Проект агрегатного участка, с разработкой стенда для обкатки коробок передач автомобилей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное агентство по образованию

Сибирский государственный технологический университет

Факультет: Механический

Кафедра: АТЛМ

Проект агрегатного участка, с разработкой стенда для обкатки коробок передач автомобилей

Выполнил: студент гр. 93-03

Федорченко И.С.

Проверил: преподаватель

Максимов Е.И.

Красноярск, 2007

Введение

Основной задачей транспорта является полное и своевременное удовлетворение потребностей народного хозяйства и населения в перевозках, повышение эффективности и качества работы транспортной системы.

Необходимо обеспечить:

Интенсивное развитие самого автомобильного транспорта.

Экономию трудовых, материальных, топливно-энергетических ресурсов при перевозках.

Обеспечить транспортный процесс надежно работающим подвижным составом.

Одной из важнейших проблем стоящих перед автотранспортом является повышение эксплутационной надёжности автомобилей и степени затрат на их содержание.

Задача ремонта состоит в том, чтобы с оптимальными затратами восстановить утраченные автомобилем работоспособность и ресурс до уровня нового или близкого к нему.

Необходимость и целесообразность ремонта автомобилей обусловлено, прежде всего, неравнопрочностью их деталей и агрегатов. Следовательно, ремонт автомобилей даже только путем замены некоторых его деталей и агрегатов, имеющих небольшой ресурс, всегда целесообразен и экономически оправдан.

Направление ремонта (задачи):

- углубление специализации с целью повышения качества ремонтных работ при наивысшей производительности труда и наиболее полном использовании оборудования.

- внедрение прогрессивных технологических процессов ремонта обеспечивающих наряду с повышением качества, сокращение затрат, производственных ресурсов.

- повышение технической вооруженности автотранспортного производства путём оснащения его в достаточном количестве прогрессивным оборудованием.

внедрение математических методов и вычислительной техники в проектирование, планирование и управление производством.

- широкое применение средств механизации и автоматизации производственных процессов, расширение строительства, улучшение качества дорог.

- более широкое применение агрегатного метода ремонта;

1. Расчет трудоемкости

где Ti - трудоемкость работ по каждому из объектов,

Ni - годовая программа по каждому объекту.

Ti=0,042*200=8,4

Ni=3540/8,4=420 (шт.)

2. Расчет количества рабочих

Режим работы ремонтного предприятия определяется в основном количеством рабочих дней в году и количеством смен в сутки. Ремонтные предприятия работают обычно в две смены. Исключения составляют отделения с непрерывным процессом (гальваническое и термическое).

Для небольших предприятий работа разборо-сборочных цехов (участков) допускается в одну смену. Годовой фонд рабочего времени подразделяется на номинальный и действительный.

Номинальный фонд рабочего времени:

Действительный фонд рабочего времени:

где dпр. - количество праздничных дней в году,

tсм - продолжительность рабочей смены, ч.,

tс - сокращение рабочей смены в праздничные дни, ч.,

nпр - количество праздничных дней в году,

dо - число рабочих дней отпуска,

Гн - коэффициент потерь рабочего времени.

Курсовым проектом принимается tсм=8,2 ч, tс=1 ч, dо=24 дня, Гн=0,97

Номинальный фонд рабочего времени:

Действительный фонд рабочего времени:

Потребное количество рабочих для выполнения заданной программы того или иного вида определяется из выражения:

где Nр - потребное количество рабочих,

Тоб - трудоемкость данного вида работ, чел-час,

Фд - действительный фонд рабочего времени данной специальности, чел-час.,

к - коэффициент выполнения сменного задания, курсовым проектом принимается к=1,1

Курсовым проектом принимается количество рабочих, равное 2.

3. Расчет и подбор оборудования

Расчету подвергается только основное технологическое оборудование. Остальное оборудование не рассчитывается и принимается из условий необходимости согласно технологическому процессу. Из-за специфики работ при капитальном ремонте лесозаготовительных машин расчет оборудования ведется по отделениям и цехам. Необходимое количество оборудования и инвентаря принимается в соответствии с трудоемкостью выполняемых работ на данном типе оборудования и в соответствие с действительным фондом времени оборудования.

где Фоб - действительный годовой фонд времени оборудования, чел-час.

