- Bestinzhener

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение .................................................................................................................. 4
1 Анализ конструкций шиномонтажных станков .............................................. 5
1.1 Характеристика и анализ конструкций шиномонтажных станков ....... 5
2 Устройство, принцип действия и техническая характеристика
шиномонтажного станка Nussbaum - Ts 300 ................................................... 8
2.1 Устройство шиномонтажного станка и принцип действия.................... 8
2.2 Техническая характеристика шиномонтажного станка .......................... 9
3 Проверочные расчеты.......................................................................................... 10
3.1 Расчет пневмоцилиндра ............................................................................. 10
3.2 Расчет пальца пневмоцилиндра на срез .................................................... 11
4 Мероприятия по технической эксплуатации шиномонтажного станка
Nussbaum - Ts 300 ................................................................................................. 13
4.1 Монтаж оборудования ................................................................................ 13
4.2 Основные неисправности и методы их устранения ................................. 14
4.3 Разработка технологического процесса разборки - сборки
сборочной единицы..................................................................................... 15
4.4 Технологический процесс восстановления штока ................................... 15
Заключение ............................................................................................................. 18
Библиографический список .................................................................................... 19
Изм. Лист
Разраб.
Провер.
№ докум.
Подпись
Дата
Провести проверочный расчет
конструкции, разработать мероприятия
по технологической эксплуатации и
ремонту шиномонтажного станка
NUSSBAUM-TS 300
Лит.
Лист
Листов
Введение
Автомобиль - один из наиболее ярких символов нашей сегодняшней и
завтрашней жизни. В автомобилестроении заняты миллионы людей, а если
прибавить к ним другие миллионы, работа которых связана с ремонтом и
обслуживанием автомобилей, то кажется, что очень и очень немногие виды
человеческой деятельности вовлекают столь же большие количества людей.
Развитие системы технического обслуживания в стране, сопровождающее
интенсивный рост парка личных легковых автомобилей, привело к
необходимости внедрения прогрессивных форм и методов организации и
технологии обслуживания и ремонта автомобилей, созданию нового
современного оборудования и специнструмента.
Шиномонтажные станки находят все большее применение на станциях
технического обслуживания (СТО) в качестве базового оборудования при
организации различных рабочих постов основных производственных
участков.
Одним из основных преимуществ шиномонтажных станков является также то,
что они позволяют более оптимально организовать технологический процесс
технического обслуживания и ремонта автомобилей. Кроме того,
подавляющее большинство шиномонтажных станков сравнительно легко
позволяет менять место их установки, что очень важно при современных
непрерывно меняющихся условиях производства.
В настоящее время во всем мире выпускается большое количество
шиномонтажных станков разнообразных конструкций и различного
назначения.
Лист
.
4
Изм Лист
№ докум.
Подпись
Дата
1 АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИЙ ШИНОМОНТАЖНЫХ СТАНКОВ
1.1 Характеристика и анализ конструкций шиномонтажных станков
Под этим названием объединяют две группы оборудования: первая группа
обеспечивает выполнение наиболее трудоемкой операции при ремонте шин демонтаж (монтаж) ее с диска колеса, ко второй группе относят оборудование
и инструмент для восстановительного ремонта местных повреждений камер и
покрышек.
Промышленность выпускает достаточное количество стендов для демонтажа и
монтажа шин. Принципиально конструкции стендов отличаются по
расположению колес на стенде и по методу создания отрывного усилия между
шиной и диском.
