20 | 01 | 2017
Учебные материалы
Для преподавателей
Работы студентов
Справочная и техническая литература
Статьи по темам

Стенд для промывки масляных каналов блоков ДВС

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 4.00 (1 Голос)

Конструкторская разработка - Стенд для промывки масляных каналов блоков ДВС.

Обзор литературы, патентной документации, научно-технических и информационных материалов показал, что машиностроительной промышленностью Украины испытательное оборудование для осуществления данного метода серийно не выпускается. Установки для промывки каналов блоков двигателей производятся единичными экземплярами по технической документации, представляемой заказчиком.

Таким образом, для оснащения участка ремонта двигателей внутреннего сгорания необходимо разработать конструкцию такого стенда.

Устройство и работа стенда

Общий вид стенда для для промывки каналов блоков ДВС представлен на листе 5 графической части проекта.

Стенд состоит из каркаса, представляющего собой металлическую конструкцию коробчатого типа, скрепленную электросваркой из металлопроката стандартного профиля. Во внутреннем пространстве основания размещены: гидропульсирующая система, обеспечивающая промывку каналов, гидронапорный узел, электрические приборы управления. Верхней плоскости каркаса размещен рольганг по которому блок-картер подается в моечную камеру. Стенки камеры выполнены из прозрачного пластика. Под моечной камерой размещен механизм прижатия блок-картера помещенного в моечную камеру. Его назначение – фиксировать блок и отводящие трубы во время промывки масляных каналов блок - картера.

Подъем блок-картера на рольганг осуществляется стреловым подъемным механизмом на поворотной колонне, примыкающей к стенду. Подъемный механизм оснащен гидравлическим приводом и имеет грузоподъемностью 0,5 т. В качестве грузозахватного приспособления применен клещи-захват. Общий вид стенда представлен на листе 5 графической части проекта.

В промывочной системе стенда в качестве промывочной жидкости используется дизельное топливо.

Для отвода промывочной жидкости от каналов блок-картера, в частности от каналов подходящих к гнездам опорных шеек распределительного вала и установочным гнездам коленчатого вала, разработана конструкция отводных труб.

Работает стенд следующим образом. Блок ДВС, предназначенный для промывки стреловым подъемником поднимают и устанавливаю на платформу. Затем в блоке устанавливают отводящие трубы. Верхнюю помещают в гнезда опорных шеек распределительного вала. Она свободно проходит через все отверстия, т. к. посадочные места имеют увеличивающиеся размеры. Специального крепления к блоку трубка не имеет, но при работе стенда она удерживается прижатой механизмом прижатия. Отводящая трубка в гнездах коленчатого вала закрепляется крышками подшипников. Далее блок-картер на платформе по рольгангу помещают в моечную камеру, где она закрепляется механизмом прижатия. Затем к выходным концам отводящих труб гайками присоединяются гибкие трубки, ведущие к гидропульсирующей системе в качестве сливных.

Подача гидропульсирующей жидкости выполняетя через отверстия в блоке, предназначенные для подвода масла от шестеренчатого насоса. Имеющиеся другие открытые отверстия смазочных каналов заглушивают резьбовыми пробками.

Гидропульсирующая установка работает так. Моющая жидкость из бака через фильтр подается к обоим баллонам и редукционному клапану, отрегулированному на давление 5 МПа. В начале работы установки давление в полостях редукционного клапана различное. При этом жидкость начинает накапливаться в обоих баллонах одновременно. Находящийся в баллоне входного игольчатого клапана воздух сжимается и давление повышается до величины регулировки клапана. Для обеспечения нормальной работы редукционного клапана часть жидкости сбрасывается через другой предохранительный игольчатый клапан. Одновременно с повышением давления в баллоне входного клапана до величины, превышающей давление в другом баллоне, заданное редуционным клапаном. Как только во входном игольчатом клапкне сила давления жидкости, действующая со стороны входной полости на поверхность иглы превысит силу, действующую на заднюю поверхность иглы, игла клапана резко переместится вправо и жидкость поступит в каналы, промывающие блоки. После этого входной игольчатый клапан снова закроется и цикл работы установки повторится. Игла прижима позволяет регулировать направление моющей жидкости в блоке прямо по каналу. Подача струи жидкости управляется пробковыми кранами.

Расчет клещевого захвата.

Применение клещевого захвата обеспечивает автоматический захват блок-картера для подъема на рольганг стенда.

В подъемнике стенда применен клещевой самозажимающийся захват со стягивающейся рычажной системой. Данный захват не требует специальных стропальных приспособлений и обеспечивает автоматический захват блок-картера для подъема на рольганг стенда.

Надежное и безопасное удержание блок-картера в захвате обеспечивается прижатием лап-рычагов к стенкам блока с достаточным усилием для создания достаточной силы трения. Усилие прижатия лап-рычагов в захвате определяется геометрическими параметрами рычажной системы.

Расчетная схема проектируемого клещевого захвата представлена на рисунке 3.1.

Расчетная схема клещевого захвата

Рис. 3.1. Расчетная схема клещевого захвата.

Сила прижатия лап-рычагов для надежного удержания блока с учетом коэффициента запаса определяется по формуле:

кН

где сила веса груза: .

Q = 500 кг – грузоподъемность подъемника проектная;

К3 =1,5 – коэффициент запаса;

f = 1,5 – коэффициент трения;

Уравнение соотношения параметров рычажной системы захвата имеет вид:

; (3.1)

;

С=500 мм – размер блок-картера;

* – принимаю конструктивно;

в – 300 мм – принимаю конструктивно.

Тогда размер рычага а определится:

мм.

Конструктивно принимаю размер плеча а = 650 мм.

Расчет и выбор крюка для подъемного устройства.

Для проектируемого подъемного устройств размеры крюка установленные по критериям прочности будут определять конструктивные размеры других деталей подъемника. В частности, размер опасного сечения I-I, по внутреннему диаметру присоединительной резьбы, определит диаметр штока гидроцилиндра (рис. 3.2).

Расчетная схема крюка

Рис 3.2. Расчетная схема крюка.

Внутренний диаметр резьбы рассчитывается по формуле [ ].

мм

С учетом обеспечения прочности, ориентируясь на расчетный диаметр d1, выбираю метрическую резьбу М24.

Н

[Gp]=30 н/мм2 – допускаемое напряжение растяжения для стали 20, из которой изготовлен крюк [ ].

По ГОСТ 6627-94 резьбу М24 имеет крюк однорогий №8. Размер зева данного крюка S=33 мм. Длина резьбового участка l1=65мм. Габаритный размер крюка L=193 мм.

Расчет прочности стрелы подъемника.

В качестве металлоконструкции стрелы подъемника принят двутавр. Наличие полок у двутавра обеспечивает надежный монтаж и свободное перемещение грузовой тележки подъемника с грузом вдоль стрелы.

Расчетная схема представлена на рисунке 3.3.

Расчетная схема стрелы подъемник

Рис. 3.3. Расчетная схема стрелы подъемника.

Из расчетной схемы видно, что стрелу подъемника рассматривать как консольную балку, нагруженную сосредоточенной силой и равномерно распределенной по всей длине нагрузкой от веса балки q=5 Н/мм.

Наибольший изгибающий момент при заданном нагружении в сечении 1-1.

l1 = 1300 мм – конструктивный размер.

Н – суммарная сила веса блок-картера и клещевого захвата (см. ранее).

Требуемый момент сопротивления из условия прочности:

см3

Н/мм2 – допускаемое напряжение изгиба для стальной двутавровой балки, используемой в металлоконструкции подъемного устройства [ ].

Ближайший по ГОСТ 8239-92 двутавр №22 имеет Wx=108 см3.

Проверим жесткость балки, если угол поворота ее свободного конца не должен превышать 1°, [ ].

Действительный угол поворота свободного конца балки

Н/мм2 – модуль упругости стальной балки [ ].

Ix=1190 см4 – момент инерции сечения двутавровой балки (№22).

Таким образом, жесткость балки достаточна.

Расчет узлов гидравлической системы подъемника.

В проектируемой установке подъемник блок-картеров имеет индивидуальный гидравлический привод, который состоит из: шестеренчатого насос вращаемого электродвигателем; бака с рабочей жидкостью; дросселя; перепускного предохранительного клапана; фильтра трехпозиционного гидрораспределителя; силового гидроцилиндра к штоку которого прикреплен грузовой крюк с клещевым захватом.

Поскольку поднятие груза (блок-картера) выполняет гидроцилиндр, рассчитываю его геометрические параметры.

Для достижения компактности в конструкции гидравлической станции, в качестве нагнетающего прибора использую шестеренчатый насос НШ-10.

Его технические характеристики:

- Рабочий объем 10 см3/об;

- Номинальное давление 10 МПа;

- Номинальная частота вращения 27 об/сек.

Гидравлический цилиндр подъемнка должен обеспечить рабочее усилие подъма груза Н , а также усилие, удерживающее перемещаемый блок-картер.

Исходя из значений этих усилий определяю размеры поршней гидроцилиндра. При этом также учитываю необходимую подачу рабочей жидкости в цилиндр, обеспечивающую требуемую безопасную скорости подъема и опускания блок-картера.

По рекомендациям ГОСТЕХНАДЗОРА оптимальная скорость подъема груза гидроодъемником Vп должна быть 0,3…1,0 см/сек.

Предполагая, что частота вращения приводного электродвигателя будет 1500 об/мин (25 об/сек) определяю подачу насоса НШ-10:

QH=q·n=10·25=250 см3/сек;

Тогда диаметр поршня гидроцилиндра съемника должен быть равным:

(значение диаметра поршня исходя из величины рабочего усилия

Н, рабочая жидкость подается в предпоршневую полость)

где d=30 мм – диаметр штока гидроцилиндра, принятый из условия

прочности, ориентируясь на расчетный внутреений размер резьбы крюка.

Ориентируясь на расчетные значения диаметра поршня гидроцилиндра подъемника, а также учитывая конструктивные особенности крепления гидроцилиндра принимаю диаметр поршня Dп=120 мм и соответственно ему разрабатываю конструкцию гидроцилиндра.

Тогда подача рабочей жидкости в гидроцилиндр должна быть:

Q1=Vш·(0,785Dп-0,785d)·hV=0,5·(0,785·120-0,785·20)·0,85=25 см3/сек.

Такую величину подачи обеспечиваю изменением сечения прохода дросселя.

Расчет мощности приводного электродвигателя для гидронапорной станции:

Nнас=Q·p=0,00003·10·106;

Nнас=Q1·p/z=0,025·10/0,85=0,29 кВт;

Q1=25 см3/сек=0,025 л/сек.

Для обеспечения запаса мощности в гидроприводе принимаю электродвигатель асинхронный трехфазный (380В) А02-11-4 с мощностью 1,1 кВт, частотой вращения вала 1500 об/мин.

Расчет толщины стенки гидроцилиндра В проектируемом гидроцилиндре для перемещения гусеницы, толщина стенки вычисляется как [ ]

мм

где Мпа – допускаемое напряжение растяжения;

мм = 0,12 м – внутренний диаметр гидроцилиндра;

Мпа – предполагаемое максимальное давление в гидроцилиндре;

- коэффициент Пуассона.

Принимаю толщину стенки гидроцилиндра = 5 мм;


Стенд для промывки масляных каналов блоков ДВС - 4.0 out of 5 based on 1 vote

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить