23 | 10 | 2017
Учебные материалы
Для преподавателей
Работы студентов
Справочная и техническая литература
Статьи по темам

Стенд для ремонта заднего моста колесного трактора Т-150К

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рейтинг 2.75 (4 Голосов)

Конструкторская разработка - Стенд для ремонта заднего моста колесного трактора Т-150К.

Качество ремонта заднего моста трактора во многом зависит от точностью ее сборки, достаточной полноты контакта зубьев главной передачи, првильной регулировки полуосей и конечных передач (бортовых редукторов), их послезборочной приработанности, что в итоге определяет надежность работы трактора. Получить высокий уровень параметров сборки заднего моста возможно лишь механизированным способом с использованием специальных стендов.

Обзор литературы, патентной документации, научно-технических и информационных материалов показал что промышленностью выпускаются следующие специальные стенды для ремонта узлов трансмисси тракторов: стенд ОРГ-3985 ГОСНИТИ для коробки передач, а также стенд ОР-6280 ГОНИТИ для разборки и сборки главной передачи трактора Т-150, стенд для сборки бортовых редукторов.

Однако высокомеханизированные стенды для ремонта задних мостов колесных тракторов серийно не производятся.

В связи с этим в проекте предлагается конструкция стенда для ремонта заднего моста трактора Т-150К с последующей его обкаткой. Стенд должен значительно повышать производительность труда, точность разборки-сборки, обеспечивают безопасные условия труда работающего и предотвращать от разрушения детали.

Для расширения технологических возможностей разрабатываемого оборудования нами предлагается оснастить его устройством для обкатки собранного моста с целью обеспечения контроля качества ремонтируемого узла и выполнен при необходимости регулировочных работ.

Устройство и работа стенда

Стенд для ремонта заднего моста является стационарной установкой. Размещаться стенд должен на массивном бетонном фундаменте и крепиться анкерными болтами. Эти условия монтажа определены особенностью конструкции: основной рабочий манипулятор стенда представляет собой консоль, на которую действует сила веса заднего моста.

Рама стенда представляет собой сварную металлоконструкцию, на которой на подшипниковых опорах установлен манипулятор.

Манипулятор – подвижный элемент стенда, на конце которого в подвижных дисках размещается ремонтируемый мост. Металлоконструкция манипулятора состоит из двух частей, которые соединяются между собой фланцевым болтовым соединением.

Та часть конструкции которой манипулятор устанавливается на колонке, имеет трубчатое строение. Вторая часть манипулятора представляет собой коробчатую сварную металлоконструкцию.

Стенд имеет два механизма:

– механизм поворота манипулятора;

– механизм поворота установочных дисков.

Привод обоих механизмов – гидравлические, рабочие усилия создаются гидроцилиндрами. Для выработки гидравлической энергии в стенде предусмотрена гидронапорная станция, в которой используется шестеренчатый насос НШ10. Расчет элементов гидравлической системы приведен ниже.

В механизме поворота манипулятора использована пластинчатая цепь для преобразования прямолинейного перемещения штока гидроцилиндра во вращательное движение цепной звездочки и соответственно манипулятора, на трубчатую часть которого она насажена. Для создания нормальных условий зацепления цепи с приводной звездочкой, в цепную передачу включена натяжная звездочка, которая создает натяжение цепи за счет пружин, прикрепленных к каретке натяжной звездочки. Приводной гидроцилиндр соединен с цепью коромыслом. Передвижение его штока вызывает перемещение цепи и соответственно поворот манипулятор. Исходя из функциональной необходимости, манипулятор поворачивается на 90° по ходу часовой стрелки и против, относительно горизонтального расположения оси заднего моста, установленного на дисках. Это дает возможность помещать узел колесного редуктора в удобное положение для монтажа, а именно располагать полуось заднего моста вертикально.

Механизм поворота установочных дисков обеспечивает поворот моста вдоль продольной его оси на 90°, что дает возможность располагать узел главной передачи удобно для монтажа и регулировок при ремонте. Привод данного механизма представляет рычажную систему, которая располагается внутри коробчатой металлоконструкции манипулятора. Установочные диски размещены на осях, которые вращаются на подшипниках скольжения.

Для фиксации стрелы манипулятора и установочных дисков в определенном положении имеются штыревые фиксаторы, которые открываются и закрываются вручную рабочим-ремонтником.

Управление механизмами (гидроцилиндрами) осуществляется гидрораспределителями гидросистемы с пульта управления.

Рабочие нагрузки и режимы работы

Рабочие нагрузки в механизмах стенда определяются весом располагаемого на нем моста. Вес моста трактора Т-150К составляет 350 кг. Однако из соображений расширения номенклатуры ремонтируемых мостов, принимаю грузоподъемность стенда 500 кт.