По расположению колес на стенде оборудование подразделяется на горизонтальное и вертикальное. Наибольшее применение получило первое
конструктивное решение как более технологическая конструкция в отношении
центровки диска колеса в зажимном пневматическом патроне и расположения
рабочего органа.
По методу создания отрывного усилия существует два типа стендов
динамические и статические. Конструктивно более простым является второй
тип стендов, у которых диск колеса жестко укреплен в патроне без
возможности вращательного движения, покрышку охватывают четыре (ил;:
более) лапы и отрыв элементов колеса осуществляется за счет относительного
перемещения диска и покрышки под воздействием гидроцилиндра При такой
схеме нагружения требуется большое статическое усилие, достигающее 200
кН и более, что порой приводит к порче покрышки, поэтом;, данный способ
признан неперспективным. В основном, применяется динамическая схема
Лист
.
5
Изм Лист
№ докум.
Подпись
Дата
нагружения, при которой колесо вращается с небольшой скоростью (порядка
10 об/мин), усилие, необходимое для отрыва покрышки от диска, передается
нажимному ролику (или двум роликам), контактирующему с вращающимся
колесом в районе закраины обода. За счет регулирования подачи воздуха в
пневмоцилиндр постепенно увеличивают усилие нажатия ролика на покрышку
с таким расчетом, чтобы отрыв ее от диска произошел за 1,5-2 оборота колеса.
Наиболее сложную конструкцию имеет динамический стенд с
горизонтальным расположением колеса Ш 501М для демонтажа (монтажа)
шин колес легковых автомобилей. Нажимное устройство состоит из двух
рычагов, поворачивающихся в вертикальной плоскости на общей оси. на
которых в винтовых зажимах установлены два диска и ролик, свободно
вращающиеся на своих осях. Рычаги приводятся в действие
пневмоцилиндром. Связь их со штоком цилиндра осуществлена таким
образом, что в зависимости от направления движения штока они сближаются
друг с другом или расходятся.
Демонтаж шины осуществляется в следующей последовательности.
Устанавливают в патроне (прижиме) колесо со спущенной шиной, сближают
диски, которые на вращающемся колесе производят отжим покрышки от
диска, затем включают двигатель привода вращения колеса, отводят диски,
под верхний борт покрышки вводят демонтажную лопатку и выворачивают
его над закраиной обода. После этого включают электродвигатель и с
помощью второй лопатки за один оборот колеса демонтируют верхний борт
покрышки, извлекают камеру и аналогичным образом монтируют нижний
борт.
У стендов для демонтажа (монтажа) шин грузовых автомобилей, имеющих
разборные диски, после отрыва покрышки от диска операция по демонтажу
заканчивается (т.е. разборка покрышки не требуется). Эти стенды
Лист
.
6
Изм Лист
№ докум.
Подпись
Дата
дополнительно оборудованы механическим устройством для снятия замочного
кольца и грузоподъемным механизмом для установки колес на стенд,
У стенда Ш-514 вместо отжимных дисков (стенд Ш-501М) используется
демонтажная стойка с демонтажной головкой Примером стенда с
вертикальным расположением колеса является модель Ш-509 для демонтажамонтажа шин грузовых автомобилей Колесо с шиной, из камеры которой
выпущен воздух, устанавливают на стенде в вертикальном положении,
центрируя с помощью гидравлического подъемника, и закрепляют
пневматическим патроном. С помощью механического устройства снимают
замочное кольцо. Бортовое кольцо отжимают гидравлическим приводом,
развивающим усилие до 140 кН.
После снятия кольца шину прижимают к лапам съемника, которые
вклиниваются между бортом покрышки и ободом диска колеса, отжимают
борт от обода колеса (с усилием 215 кН) и сдвигают шину с диска. При
монтаже шины ее предварительно надевают на диск колеса вручную.
Широкую номенклатуру стендов выпускает известная фирма «HOFMANN»
(Германия) Стенды предназначены для монтажа и демонтажа шин легковых и
малотоннажных грузовых автомобилей, автобусов малой вместимости.
Самоцентрирующийся четырехкулачковый зажимной диск стенда с пусковым
ограничителем обеспечивает быстрое закрепление ободов без
предварительной регулировки и тем самым экономит рабочее время. Поворот
колеса в обоих направлениях осуществляется электродвигателем. Два
