Разработка двигателя ЗМЗ 53

их состояния в значительной мере зависит качество себестоимости ремонта

автомобиля.

Поэтому весьма важной задачей авторемонтного производства является

достижения максимальной механизации, применение съемников и других

приспособлений для облегчения разборки и обеспечения сохранности деталей,

повышение чистоты и общей культуры производства на разборочных участках.

В связи с этим совершенствованием разборочных работ в авторемонтном

производстве должно идти по пути дальнейшей механизации и автоматизации

отдельных операций.

В Сальском ТОО «Авторемонтник» при разборке двигателя ЗМЗ-53

значительная часть операций так же не механизирована. Так выпрессовка венца

маховика двигателя ведется без средств механизации, что увеличивает

трудоемкость работ.

1. Анализ существующих конструкций стендов.

Для выпрессовки венца маховика двигателя ЗИЛ-164А существует стенд. (рис

2.1).

Станина 4 стенда сварена из прокатных профилей и усилена накладками и

ребрами. В средней части станины расположена плита 7 с отверстием для

установки маховика. Под плитой находится лоток 5, на который попадает

маховик после выпрессовки.

К траверсе 17 станины шпильками 14 крепится гидравлический цилиндр 13,

шток 12 которого снабжен специальной оправкой 9. Поршень 15 уплотнён двумя

резиновыми манжетами 16, а шток – резиновыми кольцами 11, поджимаемыми

гайкой 10.

Насосная станция 2, состоящая из электродвигателя 3, масляного бака 1 и,

расположенного внутри бака, насоса, установлена под станиной пресса.

Выпрессовка зубчатого венца происходит следующим образом: маховик в

сборе 6 устанавливают в отверстие плиты 7 и включают гидравлический

цилиндр. При ходе поршня вниз кольцо 8 оправки 9 упирается в тело маховика

и выпрессовывает его из венца, остающегося на плите 7.

Техническая характеристика пресса.

Тип гидравлический

Тип распределения золотниковый

Максимальное усилие, кГ. 30000

Ход штока, мм 95

Диаметр цилиндра мм. 250

Электродвигатель насосной станции

Тип Л1Ф-8 лопастный

Максимальное давление кг./см2 65

Расход л/мин. 8

Рабочая жидкость масло индустриальное

Габаритные размеры мм. 720x680x1740

Данный стенд предназначен только для двигателя ЗИЛ-164А. В конструкции

применен лопастной насос Л1Ф-8, который сложен конструктивно, как в ремонте

так и в эксплуатации.

2. Предлагаемая конструкция.

За основу предлагаемой конструкции стенда для выпрессовки венца маховика

двигателя ЗМЗ-53 принята существующая с учетом недостатков. Так в

предлагаемой (рис.2.2) конструкции применен шестерёнчатый насос, менее

габаритный, более простой и дешевый. Изменение конструкции рабочего стола и

лотка. Произведены расчеты узлов и деталей.

Схема привода, представленная на рис. 2.2. состоит из бака 1, фильтра 2,

насоса 3, электродвигателя – 4, распределителя – 5, гидроцилиндра – 7.

1. Инженерный расчет конструкции.

1. Расчет усилия на выпрессовку венца маховика.

Расчетное усилие при выпрессовке рассчитывается по формуле /15/.

[pic] (2,1)

где d – номинальный диаметр сопряжения, м (d-420 мм.);

L – длинна сопряжения м. L=0,22

f – коэффициент трения при выпрессовке (f – 0,06…0,18);

p – давление в сопряжении Па;

[pic] (2.2)

где [pic]- максимальный натяг в сопряжении, м;

[pic] модуль упругости соответственно, материала вала и отверстия, Па;

[pic] коэффициенты;

Для детали отверстия:

[pic] (2.3)

Для сплошного вала:

[pic](2.4)

где [pic]коэффициенты Пуассона для материалов соответственно вала и

отверстия.

