Стенды для разборки и сборки двигателей

метки: Двигатель, Разборка, Сборка, Стенд, Фланец, Машин, Съемный, Повышение

Инженерно-технические работники

Служащие

23

2

2

1

Всего

28

2.15. Расчет и подбор оборудования, выбор подъемно-транспортных средств

Количество металлорежущих станков определяется по формуле [16]:

(2.26)

где Т _с – суммарная трудоемкость станочных работ, чел.-ч;

Ф _до – действительный фонд времени оборудования, ч;

К _ис – коэффициент использования станков.

Принимаем N _ст = 3 станка.

Часть станков берем исходя из технологических соображений. Марки станков выбираем из справочной литературы [3, 5, 8, 13, 16, 17, 19] и типовых проектов, и заносим в спецификации с последующим нанесением их на плане мастерской лист 4 графической части.

Количество моечных машин для мойки деталей определяем по формуле [16]:

(2.27)

где Q – общая масса деталей одного объекта, которая должна промываться в моечной машине, кг;

g _м – часовая производительность моечной машины, кг/ч;

• τ – такт выпуска машин из ремонта, ч;

К _и – коэффициент использования моечной машины.

Общую массу деталей и сборочных единиц, подлежащих мойке, определяем из выражения [16]:

(2.28)

где β ₁ , β₂ – коэффициенты учитывающие долю массы двигателей, подлежащих мойке, соответственно от общей массы трактора и двигателя;

Q’ _р , Q’_а – соответственно масса трактора и двигателя, кг;

N _р , N_а – число ремонтов тракторов и двигателей.

Принимаем одну моечную машину.

Количество испытательных стендов подсчитываем по формуле [21]:

(2.29)

где t _ои – время обкатки и испытания объекта, ч;

К _во – коэффициент учитывающий возврат объектов для повторной обкатки;

• τ – такт выпуска машин из ремонта, ч;

К _ис – коэффициент использования стенда.

Принимаем N _ис = 1.

Остальное оборудование и подъемно-транспортные устройства не рассчитываются, их выбираем исходя из принятого производственного процесса и объема выполненных работ. Подбор оборудования производим из числа стандартного и нестандартного оборудования собственного изготовления.

2.16. Расчет площади мастерской

К производным площадям ремонтной мастерской относятся: площади занятые технологическим оборудованием; рабочим местам, в том числе верстакам, стендами и т.п.; наземными транспортными устройствами, заготовками, деталями и сборочными единицами, находящиеся возле рабочих мест и оборудования, а также рабочими зонами, проходами и проездами между оборудованием.

При расчете производственных площадей, участков народной мойки, окраски и т.п., по площади занимаемой оборудованием и машинами, и переходным коэффициентом, пользуемся формулой [21]:

(2.30)

где F _об , F_м – площади, занимаемые машинами и оборудованием;

• σ – коэффициент, учитывающий рабочие зоны и проходы.

Площадь отделения окраски:

Аналогичным образом производим расчет площадей имеющихся в мастерской отделений, результаты сводим в таблицу 2.8.

Таблица 2.8. — Сводные данные по расчету площадей отделений

Наименование отделения	Расчетная площадь F уч , м2	Площадь принятая после планировки мастерской F пр , м2
1	2	3
Наружной мойки, разборочно-моечный	65,7	72
Ремонтно-монтажный	225,5	225,5
Текущего ремонта двигателя	36	36
Технического обслуживания машин	67	67
Регулировки и технического ремонта агрегатов и узлов оборудования МЖ	50,7	89,2
Продолжение таблицы 2.8.
1	2	3
Кузнечный	42	42
Сварочный	2,2	12,4
Медницко-жестяницкий	16,6	16,6
Слесарно-механический	33,8	84,3
Вулканизационный	—	16,2
Текущего ремонта топливной системы и узлов гидросистемы	16 16,1	16 16,1
Зарядки аккумуляторных батарей	16,2	16,2
Кислотная	33	33
Ремонта электрооборудования	69,2	69,2
Обкатки и заправки машин	33,8	33,8
Склад запчастей и ИРК	—	72
Окраски машин	68,4	72

2.17. Организация технического контроля в мастерской

Качество ремонта сельскохозяйственной техники, является решающим фактором, определяющим надежность ремонта, ее безотказность и долговечность.

Исходя из этого и принимая во внимание предыдущие расчеты, вводим в мастерскую должность инженера-контролера, который непосредственно подчинен руководителю хозяйства (полузависимая форма контроля).

Объектами контроля являются поступающие в ремонт машины, агрегаты и узлы.

Контроль осуществляется за выполнением установленных технологическими картами и техническими условиями контрольных операций на различных стадиях ремонта (промежуточный контроль).