синхронно действующих пневматических цилиндра обеспечивают
достаточное зажимное усилие. Отжимная лопасть не повреждает обод и шину.
Монтажная головка не имеет контакта с ободом. Приспособление для смазки
предохраняет пневматическое оборудование от преждевременной коррозии.
Все монтажные стенды поставляются в комплекте с установкой для
Лист
.
7
Изм Лист
№ докум.
Подпись
Дата
наполнения шин воздухом модели Omega-jet, эталонным манометром и
воздушным резервуаром для монтажа бескамерных шин (может быть
пристроен к оборудованию).
Стенд Monty 12 se применим в стесненных условиях. Отклоняющийся в
сторону монтажный манипулятор позволяет расположить оборудование прямо
у стены.
Стенд Monty 22 se более производителен в отличие от предыдущего.
Монтажный манипулятор фиксирован в рабочем положении и может быть
отклонен для замены колеса нажатием педали.
Стенд Monty 32 se целесообразен на крупных предприятиях с большой
программой. В этой связи стенд удовлетворяет самым высоким требованиям:
монтажный манипулятор поворачивается из нерабочего положения рабочее
пневматическим приводом, а монтажная головка правильной установки
впоследствии устанавливается вертикально, с помощью пневматического
органа управления.
Стенд Monty pro применяется для нормальных и широких. вмонтирует и
демонтирует колеса с шириной обода до 14 дюймов и диаметром до 19
дюймов, занимая при этом небольшую площадь. Отклоняющийся в сторону
монтажный манипулятор позволяет расположить оборудование прямо у
стены.
Лист
.
8
Изм Лист
№ докум.
Подпись
Дата
2 УСТРОЙСТВО, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ И ТЕХНИЧЕСКАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА ШИНОМОНТАЖНОГО СТАНКА
NUSSBAUM-TS300
Общий вид представлен на листе общего вида графической части проекта.
Шиномонтажный станок с электрогидравлическим приводом для легковых
автомобилей выполнен в напольном исполнении. Шиномонтажный станок
предназначен для демонтажа и монтажа шин.
2.1 Устройство шиномонтажного станка и принцип действия
Стенд предназначен для демонтажа и монтажа шин легковых автомобилей,
устанавливаемых на колеса с диаметром обода от 13 до 24 дюймов
включительно.
Тип стенда - стационарный, с гидравлическим приводом монтируемого
колеса. На каркасе стенда смонтированы поворотный стол с механизмом
привода вращения, демонтажная стойка с демонтажной головкой, отжимная
лопатка с рукояткой, блок подготовки воздуха, монтировки и органы
управления.
Внутри каркаса размешены электродвигатель привода вращения поворотного
стола, пневмоцилиндр привода отжимной лопатки, органы управления
электроприводом и пневмоцилиндрами. Поворотный стол с механизмом
привода представляет собой трехкулачковый патрон, кулачки которого
зажимают обод колеса за наружные поверхности закраин обода. Привод
кулачков осуществляется пневмоцилиндром. Механизм привода
поворотного стола состоит из электродвигателя, одноступенчатого
червячного редуктора и клиноременной передачи. Демонтажная стойка
Лист
.
9
Изм Лист
№ докум.
Подпись
Дата
служит для демонтажа и монтажа шин. Демонтажная головка
перемещается в вертикальном и горизонтальном направлениях для
установки стойки на соответствующий типоразмер колеса. На демонтажной
стойке
установлены
наконечник
с
манометром
для
воздухораздаточного шланга, бачок с мыльным раствором и кистью
для смачивания бортов шины с целью облегчения ее демонтажа и монтажа.
Спрессовка бортов шины с обода осуществляется отжимной лопаткой, которая
приводится в действие пневмоцилиндром через пару рычагов.
2.2 Техническая характеристика шиномонтажного станка.
В таблице 1 приведена
техническая
характеристика
шиномонтажного станка.
Диаметр обслуживаемых дисков при зажиме изнутри /
снаружи, дюйм
13-24 / 11-22
Максимальная ширина диска, дюйм
3-13
Максимальный диаметр колеса, мм
1000
Рабочий диапазон отжимного устройства, мм
40-320
Давление в пневмосети, бар
8-10
Параметры электросети, В/Гц
400/50
Лист
.
10
Изм Лист
№ докум.
Подпись
Дата
3 Проверочные расчеты:
3.1 Прочностные расчеты силовых элементов
3.1.1Расчет стенок цилиндра
Расчет стенок цилиндра на прочность произведем по IV (энергетической)
гипотезе прочности. Условие прочности имеет вид:

IV
  t2   m2   t   m   
экв
(1)
Где  t - окружное напряжение
 m - меридианное напряжение
  - допускаемое напряжение (смотреть 65[2]
Из уравнения Лапласа определяем окружное напряжение  t .
t 
PD
,
2 
(2)
Где P- давление на стенки цилиндра
 2  толщина стенки цилиндра
D – диаметр цилиндра
Подставляя значения в (2), получаем:
t 
0.8  115 46

2 

Лист
.
11
Изм Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Определим меридианное напряжение
PD
,
4 
m 
(3)
Где
Р=0.8 МПа
D=115мм
Подставляя значения в (3), получаем:
m 
0.8  115 23

4 

Подставляя значения в (1), получаем:
IV
46  23 39
 46   23 
     

экв
 

   
2

39

2
  
Принимаем допускаемое напряжение    90ÌÏà
1 
39
90
  0.5 , что соответствует ранее принятым числовым значениям.
3.1.2 Для плоской произвольной системы сил составляем 3 уравнения
равновесия:
G2 = 2т
750
850
N2
N3
N1
Лист
.
12
Изм Лист
№ докум.
Подпись
Дата
F
kx
F
ky
M
a
0
0
0
1.

kx
  N1 cos 75  N 3 cos 75  N 2 cos 30   0
2.

ky
 G1  G2  N 3 sin 75   N1 sin 75   N 2 sin 30   0
3.
M
N2 
  N 3 sin 75  0.85  G2  0.425  G1  0.425  N 2 sin 30  0.4  0
Из уравнения (3) выражаем силу N2
1.
M
a
a
  N 3 sin 75  0.85  G2  0.425  G1  0.425  N 2 sin 30  0.4
 N 3 sin 75  0.85  G2  0.425  G1  0.425
 4.1N 3  4420
0.4 sin 30 
Подставим выражение силы N2 в уравнение (2)
2.
 G1  G2  N 3 sin 75   N1 sin 75  
 2000  80  0.97  N 3  0.97 N1 
N 3 sin 75  0.85  G2  0.425  G1  0.425
0
0.4 sin 30 
N 3  0.82  34  864.45
0
0.2
 2082  0.97 N 3  0.97 N1  4.1  N 3  170  4322.25  0
Лист
.
13
Изм Лист
№ докум.
Подпись
Дата
2412.25  0.97 N 3  0.97 N1  4.1N 3  0
N1  2486.86  N 3  4.23N 3  3.23N 3  2486.86
Вследствие чего получим
3.
 3.23N 3  2486.86  0.26  N 3  0.26  0.87 4.1N 3  4420  0
 0.84 N 3  646.58  N 3  0.26  3.57 N 3  3845.4  0
 4.67 N 3 3198.82
N 3  684.97 Í
N1  3.23  684.97  2486.86  274.41H
N 2  4.1  684.97  4420  1611.62H
1.3.2.3 Проверка шпильки на срез
N2
  