[pic] [pic] /15/

[pic]

[pic]

Давление в сопряжении:

[pic]

[pic] [pic]

Расчетное усилие при выпрессовке:

[pic]

Усилие, развиваемое оборудованием для разборки Рф должно составлять:

[pic]

[pic]

Принимаем [pic] для дальнейших расчетов.

2. Расчет силового гидроцилиндра.

Расчетный диаметр поршня равен:

[pic] (2.5)

где Р - усилие на штоке, Н;

[pic]- механический КПД гидроцилиндра, [pic]=0,85…0,97;

[pic]- давление в гидросистеме, Па (по ГОСТ 6540-68, принимаем р1=10

мПа) /17/

Тогда: [pic]

Диаметр штока равен:

[pic] (2.6)

где [pic] (0,3…0,7)

(2.7)

Тогда: [pic]

Расчетные значения [pic];[pic]ход поршня L, округляются до ближайшей

величины по ГОСТ 6540-68. При этом должно соблюдаться условие: [pic]

Принимаем Dn=80 мм = 0,08 м; dш =32мм = 0,032м; L=25мм = 0,025м.

[pic] [pic] Минимально допустимая толщина стенки цилиндра:

[pic] [pic] (2.8)

Где [pic]- допускаемое напряжение на растяжение, Па (для стали

[pic]=1800[pic]

[pic] коэффициент Пуассона. [pic] /:

[pic]

Толщина дна цилиндра:

[pic] (2.9)

[pic] (2.9)

Имея сочетание значений [pic],[pic] и зная характер крепления и работы

цилиндра, принимаем гидроцилиндр Ц-75Б ГОСТ 8755-78. /18/

3. Расчет гидравлического насоса.

Расход жидкости, необходимой для перемещения поршня:

[pic] (2.10)

где V- скорость перемещения поршня, м/с;

Z-количество цилиндров, шт;

[pic]- объемный КПД, для шестеренчатых насосов [pic]=0,90…0,92;

Скорость перемещения поршня можно определить:

[pic] (2.11)

Где t-время цикла,t= 1…5 c;

[pic]

Тогда:

[pic]

Рабочий объем насоса:

[pic] (2.12)

Где nн – частота вращения насоса, принимается nн = 1500об/мин;

Куr – коэффициент утечек, Куr=1,05…1,1;

[pic]

По полученным данным [pic]и [pic] принимаем шестеренчатый насос НШ-10Е-2

/19/

Техническая характеристика насоса НШ-10Е-2

Рабочий объем, см3/об 10

Наибольшее давление, Мпа 15,0

Рабочее давление, Мпа 10,4

Диапазон частот вращения, об/мин 900…3000

Объемный КПД 0,80

Масса, кг. 2,5

Фактическая подача насоса:

[pic] (2.13)

Где [pic]- фактический рабочий объем, [pic]=10 см3;

[pic] - объемный КПД насоса, [pic]=0,8;

[pic]

Давление, развиваемое насосом:

[pic] (2.14)

Где [pic]-суммарные потери давления, Па;

[pic]

[pic]

Требуемая мощность на привод насоса:

[pic] (2.15)

где [pic]- давление срабатывания предохранительного клапана, Па

[pic]=(1,1…1,5)*Рн;

[pic] - механический КПД насоса, [pic]=0,82…0,88;

[pic]

Принимаем двигатель асинхронный, трех фазный, закрытый обдуваемый

4А71В4УЗ. /19/. Техническая характеристика электродвигателя 4А71В4У3:

Мощность, кВт 0,75

Частота вращения, об/мин 1390

КПД, % 0,72

Cos ( 0.73

Мпуск/Мном 2,0

Ммаx/Мном 2,2

GD2, кг*м2 57*10-4;

4. Расчет трубопроводов.

Внутренний диаметр трубопровода равен:

[pic] (2.16)

Где [pic]- допустимая скорость рабочей жидкости, м/c для всасывающей

линии [pic]=0,5…2,0 м/с, для напорной [pic]=3,0…6,0 м/с, для сливной

[pic]=1,4…2,3 м/с.

