Объем масла, л: 2,5

Тип масла:

трансмиссионное масло GL-4 или GL-J класса API. Рекомендуемая вязкость масла:

SAE 75W-90.

3.5.6 Автоматическая коробка передач

Объем жидкости (слив и наполнение), л: 3,5.

Обычно замена жидкости для автоматической коробки передач требуется только в случае езды при одном из специальных условий эксплуатации, перечисленных в подразделе “Нормы по плану технического обслуживания” раздела 6. При замене жидкости для автоматической коробки передач обязательно используйте жидкость “Toyota Genuine ATF (оригинальную жидкость для автоматической коробки передач фирмы Toyota) типа T-IV” (ATF JWS3309 или NWS6500) в целях обеспечения оптимальных эксплуатационных качеств.

ПРИМЕЧАНИЕ Использование жидкости для автоматической коробки передач, отличной от жидкости “Toyota Genuine ATF (оригинальной жидкости для автоматической коробки передач фирмы Toyota) типа T-IV” может привести к ухудшению переключения передач, блокировке коробки передач, сопровождающейся вибрацией и, в конечном счете, к повреждению автоматической коробки передач автомобиля.

3.5.7 Тормозная система

Минимальный зазор педали при нажатии с усилием в 490 Н (50 кгс) при работающем двигателе, мм: (автомобили с левосторонним управлением) 63.

4.1 Анализ существующих конструкций подъемников

Современное подъемно-осмотровое оборудование отличается широким разнообразием конструкций. Автомобильные подъемные устройства можно классифицировать по ряду признаков:

1. По применяемости:

- подъемники для ТО-ТР легковых автомобилей;

- подъемники для ТО-ТР грузовых автомобилей и автобусов;

- шиномонтажные подъемники;

- канавные подъемники;

- траверсы для вывешивания осей автомобиля.

2. По типу конструкции на:

- одностоечные,

- двухстоечные,

- четырехстоечные,

- многостоечные,

- ножничные,

- специализированные.

3. По типу привода:

- электромеханические,

- электрогидравлические,

- гидравлические ручные,

- пневмогидравлические,

- пневматические.

Применение тех или иных типов подъемников обуславливается видами работ, выполняемых на данном технологическом оборудовании.

Двухстоечные подъемники обеспечивают достаточную устойчивость поднимаемого автомобиля, безопасность работ, хороший доступ со всех сторон. Монтаж этих подъемников не сложен, а конструкция достаточно проста в эксплуатации. Серийно выпускаются двухстоечные подъемники для легковых автомобилей и легких грузовиков массой до 4,5 т. Подъемники требует прочного фундамента, крепится к полу с помощью анкерных болтов.

Примером электрогидравлического двухстоечного симметриченого подъемника с нижней синхронизацией может служить отечественный подъемник ТS-4L грузоподъемностью 4,0 т (рисунок 4.1).

Рисунок 4.1 - Подъемник ТS-4L

Другим примером гидравлического подъемника с нижней синхронизацией является подъемник PEAK-210 грузподъемностью 4,5 т (рисунок 4.2).

Рисунок 4.2 - Подъемник PEAK-210

Основные различия между двухстоечными электрогидравлическими подъемниками является тип синхронизации и грузоподъемность.

4.1.1 Устройство и принцип работы подъемника

Подъемник состоит из 2-х идентичных стоек.

Подъемник электрогидравлический. Подъемник обеспечивает подъём любых легковых автомобилей, микроавтобусов, малотоннажных грузовиков снаряженной массой до 4,0 тонн. Может устанавливаться на бетонируемые полы, закрепляется на полу анкерными болтами. Многоуровневая система безопасности: система стальных тросов синхронизации и механизма фиксации высоты. Подъемник комплектуется микропроцессорной системой управления, автоматически регулирующей давление в гидравлической магистрали, автоматически устанавливающей на фиксатор высоты, и автоматически с него снимающей.

Основным рабочим органом подъемника является гидроцилиндр. Гидроцилиндр приводится в действие маслом под высоким давлением, создаваемым гидронасосом. Гидравлика позволяют осуществлять подъем предметов достаточно большой массы, не прилагая больших усилий. При равной нагрузке, гидроподъемник требует меньшей мощности привода, чем электромеханический. После подъема автомобиля на заданную высоту, автоматика подает сигнал на реле управления, которое переводит фиксатор в рабочее состояние, снижается давление масла в магистрали, подъемное устройство опускается до ближайшего паза на рейке устройства безопасности. При опускании автомобиля, автоматика создает давление в гидромагистрали, подъемное устройство приподнимается, высвобождая фиксатор, он переходит в нерабочее положение. Далее постепенно снижается давление в магистрали, и автомобиль плавно опускается на пол.

4.2 Расчёт деталей и узлов подъёмного устройства

4.2.1 Расчет потребного усилия гидроцилиндра

Исходными данными для расчета усилия подъема груза являются грузоподъемность Q максимальный вес поднимаемого груза с учетом веса грузозахватных устройств.

Расчет ведется в следующей последовательности:

1. В зависимости от величины грузоподъемности и схемы подъемника устанавливается схема подвеса груза без полиспаста или через полиспаст. При полиспастной подвеске устанавливается желательный выигрыш в силе или скорости, т. е. величина кратности полиспаста.

2. Определяются для данной схемы полиспаста величины а_п (кратность полиспаста), конструкции опор блоков полиспаста, значение к.п.д. полиспаста.

Характеристикой полиспаста является его кратность а_п. В данной схеме заданы для одинарного полиспаста а_п=е, где е - показатель количества ветвей. Тогда а_п=2, при е=2.

Теоретически в этих блоках:

S=S₀, Н,

Н,

где S₀ - усилие в закрепленной ветви цепи, Н;

F - усилие на штоке гидроцилиндра, Н:

В действительности же с учетом потерь S=S₀:

Н (4.1)

где _п.б. - коэффициент полезного действия подвижного блока.

(4.2)

Так при среднем значении коэффициента сопротивления блока =1,05 получим:

=0,976.

Если груз должен быть поднят на высоту Н=1,8 м, то необходимый ход гидроцилиндра:

.

При этом расчетное усилие S в ветви цепи идущей к каретке составляет:

(4.3)

где - масса каретки и лап стойки подъемника, принимаем для расчета =200 кг;

- сила трения каретки о стойку, Н.

Момент М создается усилием Q действующим на плече l_л. Плече действия силы равно расстоянию от середины каретки до плоскости подхвата автомобиля. С учетом расстояния между стойками, размерами автомобилей и длины лап, можно принять плече l_л =0,9 м.

Тогда момент будет равен:

М=2000•9,81•0,9=17658 Н•м.

Составляя уравнение равновесия моментов относительно точки края каретки, получим значение реакции

(4.4)

где - длина каретки, м.

Приняв длину каретки равной =0,7 м, получим:

.

Каретка скользит по стойке на пластиковых опорах, выполненных из полиэтилена сверхвысокой плотности PE1000 обладающего низким коэффициентом трения скольжения, равного f=0,05 для пары Сталь-PE1000.

Тогда, с учетом 2-х точек трения, сила трения каретки составит:

.

Тогда расчетное усилие в ветви цепи:

.

Необходимое усилие на штоке гидроцилиндра по формуле (4.1):

F=2•24104/0,976=49393 Н.

4.2.2 Подбор диаметра штока и поршня

Для обеспечения работоспособности цилиндра необходимо убедиться в устойчивости штока под действием осевой нагрузки.

Для этого необходимо:

1. Определить рабочее усилие (49393 Н).

2. Определить фактор хода F_c исходя из способа крепления цилиндра.

3. Определить опорную длину L₀ как произведение рабочего хода гидроцилиндра L и фактора хода F_c.

4. Убедиться по графику производителя гидроцилиндров (рисунок 4.3), что для выбранных рабочего усилия и диаметра штока опорная длина L₀ не превышает максимально допустимую длину L_max.

Рисунок 4.3 - Определение допустимой длины штока

Рабочее усилие составляет 49393 Н, фактор хода F_c для крепления гидроцилиндра на лапах составляет 0,7.

Опорная длина L₀ = 900•0,7=630 мм.

Исходя из графика, получаем минимально необходимый диаметр штока - 40 мм.

Для данного диаметра штока диаметр поршня гидроцилиндра составляет .

Тогда подбираем гидроцилиндр ГЦС-063-040-900-09-С-0-0.

4.2.3 Подбор гидронасоса

Подбор гидронасоса ведем по требуемому давлению и производительности.

Давление жидкости в гидросистеме определяется по формуле:

, (4.5)

где - площадь поршня, м²;

- механический КПД силового цилиндра (=0,95).

Тогда потребное давление:

Производительность гидронасоса определяется объемом гидроцилиндров и временем подъема автомобиля на максимальную высоту.

, (4.6)

Зная диаметр поршня и ход поршня =90 см, получим:

.

Принимая время подъема автомобиля равное =50 с, получим необходимую производительность гидронасоса по времени:

Производительность насосов измеряется за 1 оборот (такт) и зависит от частоты вращения приводного двигателя. Приняв частоту вращения двигателя насоса равную 1500 об/мин, получим потребную производительность гидронасоса за такт:

Выбираем насос шестеренчатый Bosch Rexroth с производительностью 4,6 см³ за такт, и давлении 19 МПа при частоте вращения вала 1500 мин^-1.

Кинематическая вязкость перекачиваемого масла 0,15•10^-4 м²/с до 0,75•10^-4м²/с (2,3°ВУ...10°ВУ), температура до 353К (80°С).

4.2.4 Выбор электродвигателя привода насоса

Основные параметры для выбора электродвигателя:

- номинальная мощность;

- номинальные обороты вала;

- напряжение питания.

Определяем потребляемую мощность электродвигателя:

, кВт , (4.7)

где F - усилие на штоке гидроцилиндра , F =49393 Н,

?з - суммарный КПД:

, (4.8)

где з_гц. - КПД гидроцилиндра, 0,95;

з_n - КПД подшипников, 0,99;

.

кВт.

Этим параметрам соответствует электродвигатель АИР90L4 номинальной мощностью 2,2 кВт и действительной частотой вращения вала двигателя 1450 мин^-1. Двигатель с короткозамкнутым ротором с алюминиевой станиной. Мощность и габариты в соответствии с DIN 42673. Степень защиты IP55, класс нагревостойкости изоляции F. Соотношения моментов на валу (приближенно): М_пуск/М_ном=1,8…4. М_макс/М_ном=2,3…4.8. Климатическое исполнение У3.

4.2.5 Расчет цепной передачи

Подъем каретки осуществляется цепью. Цепь рассчитывается по износу в её шарнирах. Для этого необходимо для выбранной цепи определить мощность, которую может передать данная цепь.

Номинальную допустимую мощность определяют по формуле:

, (4,9)

где v - скорость цепи, м/с;

p - допустимое давление в шарнире, МПа;

d - диаметр валика цепи, мм;

- коэффициент, учитывающий условия эксплуатации.

B =•В_ВН , мм, (4.10)

где В_ВН - длина втулки, мм;

- коэффициент ширины внутреннего звена цепи, =1,4ч1,7.

, (4.11)

где - коэффициент учитывающий характер нагрузки, =1;

- коэффициент учитывающий способ смазки, =1,5;

- коэффициент, учитывающий продолжительность работы, =1;

- коэффициент, учитывающий расстояние между звездочками, =0,9.

.

Выбираем цепь приводную однорядную ПР-25,4-60 по ГОСТ-13568-97.

Для данной цепи шаг t=25,4 мм, диаметр валика цепи d=7,92 мм, длина втулки В_ВН =15,88 мм, тогда B =1,4•15,88=22,23 мм.

Допустимое давление в шарнире цепей при t=25,4 мм и об/мин 30,0 МПа.

Скорость цепи равна скорости подъема каретки, т.е. 0,036 м/с.

Номинальная допустимая мощность по (4.15):

.

Мощность, передаваемая цепью во много раз превышает мощность электропривода (N_э=2,2 кВт).

Разрушающая нагрузка данной цепи составляет 60 кН, что значительно превышает усилие действующее на цепь, равное 24104 Н.

Выбранная цепная передача удовлетворяет по номинальной нагрузке заданным условиям.

4.3 Расчёт стойки подъёмника

4.3.1 Расчёт стойки на прочность

Произведём расчёт стойки на прочность с точки зрения нагрузки и изгибающего момента на допустимое напряжение. Расчётная схема ( рисунок 4.4) примет вид:

где - максимальная нагрузка, МПа;

М - изгибающий момент, МПа;

W - момент сопротивления изгибу, м³;

- действующая нагрузка, Н;

- площадь поперечного сечения стойки, =3,47•10^-3 м².

Изгибающий момент определим по формуле:

где - максимальное плече действия нагрузки, =0,9 м.

Рабочая нагрузка на одну стойку, =19620 Н.

Момент сопротивления рассчитывается по формуле:

где - момент инерции сечения, м⁴, для сечения стойки осевой момент инерции рассчитан в системе КОМПАС и равен .

В - высота сечения стойки, м;

Рисунок 4.4 - Расчетная схема стойки

м³;

Н•м.

МПа.

- предел прочности, для Ст3 ГОСТ 380-94 =149 МПа.

Условие прочности:

< , МПа.

Условие прочности выполняется:

110,1 МПа < 149 МПа.

4.3.2 Расчёт стойки на устойчивость

Расчетная схема представлена на рисунке 4.5.

Рисунок 4.5 - Расчетная схема

Произведём расчёт на допустимое напряжение:

где - коэффициент условного допустимого напряжения на сжатие.

- предел прочности, для Ст3 ГОСТ 380-94 =149 МПа.

Определим исходя из гибкости стойки:

где - коэффициент длины в зависимости от закрепления стойки;

- высота стойки (2500 мм).

,

отсюда по для и Ст3 ГОСТ 380-94 - .

Тогда:

.

МПа

Условие устойчивости стойки выполняется:

5,6 МПа ? 135 МПа.

4.3.3 Расчёт лап подъемника на прочность

Подъемная лапа сварная из листовой стали. Схема сечения представлена на рисунке 4.6. На конце лапы приварен усиливающий элемент, позволяющий снизить нагрузку на сварные швы и уменьшить размеры поперечного сечения лапы. При расчёте плече действия силы принимаем от центра площадки опорной лапы до места приварки усиливающего элемента.

Принимаем размеры сечения:

B=80 мм, H=80 мм, а=10 мм.

Рисунок 4.6 - Схема сечения

Лапа рассчитывается на изгиб по формуле:

, МПа, (4.17)

где _мах - максимальная нагрузка, МПа;

М - изгибающий момент, МПа;

W - момент сопротивления изгибу, м³.

Q - грузоподъемность подъемника, Н.

Так как усилие распределено равномерно, то изгибающий момент определим по формуле:

, Н·м, (4.18)

где 1- расстояние от опорной площадки до усиливающего элемента, 1=0,80 м.

Рисунок 4.7 - Эпюра изгибающего момента

Момент сопротивления рассчитывается по формуле:

, м³, (4,19)

Произведем расчет на прочность с учетом максимальной рабочей нагрузке при полностью выдвинутых лапах, равной 2000 кг:

Н·м.

.

< , МПа.

где - допускаемые напряжения, для Ст3 ГОСТ 380-94 =149 МПа.

МПа.

Условие прочности:

109,4 МПа < 149 МПа.

Условие прочности выполняется.

4.3.4 Расчет оси звездочки гидроцилиндра

Наибольшая нагрузка на оси звездочки действуют по линии контакта с вилкой. Схема расчета приведена на рисунке 4.9. Ось испытывает напряжение среза:

, МПа, (4.22)

где - максимальное усилие, действующее на ось, Н;

- площадь сечения оси, м².

Диаметр оси равен 20 мм, т.е. .

Наибольшее усилие среза равно 1/2 усилия гидроцилиндра, т.е. .

Условие прочности на срез:

, МПа, (4.23)

где - предельно допустимое напряжение на срез, для материала Сталь 35 ГОСТ 1050-88 .

Рисунок 4.9 - Схема расчёта

Напряжение среза:

.

Условие прочности выполняется:

.

4.3.5 Расчет направляющих роликов

Расчет стального каната ведется только на растяжение по формуле:

где K - опытный обобщенный коэффициент запаса прочности, устанавливаемый в зависимости от типа подъемного механизма, рода привода и режима эксплуатации, т.к. канат является не грузовым, а направляющим, то можно принять значение коэффициента K=2,0;

P - суммарное разрывное усилие всех проволок в канате, показанная при испытании образца на разрывной машине (по данным сертификата на канат), Н;

S - допускаемая нагрузка на канат, Н.

По максимальному расчетному усилию в ветви каната, идущей к ролику, равному ј грузоподъемности (S_р=12348 Н), определяющую разрушающую нагрузку:

Р=КS_р=2,012348=24697 Н.

Выбираем канат двойной свивки типа ЛК-О конструкции 6х7(1+6) + 1х7(1+6) ГОСТ 3066-80 при _в=179 Н/мм² [S_р]=31000 Н и d=5,6 мм - диаметр каната.

Установлено, что срок службы каната в большой степени зависит от числа перегибов, которым подвержен канат в процессе эксплуатации.

Так наименьший диаметр ролика определяется по формуле:

D_рол ? d(e-1), м,

где D_рол - диаметр ролика, измеряемый по дну канавки, м;

d - диаметр каната, , м;

e - коэффициент, зависящий от типа грузоподъемной машины и режима ее работы, т.к. канаты выполняют направляющую функцию, то можно принять е=10.

D_б =0,0056(10-1)=0,0504 м.

Принимаем диаметр ролика D_б =0,054 м.

4.4 Требования к технической эксплуатации подъемника

Перед началом эксплуатации потребитель должен провести полное освидетельствование подъёмника. Периодически один раз в год проводить переосвидетельствование подъёмника, включающее в себя статические и динамические испытания.

Не реже одного раза в 3 месяца проверять надёжность крепления стоек и затяжку всех резьбовых соединений подъёмника. Ослабленные соединения подтянуть.

Внутренние поверхности стоек смазывать один раз в три месяца: наносить тонкий слой бескислотной смазки Литол-24 по ТУ-0254-116-04001396-05.

Чистку подъёмника следует проводить по мере загрязнения.

4.5 Требования к безопасности использования подъемника

К использованию подъемника должны допускаться только те лица, которые прочитали и осмыслили инструкцию по эксплуатацию. Оператор должен быть экзаменован начальством перед тем, как получить допуск к работе с данным подъемником. Категорически запрещается изменять конструкцию подъемника.

Пользователь должен следовать следующим пунктам:

- Использовать только оригинальные аксессуары и запасные части.

- Подъемник должен устанавливаться только специально обученными специалистами авторизованного технического центра.

- Непрерывно следить за процессом подъема. В случае возникновения опасности немедленно остановить подъемник.

- Необходимо удостовериться, что вес автомобиля и распределение нагрузки на точки опоры соответствуют параметрам, предусмотренным изготовителем.

- Устанавливать общий выключатель в позицию 0 каждый раз при подъеме.

- Каждый день перед тем, как приступить к работе, проверять работает ли звуковой сигнал на финальной стадии опускания.

Никогда не поднимать автомобиль, если внутри салона находятся люди или опасные материалы (горючие, взрывоопасные, отравляющие и т.д.).

5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Афанасьев, Л. Л. Гаражи и станции технического обслуживания автомобилей / Л. Л. Афанасьев, А. А.Маслов, Б. С. Колясинский. - Москва: Транспорт, 1980. -216 с.

Напольский, Г.М. Технологическое проектирование автотранспортных предприятий и станций технического обслуживания: учебник для вузов / Г.М. Напольский. - 2-е изд. переработанное и дополненное. - М.: Транспорт, 1993. - 271 с.

Напольский, Г.М. Технологический расчет и планировка станций технического обслуживания автомобилей: учебное пособие / Г.М. Напольский, А.А. Солнцев. - М.: МАДИ (ГТУ), 2003. - 53 с.

Отраслевые нормы технологического проектирования предприятий автомобильного транспорта ОНТП-01-91/Росавтотранс [Электронный ресурс]: Официальный сайт. - Режим доступа: http://www.docload.ru/Basesdoc/8/8108/index.htm

Дажин, В.Г. Проектирование станций технического обслуживания автомобилей: Методические указания к курсовому и дипломному проектированию / В.Г. Дажин. - ВПИ. - Вологда, 1998. - 26 с.

Проектирование станций технического обслуживания автомобилей: учеб. пособие / В. Г. Дажин, О. Н. Пикалев, А. В. Востров, Н. В. Курилова. - Вологда: ВоГТУ, 2012 . - 122 с.