 d2
2
4
(4)
Подставляя значения в (4), получаем:
1611.62
 2.57 ÌÏà
3.14  20 2
2
4
 80ÌÏà
Т.к. условия выполняются, шпилька проверку на срез выдержит.
Лист
.
14
Изм Лист
№ докум.
Подпись
Дата
4 МЕРОПРИЯТИЯ ПО ТЕХНИЧЕСКОЭКСПЛУАТАЦИИ
ШИНОМОНТАЖНОГО СТАНКА
NUSSBAUM - TS 300
4.1 Монтаж оборудования
Шиномонтажный станок устанавливается без фундамента непосредственно
на пол.
Монтаж станка производить в следующей последовательности;
1. На выбранном месте установить шиномонтажный станок и по
четырем
отверстиям в основании произвести разметку.
2. Убрать шиномонтажный станок и по разметке выполнить отверстия.
3. Установить шиномонтажный станок. Установить в отверстия
анкерные болты Ml 2.
4. Подкладками и клиньями выставить шиномонтажный станок так, чтобы
он приняла строго горизонтальное положение.
5. Заполнить цементным раствором щели под шиномонтажным станком
с целью увеличения площади контакта его с поверхностью пола.
6. Затянуть гайки крепления шиномонтажного станка к полу.
7. Произвести подсоединение гидравлических шлангов.
8. Заземлить электродвигатель.
9. Произвести электромонтаж в соответствии с принципиальной схемой.
10.Подвести электропитание.
Лист
.
15
Изм Лист
№ докум.
Подпись
Дата
4.2 Основные неисправности и методы их устранения
Основные неисправности и методы их устранения приведены в таблице
2. Таблица 2- Основные неисправности и методы их устранения
Вид
неисправности
1
Вероятные причины
Диск
работает
Неисправен
Метод
устранения
3
2
не
один
Снять
из пневмоцилиндров
пневмоцилиндр,
разобрать
и
провести
необходимый ремонт.
Течь
соединениях Ослабление соединений
в
Подтянуть
накидные
гайки. Ослабить затяжку
трубок пневмосистемы
гайки
и
поправив
наконечник
в
конце
трубки затянуть гайку.
При
ходе штока
не Ослабление
Затянуть
болты,
создается
необходимое затяжки манжет
отрегулировать
давление
фиксируемое пневмоцилиндров.
золотника.
менометром
клапан
Разрегулировка
предохранительного
Течь
из
под
Ослабление
крышки клапана
затяжки болтов
гидроцилиндра
Подтянуть
или
болты
износ прокладки крышки гайки
Насос
не
развивает Неисправность насоса
стяжные
или
отвернуть
крышки
и
сменить прокладку.
Заменить
насос
новым
давления
Лист
.
16
Изм Лист
№ докум.
Подпись
Дата
4.3
Разработка технологического процесса разборки - сборки
сборочной единицы
Для разработки технологического процесса разборки гидроцилиндра
составим укрупненную схему разборки (лист 3, функциональная схема разборки
моторной стойки). Схема строится в направлении слева направо и начинают с
условного обозначения оборудования - стойка моторная. Условные обозначения
отдельных деталей располагают вверху, групп (подгрупп) - снизу по направлению
схемы разборки в последовательности снятия их с гидроцилиндра.
4.4 Технологический процесс восстановления штока
Основными неисправностями штока гидроцилиндра являются износ
резьбы под гайку крепления поршня, износ поверхности под поршень и
рабочей поверхности штока, износ отверстия под втулку.
Способы восстановления неисправностей:
1. износ резьбы восстанавливается вибродуговой наплавкой;
2. износ поверхностей под поршень восстанавливается
электролитическим
наращиванием;
3. износ отверстия под втулку восстанавливается
электролитическим
наращиванием.
Схема технологического процесса восстановления штока:
005 Моечная
010 Дефектовочная
015 Шлифование
Лист
.
17
Изм Лист
№ докум.
Подпись
Дата
020 Обезжиривание
025 Электролитическое наращивание
030 Контрольная
035 Наплавочная
040 Контрольная
045 Токарная
050 Контрольная
055 Шлифование
060 Контрольная
070 Резьбонарезная
075 Контрольная
В качестве оборудования для мойки принимаем струйную машинную
установку ОМ-4267. Наиболее активным из CMC является Лобомид - 203,
которое
содержит
в
себе
компоненты:
кальцинированная
сода
50%;
триполифосфат натрия - 30%; метасиликат натрия 10%.
Целью дефектации деталей является определение их технического
состояния и сортировка на соответствующие группы: годные, подлежащие
восстановлению и негодные. Результаты дефектации и сортировки
используются для определения коэффициентов годности и распределения