Диаметр всасывающего трубопровода:

[pic]

Диаметр напорного трубопровода:

[pic]

Диаметр сливного трубопровода:

[pic]

Толщина стенки напорного трубопровода:

[pic] (2.17)

где [pic]- допустимое напряжение на разрыв, Па [pic]=(0,3…0,5)* [pic];

где [pic]- предел прочности на растяжение, Па [pic]=61 кгс/см2=61*105

Па. /15/.

[pic]

[pic]

по значениям d и S принимаем остальные бесшовные холоднодеформированные

трубы по ГОСТ 8734-75, для напорного трубопровода:

Труба [pic]

Для всасывающего трубопровода: Труба[pic]

Для сливного трубопровода: Труба [pic]

5. Расчет размеров гидробака.

Необходимый объем гидробака:

[pic] (2.18),

где [pic]- фактическая подача насоса, л/мин [pic]=0,0002 м3/с=12л/мин;

[pic]

По ГОСТ принимаем [pic]=40л. Ориентировочная площадь поверхности бака:

[pic]

[pic]

Площадь поверхности гидробака из условий охлаждения рабочей жидкости:

[pic] (2.20)

где Рн – давление насоса, кг/см2 Рн=10,4 мПа=104 кг/см2;

Qн – подача насоса, л/мин Qн=12 л/мин;

Кс – коэффициент использования времени смены, Кс =0,75

Кц – коэффициент использования расчетной мощности за рабочий цикл.

Кц=0,4…0,5;

[pic]объемный КПД. гидросистемы [pic] 0,8…0,9;

К- коэффициент теплопередачи, К=18…40 ккал/м2ч*град.

[pic] общий КПД насоса, [pic]

Т- температура масла, Т=60…700С;

Т0-температура воздуха, Т0=180С;

[pic]

Если F0>Fр, то условия выполняются. В нашем случае F0=0.74м2; а

Fр=0,14м2, т.е условие выполнено.

2.2.6. Выбор распределительной и регулирующей аппаратуры.

Выбор распределителей, предохранительных клапанов, дросселей, обратных

клапанов, фильтров и т.п., производится исходя из допускаемого давления и

расхода через них рабочей жидкости.

Исходя из функционального назначения, допускаемого давления и расхода

рабочей жидкости, принимаем:

Одно-золотниковый распределитель с ручным управлением, давление на входе

10 мПа, расход рабочей жидкости 25 л/мин, условный проход 8 мм,

климатическое исполнение по ГОСТ 15150-69 для умеренного климата:

1РММ8 64 Ф УХЛ 4.

Предохранительный клапан непрямого действия (со вспомогательным

клапаном) с подводом потока управления нагрузкой, давление настройки

200кгс/см2. клапан 10-200-1-11 ГОСТ21158-75.

Фильтр-влагоотделитель центробежного действия с фильтрующим элементом:

Фильтр-влагоотделитель 21-8x10 ГОСТ 17437-72.

Манометр избыточного давления диаметр 60, ВxВ=60x60, класс точности 2,5,

верхний предел измерений и избыточного давления 1,0…400 кгс/см2 по ГОСТ

8625-77.

6. Расчет опорных планок.

Для расчета рассмотрим продольные и поперечные планки, на которые

опирается маховик с венцом при выпрессовке.

Схема нагружения, размеры и опасные сечения представлены на рисунке 2.2.

Общая длина продольной планки принята конструктивно, исходя из

габаритных размеров пресса. Продольная планка опирается на плиту, усиленную

уголками рамы стенда. На две продольные планки устанавливаются две

поперечные планки, на которые устанавливается маховик. Конструкция

предусматривает возможность изменения расстояния, как между поперечными так

и между продольными планками. Таким образом, расширяются возможности

стенда, т.е. можно устанавливать маховики различных размеров.

Составим уравнения и определим реакции в опорах:

[pic]

[pic]

[pic][pic]

[pic][pic]

Определим изгибающие моменты в опасных сечениях.

Изгибающий момент в сечении 1-1:

[pic][pic][pic]

Изгибающий момент в сечении 2-2:

[pic][pic]

Изгибающий момент в сечении 3:

[pic][pic]

Определим толщину продольной пластины из условия расчета на

прочность.