где nс - число рабочих смен, курсовым проектом принимается n=2,

Гоб - коэффициент использования оборудования, учитывающий простои в профилактическом обслуживании и ремонте, принимается Гоб=0,95

Допускается отклонение объема работ на постах на 5-10% в сторону уменьшения, и 3-5% в сторону увеличения.

трудовой топливный автомобиль

4. Расчет производственных площадей

Расчет производственной площади участка производим по площади пола занимаемого оборудованием с учетом коэффициента проходов и проездов по формуле

FОТД = fОБЩ * К, м2

где fОБЩ - площадь, занимаемая оборудованием,

К - коэффициент учитывающий проходы К = 4,5

FОТД = 14,21 * 5,5 = 78,15 м2

Определяем габаритные размеры цеха с учетом строительных норм кратности проемов по формуле:

FОТД = а * в, м2

где FОТД - площадь участка,

а - ширина участка,

в - длина участка,

FОТД = 9*9 = 81 м2

Расход электроэнергии:

Расчет потребного количества электроэнергии производится раздельно на осветительную и силовую нагрузки. Годовой расход силовой электроэнергии определяется из выражения:

где Nэ - суммарная установленная мощность оборудования, составляет 19,5 кВт;

Фо - действительный годовой фонд времени работы оборудования, ч;

Гз - коэффициент загрузки оборудования, Гз=0,7;

Гс - коэффициент спроса, учитывающий неодновременность включения оборудования, Гс=0,3

Годовой расход электроэнергии на освещение:

где Ny - удельная мощность, Вт/м2, курсовым проектом принимается Ny=12 Вт/м2

F - площадь участка, м2,

t - среднегодовое количество часов освещения, при двухсменном режиме работы t=2100,

Расход пара:

Потребное количество пара на отопление и вентиляцию определяется из выражения:

где Рn - потери теплоты на 1м3 здания за 1 час кал, Qз - кубатура всех отапливаемых помещений, м3; Т - продолжительность отопительного сезона,ч, курсовым проектом принимается 4320 ч; 550 - теплоотдача 1 кг пара, кал; 1000 - переводной коэффициент,

Расход воды:

где qm - расход воды для наружной мойки одной единицы изделия, м3, курсовым проектом принимается qm=0,12 м3;

N - годовая программа, шт.

5. Организация труда на участке

Научная организация труда на предприятии начинается с рациональной организации рабочего места заключающейся в правильной расстановке оборудования, инструмента, предметов труда, освещения, соответствующей окраске и т.д. В настоящее время имеются типовые схемы организации ремонтного производства и соответствующего типовые перечни рабочих мест с подбором оборудования, приспособлений и инструмента.

Рабочее место - определенный участок производственной площади, закрепленной за исполнителем или группой исполнителей для выполнения отдельных операций или процессов, оно оснащается необходимым инструментом оборудованием. Правильная организация рабочего места предполагает четкое определение объема и характера работ, необходимое оснащение, рациональную планировку, систематическое обслуживание, благоприятные условия труда.

Оснащение рабочего места - осуществляется по утвержденной технической документации на выполнение работ. Оно включает организационную и технологическую оснастку. К организационной оснастке относится: устройства для размещения и хранения при работе инструмента, приспособлений и предметы ухода за рабочим местом (верстаки, инструментальные шкафы и т.д.); устройства для временного размещения на рабочем месте заготовок, деталей, узлов и агрегатов (стеллажи подставки, специальная тара); средства для поддержания чистоты, порядка и благоприятных условий труда (щетки, урны, коробка для стружки); светильники для местного освещения, местные вентиляционные и пылеотсасывающие устройства и прочее. Технологическая оснастка включает в себя: технологическое оборудование (станки, стенды для разборки и сборки, ремонта и обкатки, гидравлический пресс для правки); инструмент, а также съёмники, приспособления и пр.; предметы труда (детали, сборочные единицы). Размещается оснастка с учетом удобства и безопасности проведения работ.

Метод ремонта на участке агрегатно-узловой. Его достоинства:

- минимальный простой в ремонте

- повышается качество ремонта (вследствие специализации рабочих)

- снижаются затраты

- снижается потребность запасных частей

- повышается коэффициент технической готовности

- универсальность способа

Но обязательно создание оборотного фонда узлов и агрегатов

6. Организация рабочих мест

Рабочее место слесаря-ремонтника оборудовано слесарным верстаком, необходимым стендом для ремонта. Также специальным оборудованием и станками: вертикально-сверлильным, шлифовально-заточным, горизонтально-расточным, гидравлическим прессом. На рабочем месте ремонтника расположены стеллажи для валов, шестерен и корпусов, необходимые инструменты и приспособления для ремонта, моечная машина, стенд для разборки, шкафы для инструмента и приспособлений, необходимое подъёмное устройство, измерительный инструмент (микрометр, штангенциркуль, нутромер), шаблоны, дефектоскоп, а также технические требования на дефектовку деталей и соединений.

Слесарь- ремонтник занимается наружной мойкой агрегатов, разборкой агрегатов на узлы и детали, мойкой и обезжириванием деталей, контролем технического состояния деталей. Определяет пригодность соединений и деталей к дальнейшей работе и выявляет необходимость в их ремонте или выбраковке, а также занимается комплектовкой деталей на годные, требующие ремонта и утильные.

Слесарь-ремонтник занимается восстановлением деталей под индивидуальный ремонтный размер, постановкой дополнительного элемента, восстановлением деталей давлением, заделкой трещин штифтованием, постановкой заплат, эпоксидными пастами

Рабочее место сборщика-обкатчика - оборудовано слесарным верстаком стендом для сборки и стендом для обкатки коробок передач, пресс с механизированным приводом, а также стеллажами для валов, шестерен и корпусов, шкафами со специальным инструментом и приспособлениями для сборки. На рабочем месте имеется техническая документация на сборку и обкатку. Сборщик-обкатчик занимается сборкой узлов и установкой их в корпус, также подгонкой некоторых деталей, обкаткой коробок передач, регулировочными работами при испытании.

7. Описание технологического процесса

Приёмка

Приёмку поступившей на ремонт коробки передач осуществляют работники ОТК на основе технических условий на приёмку. Поступившая в ремонт коробка передач должна быть полнокомплектной, чистой, без масла, базовые детали не должны быть заменены утильными (корпус, крышка и т.д.).

После приёмки составляется приемо-сдаточный акт в двух экземплярах.

Наружная мойка

Цель наружной мойки - обеспечить чистоту на участке разборке, повышается производительность, сохранность деталей. Наружная мойка производится в стационарной моечной машине. При мойке применяют синтетические моющие средства марки МС-16, МС-18, с коробки снимают крышку, затем пропаривают картер в моечной машине.

Режимы мойки:

1. Концентрация препарата МС-16 - 10-15г/л

2. Температура раствора - 75-85 градусов.

Моющие средства МС-16,18 - принимаются для очистки агрегатов, узлов и деталей от масленых отложений. Они нетоксичны, невзрывоопасны, негорючие, хорошо растворяются в воде.

Разборка на узлы и детали:

Производит слесарь-ремонтник на специальном стационарном стенде для разборки коробок передач. Разборку осуществляют согласно техническим картам на разборку. Для качественной и быстрой разборки должны быть соблюдены все требования по соблюдению чистоты коробки передач. При разборке применяют различные съёмники и приспособления, ключи. Резьбовые соединения необходимо механизировать т.к. они составляют затраты времени до 70% на разборку.

Последовательность разборки:

С коробки передач снимают крышку, после чего фланец боковой крышки, крышку подшипника ведущего вала и крышки подшипников ведомого и промежуточного валов, выпрессовывают ведущий вал в сборе, ведомый вал, стопор и ось блока шестерни заднего хода, вынимают блок шестерён заднего хода, выпрессовывают и снимают с вала роликоподшипник и вынимают промежуточный вал. Затем с валов снимают подшипники и шестерни и разбирают крышку коробки передач.

- Выпрессовывают валы коробки передач посредством молотка и латунных выколоток.

- Ось и подшипники снимают специальными съёмниками.

- Шестерни и подшипники с валов снимают на гидравлическом прессе.

Мойка, обезжиривание деталей

Мойка деталей, обезжириванием - предназначена для удаления с деталей загрязнений, масляных отложений, также обезжиривание деталей перед дефектовкой.

Мойка производится в моечной машине, подшипники обычно моются отдельно.