деталей по маршрутам восстановления. Детали, требующие ремонта, после
определения маршрута восстановления поступают на склад деталей,
ожидающих ремонта и далее на соответствующие участки восстановления.
Целью шлифования является восстановление правильной геометрической
формы и требуемой шероховатости.
Обезжиривание детали производим в щелочном растворе с последующей
промывкой детали в воде. Тонкие пленки растворенных жиров и масел,
остающихся на детали после обезжиривания и испарения растворителей, удаляем
Лист
.
18
Изм Лист
№ докум.
Подпись
Дата
протиркой венской известью (CaO,MgO). После протирки остатки извести
смываем холодной проточной водой. Равномерный сток воды с поверхности
детали без образования отдельных капель указывает на то, что поверхность
обезжирена качественно.
Электролитическое наращивание. Электролитическое наращивание состоит
из трех этапов: 1) наращивание поверхности под поршень; 2) наращивание
рабочей
поверхности
штока;
3)
наращивание
отверстия
под
втулку.
Электролитическое железо получают из электролитов (г/л): хлористое железо
300-350, соляная кислота 1-3. коэффициент выхода по току 85-95%. В качестве
анодов применяют стержни или пластины из малоуглеродистой стали Ст 0,8 или
Ст 3.
Наплавка.
Для
восстановления
применяют
автоматическую
дуговую
наплавку под слоем флюса. Шток при наплавке совершает вращательное
движение, а наплавочная головка- поступательное. При этом электродная
проволока подается с некоторым смещением от зенита наплавляемой
поверхности
в
сторону,
противоположную
вращению
детали.
Это
предотвращает стекание жидкого металла сварочной ванны. Электродная
проволока для стали Ст35 принимается диаметром 1 мм. Температура плавления
флюса должна быть на 200-300° С ниже температуры плавления металла.
Принимаем флюсы АН-348А, АМК-18. режимы наплавки устанавливаем:
напряжение холостого хода 30-36В , рабочее 23-28 В.
Токарная.
В
этой
операции
необходимо
произвести
расточку
поверхностей. Эта операция состоит из двух переходов:
1. обработка поверхности под резьбу;
2. обработка поверхности под втулку.
Шлифование состоит из двух
переходов.
Лист
.
19
Изм Лист
№ докум.
Подпись
Дата
1.
включает шлифование поверхности под поршень;
2.
включает шлифование рабочей поверхности.
Резьбонарезание. Необходимо нарезать резьбу.
Контрольная. В этой операции производится проверка полученных
размеров.
Лист
.
20
Изм Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Заключение
В результате выполнения курсового проекта был спроектирован
автомобильный шиномонтажный станок.
В общем разделе были описаны: классификация, назначение и техническая
характеристика шиномонтажного станка; устройство и принцип действия
проектируемого шиномонтажного станка.
В конструкторском разделе произведен силовой расчет станка, где были
рассчитаны длина пневмоцилиндра Lц=700 мм, диаметр пневмоцилиндра D=80
мм, диаметр штока d=24 мм, толщина стенок гидроцилиндра S=3 мм, толщина
плоского донышка S=3 мм. Также произведен расчет пальца гидроцилиндра.
В технологическом разделе рассмотрены вопросы монтажа и подготовки
шиномонтажного станка к работе; общие сведения о техническом обслуживании.
Приведена
схема
разборки
пневмоцилиндра
и
восстановление
штока
пневмоцилиндра шиномонтажного станка.
Лист
.
21
Изм Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Библиографический список
1 Технологическое оборудование для технического обслуживания и
ремонта
легковых автомобилей, Справочник, - М.: «Транспорт» 1988 г.
2 В.И. Анурьев. Справочник конструктора-машиностроителя, т. 1,2, изд. 5-е,
перераб. и допол., - М.: «Машиностроение» 1978 г.
3 С.А. Чернавский и др. Курсовое проектирование деталей машин:
Учеб.
пособие для техникумов — М.: «Машиностроение» 1979, - 351 с.
4 И.В. Болгов. Технология ремонта оборудования предприятий
бытового
обслуживания населения: Учебник для втузов. - М.: «Легкая и пищевая
промышленность» 1983. -248 с.
5. Г.С Писаренко. Сопротивление материалов: 5-е изд.; перераб и доп -к.:
Вищашк., 1986,-775 с.
Лист
.
22
Изм Лист
№ докум.
Подпись
Дата