[pic] (2.21)

где Миз – изгибающий момент в опасном сечении;

[pic]- допускаемое напряжение при изгибе (в качестве материала

принимаем сталь 40Х).

W- момент сопротивления равный:

[pic] (2.22)

Где а- ширина пластины, мм (принимаем а=70 мм.)

b – толщина пластины, мм;

Тогда:

[pic] или:[pic] (2.23)

Отсюда: [pic] (2.24)

Для сечения 2-2 как наиболее нагруженного:

[pic]

Принимаем b=100мм.=0,1м. Определим толщину пластины в сечениях 1-1 и 3-

3 так как изгибающие моменты в сечениях 1-1 и 3-3 одинаковы, то и толщина

пластины в этих сечениях будет равна.

[pic]

Принимаем b=55мм. =0,055м. Для изготовления продольной пластины

принимаем:

Полоса [pic]

2.3. Основные регулировки и работа стенда.

Емкость гидросистемы должна обеспечить температурный режим в пределах

30…800С. Уровень масла в баке должен быть не ниже оси входного отверстия

бензонасоса. В гидросистеме должна быть обеспечена надежная очистка масла

от загрязняющих примесей и особенно от абразива. Фильтры рекомендуется

устанавливать в заливной горловине бака и в сливной магистрали системы. Не

допускается установка фильтра во всасывающей магистрали гидронасоса.

Скорости движения масла в трубопроводах перепускной системы не должны

превышать:

. Во всасывающих – 1,5 м/с;

. В нагнетательных и сливных – 3,5 м/с.

В систему перепуска входят:

. Масляный бак;

. Всасывающий маслопровод;

. Напорная полость распределителя;

. Перепускной клапан;

. Сливная полость распределителя;

. Сливной маслопровод;

. Фильтр;

. Масляный бак;

Масляный бак содержит запас масла, необходимый для работы всех

агрегатов гидросистемы в заданном режиме, обеспечивает охлаждение масла и

его очистку. Масляный бак должен сообщаться с атмосферой. В заливной

горловине бака находится фильтрующая сетка с размерами стороны ячеек сетки

в свету не более чем 0,9 мм. Уровень масла в баке под отверстием

всасывающего трубопровода, устанавливается не ниже 150мм. Отверстие

сливного трубопровода при всех режимах работы гидросистемы, должно быть

ниже уровня масла в баке.

Фильтр устанавливают в баке гидросистемы. Очистке подвергается всё

масло, циркулирующее в гидросистеме. В конструкции фильтра

предусматривается клапан, способный пропускать масло в бак, в случае

забивания фильтрующих элементов. Размер сторон ячеек у сетки фильтрующих

элементов должен быть не более чем 0,25мм.

В качестве фильтрующей жидкости применяют фильтрующее масло ДК-11 ГОСТ

5304-54. Ось входного отверстия гидронасоса не должна быть выше уровня

масла в баке.

Привод насоса должен быть отключаемым. Конструкция привода должна

исключать появление осевых и радиальных усилий на ведущий вал гидронасоса.

Конструкция всасывающего трубопровода должна быть герметична. Подсос

воздуха не допускается.

Распределитель изготавливают с большой точностью. Зазор между

золотником и корпусом распределителя составляет 5…8мкм, поэтому малейшие

перекосы корпуса при установки распределителя могут привести к нарушению

его работы. Это определяет высокие требования к площадке, на которой

устанавливается распределитель. Распределитель устанавливается в любом

положении. Рукоятка золотника вместе с верхней крышкой при необходимости

может быть повернута на 1800.

Операция, при которой необходимо регулирование хода поршня, выполняется

при работе гидравлического цилиндра на втягивание штока.

Операция, при которой необходимо большое усилие, выполняется при работе

гидравлического цилиндра на выталкивание штока.

При монтаже гидравлических цилиндров, присоединительные пальцы должны

входить свободно и без перекосов в предназначенные для них отверстия, чтобы

не создавались усилия, изгибающие шток гидравлического цилиндра.

Присоединение металлических маслопроводов к выводным отверстиям

гидравлических цилиндров производится при помощи штуцеров. Биение корпуса

штуцера относительно оси резьбы должно быть не более 0,2мм. В месте изгиба

стального маслопровода не допускается сплющивание сечения трубки, т.к.

такой маслопровод плохо противостоит вибрационным нагрузкам.

3. Охрана труда и условий жизнеобеспечения в ТОО «Авторемонтник»

1. Работа по охране труда

Работа по охране труда на предприятии строится на основании

«Временного положения об организации работ по охране труда , на

предприятиях и организациях АПК в Российской Федерации» год 1996 и согласно

этому положению назначения ответственных лиц осуществляется приказом №1 и

№2 по предприятию.

Данные приказы создаются каждый год. Утверждаются печатью и подписью

работодателя, предприятия. Общее руководство по охране труда возлагается на

работодателя, предприятие. Ответственность по отраслям возлагается на

главных специалистов. Координация и контроль за деятельностью, организацией

обучения и стажировки возлагается на инженера по охране труда. В конце

приказов излагается, что необходимо создать комиссию по охране труда,

состоящую из 5-6 человек, председатель комиссии - руководитель, а также

указываются обязанности комиссии.

Руководители предприятий, в пределах своей служебной компетенции и

должностных обязанностей обязаны: обеспечивать здоровье и безопасные

условия труда на рабочих местах, соблюдение внутреннего распорядка,

трудового законодательства, действующих стандартов, правил и норм,

паспортизации санитарно-гигиенического состояния предприятия в целом,

улучшение условий труда, перевозку людей, расследование несчастных случаев,

своевременно составлять заявки на индивидуальные средства защиты,

спецодежду, спецобувь, организовывать хранение, чистку, стирку и

обезвреживание средств индивидуальной защиты.

Главные специалисты, в пределах своей служебной компетенции и

должностных обязанностей, должны обеспечивать здоровые и безопасные условия

труда на рабочих местах в соответствующей отрасли. В основные обязанности

этой категории руководителей входят: разработка и осуществление мероприятий

по охране труда, запрещение работ на участке с наличием угрозы здоровью

работающих, составление заявок на средства индивидуальной защиты,

спецодежду, спецобувь и предохранительные приспособления, обезвреживающие

вещества и контроль правильности их использования, проведение вводного

инструктажа по охране труда со вновь прибывшими на работу, на

производственное обучение, практику, контроль своевременного и

качественного проведения первичного, повторного, внепланового и текущего

инструктажей на рабочем месте, участие в обучении специалистов среднего

звена, учет и анализ производственного травматизма, участие в расследовании

несчастных случаев.

Руководители производственных участков руководствуются

нормативными документами, приказами и распоряжениями руководителей хозяйств

и главных специалистов. Они обеспечивают здоровые и безопасные условия на

рабочих местах, соблюдение правил и норм по охране труда, принимают участие

в разработке и выполнении мероприятий по улучшению условий безопасности на

участках, контролируют выполнение работающими требований стандартов,

правил, норм и инструкций, своевременность проведения технического

освидетельствования, запрещают работы с угрозой для жизни людей. К числу

обязанностей руководителей участков относятся:

обеспечение санитарно-бытового обслуживания работающих, обеспечение

рабочих мест аптечками, инструкциями, памятками, плакатами, проведение

инструктажа на рабочем месте и ведение журнала инструктажей, участие в

разработке инструкцией по охране труда, сообщение вышестоящему руководителю

о происшедших несчастных случаях, организовав первую помощь пострадавшему.

3.2. Обучение по охране труда

Обучение безопасным методам работы работающих в

сельскохозяйственных предприятиях организуют в соответствии с ГОСТ 12.0.004-

90 и ОСТ-46.0.126-82. Оно предусматривает следующие виды инструктажей

(вводный, первичный, повторный, внеплановый, целевой и курсовое обучение).

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5