Скорость вращения элементов манипулятора принимаю из условий безопасности эксплуатации стенда, ориентируясь на промышленные образцы роботов и манипуляторов [ ]. Так для вращения стрелы манипулятора принимаю частоту 20 об./мин., а для вращения установочных дисков – 30 об./мин.

Расчёт мощности привода стенда

При работе стенда передвижения частей манипулятора кратковременно, однако конструкция стенда с установленным на нём местом имеет высокую инерционность, что надо учитывать при расчёте мощности привода и при выборе электродвигателя.

Предварительно:

кН

где QM = 500кг – принятая масса моста

QE = 150кг – масса стрелы манипулятора, включая содержащиеся в ней механизмы.

кН

∑Мв = Gp b – A a = 0

кН

Момент сил трения в подшипниках

Подшипник А:

нМ

Подшипник В:

нМ

где d = 180 мм = 0,18 м – диаметр окружности расположения центров тел подшипника.

f = 0,015 – коэффициент трения в подшипнике.

Момент сил инерции масс стенда и моста при пуске привода

Суммарный момент инерции масс моста манипулятора приведённый к оси вращения стрелы манипулятора

кгМ

Угловая скорость вращения манипулятора с мостом

рад/с

tn = 2,5сек – время пуска механизма. по рекомендациям [ ].

Расчётная мощность, необходимая для привода

кВт

Необходимая мощность электродвигателя привода

кВт

пр=г. с.=0,90∙0,89=0,85

Ориентируясь на расчётное значение мощности принимаю электродвигатель А02-32; N=4кВт, n=1400 об/мин.

Необходимое усилие гидроцилиндра доля вращения стрелы манипулятора:

H

Расчёт элементов гидравлической системы

Параметры гидронапорной станции. Гидравлический насос. С точки зрения достаточной надежности работы, удобства монтажа и эксплуатации для принятой гидравлической схемы привода стенда наиболее подходит гидравлический насос шестеренчатого типа. Для выбора типоразмера данного насоса, главным параметром принимаем давление, которое он должен создавать для обеспечения необходимого рабочего усилия гидроцилиндра. Принимаю насос НШ-10Е.

Технические параметры насоса:

- рабочий объем, 10 см3/об;

- наибольшее давление 15 МПа;

- рабочее давление 10,4 МПа;

- диапазон частот вращения 900…3000 об/мин;

- объемный к. п.д. 0,80;

- диаметр конца выходного вала – 15 мм.

Необходимый диаметр поршня гидроцилиндра механизма подъема:

= мм

Для увеличения жесткости конструкции принимаю диаметр поршня гидроцилиндра ………..мм, диаметр штока гидроцилиндра……… мм.

Трубопровод. Типоразмер трубопровода выбираю по условному проходу трубы, используя зависимость (по ГОСТ 16516-80) между условным проходом и номинальным расходом жидкости [ ]. Для проектируемой гидросистемы с

Q=250 см3/сек»16л/мин необходим условный проход трубопровода 9 мм, его может обеспечить труба с внутренним диаметром 8…10 мм;

Гидравлический распределитель. Для управления работой стенда выбран наиболее распространенный для этих целей гидрораспределитель Р75-23.

Параметры распределителя:

- максимальная пропускная способность – 75 л/мин;

- количество золотников – 3 шт;

- рабочее давление – 16 МПа.

Гидравлическая жидкость. В приводе используется индустриальное масло И70А ГОСТ 20799-95. Необходимое количество масла для заполнения гидросистемы - 15 л.

Расчёт прочности фланцевого соединения стрелы манипулятора.

Нераскрытие стыка фланцев, обеспечивающее работоспособность конструкции, определяется условием [ ]:

и

k – коэффициент запаса по нераскрытию стыка.

Изгибающий момент, действующий в стыке:

Усилие затяжки болтов по нераскрытию стыка:

кН

Напряжение в стыке от момента Ми:

МПа

мм2

Ориентируясь на рассчитанное усилие затяжки болтов Рзат=20,4 кН по рекомендациям [ ] определяю, что для данной нагрузки подходит болт М20, выполненный из стали 45. Для него допускаемая осевая нагрузка [P]=24,0 кН.

Выбор приводной цепи механизма поворота. Определяем допускаемое среднее давление в шарнире цепи (табл. [ ]):

[P]=34,5 Н/мм2.

Значение шага цепи определяю по формуле:

мм

Ближайшее стандартное значение шага – 15,87 мм.

По каталогу выбираю роликовую однорядную цепь ПР-15,675-2300-1; у нее шаг t=15,875; В=6,48.

Параметры звездочек:

Z1=60

мм

мм.

Выводы. Выполненные силовые, гидравлические и прочностные расчеты подтверждают работоспособность конструкции стенда.


Стенд для ремонта заднего моста колесного трактора Т-150К - 2.8 out of 5 based on 4 votes

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить