузка на привод постоянная.

Выполнен расчет силового пневмоцилиндра с вычислением значений:

Произведены расчеты на прочность.

В качестве уплотнения подвижных частей (поршня, штока) приняты кольца круглого сечения ГОСТ 9833—73. Для того чтобы при движении резиновые кольца не выдавливались в зазор и не разрушались, величина зазора должна быть 0,25 мм при дав­лении воздуха 0,6 МПа.

Выполнена проверка штока пневмоцилиндра.

Расчет производится из условия, что на шток действует максимальная нагрузка 26000 Н, длина штока ориентировочно 1100 мм, диаметр 97 мм.

Определены параметры:

         Приведен проверочный расчет крепления задней стенки и корпуса пневмоцилиндра с определением максимального усилия, действующего на крышку 36945 Н и допускаемого напряжения растяжения соединения 160 МПа.

         Рассмотрено теоретическое определение взаимосвязи углов развала и схождения. Приведена таблица зависимости боковой силы, действующей на колесо, от угла развала и таблица расчетных значений углов установки управляемых колес серийно выпускаемых автомобилей.

         Приведен раздел по безопасности жизнедеятельности, где рассмотрена функциональность стенда, безопасность работы, потоковая и размерная функции.

         Выполнена экологическая экспертиза внедряемой разработки.

Рассчитана экономическая эффективность работы с определением стоимости изготовления конструкции стенда 97590 рублей, годового экономического эффекта (прибыли) – 125000 рублей и срока окупаемости 0,8 года или 9,5 месяцев.

         В данной работе разработан проект оптического стенда для проверки и установки углов развала и схождения управляемых колес автомобиля с грузоподъемностью канавного подъемника 49033 Н, который позволяет увеличить скорость проведения операции, повысить качество выполняемых работ и снизить трудоемкость. Подвижный краб с нанесенной разметкой предназначен для выполнения операции диагностирования на грузовых автомобилях.

Спецификация – 9 листов

В программе: Компас 3D v