В качестве моющих растворов применяют водный раствор препарата “Лабомида-102” (для удаления масло - грязевых отложений).

Режимы мойки:

Концентрация 20-25г/л.

Температура раствора 70-850 С0

Время 10-20мин.

Дефектовка

Цель - определить техническое состояние и рассортировать на соответствующие группы: годные, не годные, требующие ремонта.

Дефектовка производится слесарем-ремонтником специальными измерительными инструментами (штангенциркуль, микрометр, нутромер и т.д.), а также шаблонами и дефектоскопами.

Детали коробки передач могут иметь следующие дефекты:

- Картеры - трещины, износы, износ посадочных отверстий под подшипники, срыв резьбы.

- Валы - износ шлицов, шеек под подшипники и шлицев, срыв резьбы, изгибы и скручивание вала.

- Шестерни - износ зубьев по профилю и его торцу, износ шлицев ступицы, трещины зубьев, обломы зубьев шестерни.

- Вилки переключения передач - износ рабочих поверхностей, износ по диаметру и торцу, изгиб.

- Рычаг переключения передач - изгиб, износ рабочей поверхности.

- Подшипники, сальники - износ.

Восстановление деталей коробки передач:

Ремонт картера - если обломы не захватывают тела картера или обломано только одно ушко, то эти места наплавляют газовой сваркой, трещины заваривают электродуговой сваркой, если они не проходят через отверстия под подшипники и ось блока шестерён заднего хода. Сварку и наплавку производят на соответствующих участках. Наличие других видов пробоин, обломов или трещин является выбраковочным признаком.

Износы всех отверстий под подшипники устраняют вневанным железнением, гальваническим натиранием, на соответствующих участках. Также постановкой ДРД с буртиком. При этом отверстие предварительно растачивают, чтобы сохранить соосность, затем устанавливают ДРД и вновь растачивают под размеры рабочего чертежа.

После восстановления картер коробки передач должен отвечать следующим техническим требованием:

Овальность и конусность отверстий под подшипники не более 0,02мм

Не параллельность общей оси отверстий под подшипники ведущего и ведомого валов относительно общей оси под подшипники промежуточного вала не более 0,07мм от длины 400мм.

- Расстояние от оси отверстий под подшипники ведущего и ведомого валов до оси отверстий под подшипники промежуточного вала 123,20-123,30.

- Расстояние от оси отверстий под подшипники промежуточного вала до оси отверстие под ось блока шестерён заднего хода 89,20-89,30мм.

Валы коробки передач - обломы и трещины, выкрашивание рабочей поверхности зубьев, является выбраковочным.

- Износ шейки под передние подшипники до диаметра менее 59,98мм устраняют железнением или хромированием с последующим шлифованием под размер рабочего чертежа.

- Забоины, обломы или износ зубьев внутреннего зацепления с торцами включения устраняют зачисткой. При толщине зуба менее 6,5мм ведущий вал бракуется.

- Изношенные шлицы до толщины менее 5,70мм является выбраковочным признаком, как износ зубьев величиною зацепления до размера менее 6,95мм.

Восстановленный вал должен отвечать техническими требованиями:

- Овальность и конусность шейки под передний подшипник не более 0,1мм, шейки под задний подшипник не более 0,02мм.

- Нецилиндричность отверстий под роликовый подшипник не более 0,01мм.

-Радиальное биение отверстий под роликовый подшипник относительно шеек под передний и задний подшипники не более 0,03мм.

Восстановление шестерен:

Шестерни с изношенными или поврежденными зубьями восстанавливают газовой или электродуговой наплавкой, вдавливанием или заменой части детали.

- Восстановление вдавливанием - шестерню нагревают до температуры 900-950 градусов и при помощи специальной матрицы и пуансона под прессом выдавливают, увеличивая наружный диаметр. После выдавливания деталь охлаждают в песке, затем подвергают термической обработке. Растачивают отверстия, подрезают торцы шестерни, протачивают цилиндрическую поверхность, нарезают зубья и термически обрабатывают.

Комплектовка:

Производится слесарем-ремонтником по отдельным деталям и узлам. Детали и узлы комплектуют из годных, отремонтированных и новых (со склада). Комплектовку производят по специальным ведомостям или картам.

Комплектуя детали и узлы коробки передач применяют способ с обмером обеих сопрягаемых деталей, так как все посадки в основном с натягом (шестерни и вал, шпонка, подшипник и т.д.).

При комплектовке деталей иногда производят некоторые слесарно-подгоночные работы.

Сборка коробки передач

Производит сборщик-обкатчик. Состояние основных деталей коробки передач поступающих на сборку:

- У катера коробки передач отверстие под подшипники ведущих и ведомых валов, а также под подшипники промежуточного вала должны быть расточены с одной установки. Расстояние от оси отверстий под подшипники ведущего и ведомого валов до оси отверстий под ось блока шестерён заднего хода должно быть 89,25+-0,05мм.

Передние и задние торцевые поверхности картера должны быть перпендикулярны оси отверстий под подшипники ведущего ведомого валов отклонение не более 0,08мм на радиусе 85мм.

- Шестерни подбирают так, чтобы боковой зазор между зубьями был не более 0,4мм при межцентровом расстояниями для шестерни ведущего, ведомого и промежуточных, валов равном 123,25+-0,05мм.

Операции сборки:

- Сборка промежуточного вала и установка в картер коробки передач.

Шестерни промежуточного вала должны быть подобраны к шейкам вала с натягом не менее 0,01мм.

Все шестерни промежуточного вала, должны бать напрессованы на вал, до упора в торец.

Для осевой фиксации переднего роликового подшипника промежуточного вала в канавку картера должно быть установлено стопорное кольцо.

Шариковый подшипник промежуточного вала должен быть напрессован на вал до упора в торец.

Гайка шарикового подшипника промежуточного вала должна быть затянута с моментом не менее 25кгм и закреплена.

Крышка подшипника промежуточного вала должна устанавливаться на уплотнительную прокладку.

Промежуточный вал установлен на картер коробки передач, должен свободно вращаться в подшипниках.

Установка блока шестерён заднего хода в картер коробки передач.

Между подшипниками блока шестерён заднего хода должна быть установлена дистанционная втулка. После установки в картер блок шестерни заднего хода должен свободно вращаться на роликовом подшипнике.

- Сборка ведомого вала коробки передач и установка в картер:

Передвижные шестерни синхронизатора и шестерни первой передачи должны перемещаться вдоль шлицов ведомого вала свободно без заеданий.

После установки упорных шайб и стопорных колец шестерни второй, третьей и четвёртой передач, должны без заедании вращаться на валу.

Кронштейн ручного тормоза нужно устанавливать на установочные втулки, вставляемые в отверстие картера коробки передач. Между торцами картера и кронштейна должны быть поставлены уплотнительные прокладки.

- Сборка ведущего вала и установка в картер коробки передач.

Подшипник должен быть напрессован на вал до упора. В канавку кольца подшипника устанавливается стопорное кольцо. Гайка подшипника должна быть затянута моментом не менее 20 кгм и застопорена.

Для осевой фиксации роликов в канавку гнезда ведущего вала должно быть установлено стопорное кольцо.

- Сборка крышки коробки передач и установка на картер.

Рычаг переключения коробки передач в сборе должен быть установлен на установочных втулках, вставляемых в отверстие крышки коробки передач. Стопорные болты вилок и головки переключения передач должны быть завёрнуты до отказа и зафиксированы проволокой. Ползуны переключения передач должны свободно, перемещаться в отверстиях крышки коробки передач при помощи рычага переключения передач.

Крышку коробки передач нужно устанавливать на картер уплотнительной прокладки. У собранной коробки передач ведущий вал должен свободно вращаться от руки при включенной любой передачи.

Приработка и испытания производятся на завершающей стадии технологического процесса ремонта агрегатов и выполняются с целью подготовки агрегатов к восприятию эксплуатационных нагрузок, выявления дефектов, связанных с качеством ремонта деталей и сборки агрегатов, а также проверки соответствия характеристик агрегатов требованиям нормативно-технической документации.

В связи с постоянными изменениями, вносимыми в конструкцию коробок передач, испытание усложняется. Сложность заключается в том, что изменяется система смазывания КП, вводится пневмосистема управления делителем, система воздухопроводов и т.д.

