Разработка стенда для восстановления геометрии кузова грузовиков

1. Чертёж общего вида стенда для восстановления геометрии и устранения недостатков кузовов грузовых автомобилей А1:

• Тип установки – стационарный;
• Привод – гидравлический;
• Мощность – 3 кВт;
• Грузоподъёмность – 10000 кг;
• Масса – 3000 кг.

2. Рабочие чертежи деталей А1: опора, стойка с основными размерами, массой и техническими условиями:

• Сварные швы выполнены по ГОСТ 5264-80-С1-3;
• Общие допуски ГОСТ 30893,2 mH-2012.

3. Чертежи деталей А1: ось, тандер, зажим, втулка опорная, винт силовой с материалом для изготовления, массой, фасками, допусками, размерами и шероховатостями.
4. Рабочие чертежи деталей А1: щека правая, щека левая, ушко с размерами, материалом, массой, шероховатостями и техническими условиями.
5. Чертёж технико-экономических показателей:

• Эффективность кузовного участка: базовый – 47%, предлагаемый – 89%;
• Производительность труда: базовый – 52%, предлагаемый – 83%;
• Годовой экономический эффект – 2761151 руб;
• Затраты на изготовление стенды – 114166 руб;
• Срок окупаемости – 0,4 года.

Дополнительные материалы: расчётно-пояснительная записка прилагается на 38 страницах. В пояснительной записке рассмотрен анализ современного кузовного оборудования для ремонта грузовых автомобилей:

Представлена разработка стенда для контроля геометрии кузовов грузовых автомобилей:

Выполнено обоснование конструкторской разработки - качественный ремонт кузова, поврежденного в аварии и восстановления нормального расположения основных агрегатов и узлов автомобиля.

Рассмотрен анализ существующих конструкций стендов по восстановлению геометрии кузова грузового автомобиля, таких как:

• Напольный стапель «SIVER T»- предназначен для исправления геометрии рам крупнотоннажного коммерческого автотранспорта;
• Power Cage - стапель для правки рам грузовиков, полуприцепов, кузовов автобусов;
• Atis B05 - напольный стапель для исправления дефектов геометрии в кузовах автомобилей, масса которых не превышает 3,5 тонн.

          Представлено назначение и устройство разрабатываемого стенда:

Цель – облегчить саму конструкцию, производить ремонт без дополнительного оборудования для установки автомобиля на стенде в рабочем положении. Она достигается тем, что в стенде, каждая стойка установлена на отдельном валу, а подъем автомобиля осуществлен силовым устройством стенда посредством прикладывания усилия к кузову автомобиля.

Рассмотрен принцип работы стенда: вдоль рамы установлены съёмные трапы, валы  стоек - в отверстия рамы. Захваты жестко закреплены к технологическим местам автомобиля.

Работая гидроцилиндром, осуществлено перемещение кузова автомобиля относительно рамы  стенда. Для фиксации стоек в рабочем положении деталь расположена перпендикулярно стойке, на конце которой шарнирно установлен двуплечий рычаг. Действуя тандером, двуплечий рычаг перемещен до соприкосновения его свободного конца с внутренней вертикальной поверхностью рамы. После этого освобождается тяга.

Для определения координат точки кузова автомобиля выбраны три точки для установки на них измерительных скоб. На щупах установлены нужные крепления, на скобах - требуемые расстояния от выбранных точек до искомой.

Произведён расчет основных элементов конструкции:

Выполнен расчет оси на изгиб: на каждую ось действует равномерно распределенная нагрузка 5000 Н, поэтому рассчитан диаметр оси – 35 мм. Изображена схема  нагружения вала, где показаны силы, действующие на ось и реакции опор  - 1000 Н. Распределенная нагрузка заменена сосредоточенной.

Рассмотрен расчет оси установки на срез: изображена расчетная схема нагружения колеса. По сечению I - I может произойти срез, условие прочности при котором выполнено, следовательно, размеры - прежние.

Произведён расчет цапфы на отрыв, где цапфа предназначена для крепления гидроцилиндра к раме установки, которая приварена к раме по всей окружности. Усилие гидроцилиндра равно 4000 Н. Стыковой шов при действии изгибающего момента – 10,8 мПа. Условие прочности выполнено.

Рассмотрен расчет каната на прочность:

• Натяжение, возникающее в каждой ветви стропа – 14715 Н;
• Разрывное усилие в ветви стропа - 14715 Н;
• Подобран канат типа ТК 6х37 диметром 20 мм.

Выполнен расчет толщины стенок трубок - не менее 0,115мм, что удовлетворяет условию.

Расчет на прочность болтового соединения сведен в таблице, из которого следует, что болтовое соединение выдерживает данную нагрузку:

Рассмотрен расчёт на прочность сварного соединения, из которого видно, что условие прочности выполнено и, следовательно, сварное соединение выдерживает допускаемое напряжение.

Представлена безопасность работы стенда восстановления геометрии и устранения недостатков кузовов грузовых автомобилей:

Рассмотрена функциональность работы стенда и его элементов – точное восстановление правильных форм кузова, при этом органы управления вынесены и смонтированы на отдельном пульте, соединённым с силовой башней проводом.

Выполнена структурно-конструкторская безопасность, где каждая стойка установлена на отдельном валу, а подъем автомобиля осуществлен силовым устройством стенда.

Представлено конструктивное оформление - силовое устройство, состоящее из балки, рычага, гидроцилиндра, гибкой тяги, установлено на раме с возможностью поворота вокруг вертикальной оси и фиксации в заданном положении.

Рассмотрена потоковая функция, при которой автомобиль накатан на трапы так, чтобы продольная ось автомобиля совпала с продольной осью стенда.

Представлена пожаробезопасность:

• Отходы и мусор убраны в безопасное в пожарном отношении место;
• Помещение кузовного участка обеспечено первичными средствами пожаротушения;
• Обеспечен беспрепятственный доступ к пожарному оборудованию;
• Пожарные краны во всех помещениях оборудованы рукавами и стволами, заключенными в шкафчиках;
• Горючие и смазочные материалы хранятся в закрытой металлической таре.

Рассмотрена электробезопасность:

• Запрещено использование поврежденных розеток, осветительных и соединительных пробок, рубильников;
• Применено защитное заземление, где расчетный ток замыкания на землю – 11,4 А, сопротивление одиночного вертикального заземлителя, заглубленного ниже уровня земли – 55 Ом, число вертикальных заземлителей – 20 шт, длиной 2,5 м, диаметром 0,05 м, соединенных горизонтальной полосой 100 м.

Выполнена экологическая экспертиза внедряемой разработки:

• Своевременный и качественный уход за техническим состоянием стенда;
• Проверка всех соединений, стыков, сопряжений с другими узлами;
• Ежедневный осмотр стенда на предмет поломок перед началом работ;
• Ежемесячное техническое обслуживание с проверкой гидравлического цилиндра, надежности креплений силовых узлов, и контроля зазоров сборочных единиц.

Экономическая эффективность работы представлена в таблице:

Составлены таблицы: стоимость покупных деталей, узлов, материалов, расчет тарифной заработной платы рабочих, сравнительный анализ вариантов.

В заключении сделаны выводы:

• Кузовные работы – дорогостоящие, прибыльные и имеют высокий спрос;
• Спрос на услуги кузовного ремонта растет;
• Конкуренция очень высока;
• Улучшены условия труда;
• Устранено несоответствие противопожарным нормам и правилам.

Спецификация –  10 листов

Программа: Компас 3D v