Приработка и испытание коробок передач производятся для проверки: правильности сборки узлов, механизмов и коробок передач в сборе; герметичности уплотнений воздухопроводов пневмосистемой управления делителем передач; работы шестерен на всех передачах, легкости включения и отсутствия самопроизвольного выключения шестерен. Правильность сборки КП перед установкой ее на стенд проверяется вращением валов и включением передач. Валы КП должны свободно, беспрепятственно вращаться при любой включенной передаче в основной коробке и наличии в делителе передач при вращении первичного вала от усилия руки.

Фиксаторы штоков всех передач при включении передач рычагом должны четко фиксировать их в нейтральном и рабочих положениях. Соединения воздухопроводов и пневмосистемы управления делителем (если такие имеются) должны быть проверены на герметичность сжатым воздухом под давлением 0,6 МПа. После проверки правильности сборки КП подвергается приработке для подготовки трущихся поверхностей КП к восприятию эксплуатационных нагрузок. Приработка и испытания проводятся на обкаточных стендах различной конструкции без нагрузки и под нагрузкой.

Для испытания коробок передач под нагрузкой применяют стенды различной конструкции: электромагнитные, с асинхронными двигателями, с нагрузкой внутренними силами (по замкнутому контуру) и с гидравлическим тормозом.

Для испытания коробок передач используют, как правило, стенды с асинхронным двигателем. Электродвигатель через муфту и вал с промежуточной опорой приводят во вращение первичный вал испытуемой коробки передач. Ведомый вал испытуемой коробки через промежуточный вал и двойной карданный шарнир соединяют со вторичным валом коробки передач стенда. Коробка передач стенда служит для повышения частоты вращения вала испытуемой коробки передач выше синхронной и обеспечения тем самым нагрузки на испытуемую коробку. У этой коробки снимают крышку подшипника со стороны ведущего вала и на ее место ставят крышку, которая выполняет роль дополнительной опоры ведущего вала. Электродвигатель выполняет роль тормоза, установлен балансирно на двух опорах и соединен рычагом с весовым механизмом. Приработку и испытание проводят при постоянной частоте вращения ведущего вала.

В период обкатки в качестве смазочного материала деталей КП применяют дизельное масло М-10В, которое заливают после подогрева до температуры 50-60?С.

После заливки масла КП прирабатывают на стенде. При испытании и приработке КП под нагрузкой проверяют надежность включения передач, работа КП при включении 1-й передачи и передачи заднего входа, легкость переключения всех передач, уровень шума с помощью шумомеров (при включении высшей передачи в делителе и частоте вращения первичного вала 2600 мин-1 уровень шума не должен превышать 105 дБ).

После окончания приработки и испытания КП масло сливаю горячим.

Магниты сливных пробок очищают от металлических отложений.

Во время проведения испытаний, ведется постоянный контроль температурного режима, т.к. повышенная температура свидетельствует о неправильной регулировке зазора между зубьев шестерен коробки передач.

8. Сравнение различных типов стендов для испытания коробок передач

Оценку различных конструкций стендов следует производить исходя из следующих показателей:

1. Простоты конструкции, обеспечивающей возможность изготовления стенда непосредственно на авторемонтном предприятии с учетом максимального использования стандартных агрегатов и узлов.

2. Удобства обслуживания, обеспечивающего малую затрату времени на установку и снятие со стенда испытываемой коробки простой и надежный способ регулирования величины тормозного момента и лучшие условия прослушивания испытываемой коробки

Экономичности--минимального расхода электрической энергии (воды) в процессе эксплуатации.

Минимальной стоимости изготовления.

Производя сравнение различных конструкций стендов по вышеуказанным показателям, наиболее рациональной конструкцией следует признать стенд с нагрузочным устройством в виде электрического тормоза переменного тока при установке на нем вариатора. Стенды с замкнутым силовым контуром по своей конструкции сравнительно сложны. В этих стендах имеется ряд агрегатов и узлов (редукторы, нагрузочные устройства), изготовление которых представляет определенные трудности для большинства авторемонтных предприятий. Основным недостатком стендов с замкнутым силовым контуром, как и всех прочих стендов, в которых имеются же; постоянные стендовые коробки передач, является наличие шумов, затрудняющих прослушивание испытываемой коробки передач. Стенды с электромагнитным тормозом лишены этого недостатка, но отсутствие типовых конструкций электромагнитных тормозов и трудности, связанные с их расчетом, ограничивают в настоящее время их широкое распространение.

Электромагнитные тормоза находят широкое применение в различных типах машин и механизмов. Применение этого типа тормозов в испытательных стендах представляет определенный интерес, поскольку простота конструкции электромагнитных тормозов делает возможным их изготовление на любом ремонтном предприятии. Более сложным является расчет электрической части тормоза и его тарировка. Величина тормозного момента в электромагнитных тормозах, как правило, ограничивается нагревом обмотки электромагнита. Для повышения рабочей температуры обмоток целесообразно применять обмоточные провода с изоляцией повышенной теплостойкости. К таким проводам относятся провода марки ПЭВ, допускающие максимальную температуру нагрева до 125°, марок ПДА или ПСД, допускающие нагрев до 130°, и алюминиевые оксидированные провода, максимально допустимая температура нагрева которых составляет 400°.

Помимо применения обмоточных проводов повышенной теплостойкости, при конструировании и изготовлении электромагнитных тормозов необходимо предусматривать мероприятия, увеличивающие теплоотдачу тормоза. К числу таких мероприятий относятся: устройство охлаждающих ребер, окраска теплоотдачей поверхности черным лаком, что повышает отдачу на 30--40%, и, наконец, искусственное охлаждение. Последнее мероприятие является наиболее эффективным. При воздушном охлаждении теплоотдача тормоза может быть увеличена в четыре и более раз, но это связано с некоторым усложнением конструкции тормоза путем введения дополнительного охлаждающего устройства -- вентилятора.

Для удобства регулировки величины тормозного момента питание обмоток электромагнита производится постоянным током, для чего в комплекте оборудования стенда предусматривается соответствующее выпрямительное устройство.

9. Принцип действия стенда с электромагнитным тормозом

Расчетный тормозной момент электромагнитного тормоза составляет 30% от момента на ведомом валу коробки передач, при 2240 об/мин (40 Нм). Ведомый вал испытываемой коробки передач соединяется со ступицей 3 диска 2 при помощи болтов. Диск 2 установлен с помощью подшипников качения на валу, который в свою очередь закреплен в подшипниках 11 стойки 9. На валу закреплены крестовина 5 с четырьмя электромагнитами 4 и диск 6 с делениями и грузом 8. К полюсам электромагнитов прикреплены пластины, между которыми размещен диск 3. При питании катушек электромагнитов током возбуждается магнитное силовое поле, тормозящее вращение диска 3. При торможении диск стремится повернуть крестовину с электромагнитами и вместе с ними вал 1. Этому препятствует момент, создаваемый грузом 8. При увеличении тормозного момента груз поднимается выше, что изменяет момент, удерживающий вал от проворачивания. По величине поворота диска 6 с помощью указателя 7, закрепленного на стойке 9, определяется тормозной момент от 0 до предельного значения 40 Нм. Выпрямительное устройство состоит из восьми селеновых столбов типа ВС-4, состоящих каждый из 16 элементов. Выпрямительные столбы включены по мостиковой схеме, обеспечивающей получение постоянного тока напряжением до 160 В, при силе тока до 6 А. В схеме электрооборудования стенда предусматривается блокировка, обеспечивающая питание катушек тормоза только при включенном электродвигателе. Наличие подобного устройства предохраняет тормоз от излишнего нагрева, который мог бы произойти в случае оставления его включенным, при смене коробок передач на стенде.

10. Подбор электродвигателя

, кВт

где Мр - вращающий момент, составляет 40 Нм,

щр - угловая скорость, рад/с,

з - КПД передачи, курсовым проектом принимается з=0,86

где n - частота вращения вала электродвигателя, составляет 2240 об/мин

кВт

Согласно стандартного ряда, курсовым проектом принимается электродвигатель асинхронный АИР типоразмера 160S2.

Подбор муфты

Муфту выбирают по диаметру вала и по величине передаваемого момента. Диаметр вала составляет 30 мм, величина передаваемого момента рассчитывается по формуле:

где к - коэффициент, учитывающий эксплуатационные условия, курсовым проектом принимается к=2.

Нм,

Курсовым проектом принимается муфта упругая, втулочно-пальцевая (МУВП), [М]=125 Нм, диаметр вала 30мм, материал полумуфт СЧ 21-40, ГОСТ 21424-75.

Размещено на Allbest.ru