При контроле ремонта машины, узла, агрегата принимаются следующие методы: осмотр, проверка на ощупь, ослушивание и проверка с помощью универсальных

Контроль качества ремонта проводим на следующих стадиях производстве нного процесса: при приемке машины в ремонт, при комплектации и сборке узлов и агрегатов и при приемке машины из ремонта.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ СТЕНДА ДЛЯ РАЗБОРКИ И СБОРКИ АВТОТРАКТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

3.1. Обоснование необходимости использования стенда для разборки

и сборки автотракторных двигателей

Одним из путей повышения производительности труда, увеличения качества выполнения ремонтных работ является модернизация и применения новых приспособлений, станков, стендов и приборов. Как известно, разборка и сборка двигателя – довольно трудоемкая, продолжительная и сложная операция, поэтому для того, чтобы упростить эту часть технологического процесса ремонта двигателей, было проведено немало работ, направленных на разработку и конструирование стендов и приспособлений для разборки и сборки двигателей. В настоящее время существует много стендов [24] для разборки и сборки двигателей, а так же их унификаций. Каждая модель стенда отличается своей экономичностью, производительностью, энергозатратами и т.д. По данной теме был произведен патентный поиск, результаты которого представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1. — Справка о поиске

Предмет поиска		Сущность заявляемого решения и цель его создания
Стенд для разборки автотракторных двигателей	СССР, авторское свидетельство SU 1698109 А1 В 60S9/02	Стенд содержит раму с опорой подъемника и приводом, на выходном валу которого закреплен фланец. Стенд, с возможностью его поворота вместе с валом, съемный фланец для крепления на двигателе с двумя фланцами и
Продолжение таблицы 3.1
		фиксированной защелкой выполнен изогнутым в нижней части для быстрого снятия и установки двигателя. Цель – повышение производительности труда за счет сокращения времени на установку и снятие двигателя.
Стенд для разборки – сборки двигателей	СССР, авторское свидетельство SU 1562301 В 60S13/02	Цель изобретения – повышение безопасности и удобство в работе. Содержит раму со смонтированным на ней подшипниковой опорой, валом и электроприводом.
Стенд для разборки и сборки двигателя	СССР, авторское свидетельство SU 1556973 В 60S9/02	В корпусе стенда вмонтирован механизм поворота, состоящий из червячного редуктора. На одном конце вала редуктора крепится фланец для крепления двигателя, на другом – барабан с канатом и винтовая пара, образующие пресс. Цель изобретения – унификация стенда.
Стенд для разборки и сборки двигателя	СССР Р012042 SU 412042 В 60S9/02	Стенд содержит раму, с электроприводом механизма поворота, червячный редуктор с валом, на конце которого устанавливается фланец для крепления двигателя. Стенд снабжен автоматическим выключателем.

Поиск проведен на глубину 20 лет, поэтому является достаточным, охватывает наиболее близкие по конструктивному решению устройства. Наиболее активными участниками разработок стенда являются США, Россия, ФРГ.

Патентный поиск ведется

• повышение производительности труда за счет использования специальных быстросъемных устройств;
• применение автоматических схем с целью уменьшения трудоемкости работ на стенде;
• повышение безопасности труда при работе на стенде.

Авторское свидетельство SU №1698109 А1 [2] принимаем за прототип при разработке стенда для разборки и сборки двигателей, т.к. данная конструкция проста в изготовлении, в эксплуатации, удобна при техническом обслуживании, имеет приемлемые габаритные размеры, массу, компактна при транспортировке, а также относительно универсальна.

3.2. Описание и принцип работы стенда

Изобретение относится к оборудованию для технического обслуживания и ремонта автотракторных двигателей, а именно для разборки и сборки автотракторных двигателей [2].

Цель изобретения – повышение производительности за счет сокращения времени на установку двигателя на стенд.

Стенд (рисунок 3.1) состоит из основания 1, опоры подшипниковой 2, червячного редуктора 3, фланца съемного 4 для крепления на него двигателя и фланца 5 стенда, крана-укосины, на которой подвешены балансир 6 и электрогайковерт 7. Кран-укосина состоит из опоры 8, стойки 9, колена 10, стрелы 11 и рычага 12. Опора подшипниковая 2 соединяется с основанием 1 с помощью болта 13 и пальца 14. В транспортном положении опора складывается и фиксируется с помощью болта 15.

1 – основание; 2 – опора подшипниковая; 3 – червячный редуктор; 4 – съемный фланец; 5 – фланец; 6 – балансир; 7 – электрогайковерт; 8 – опора; 9 – стойка; 10 – колено; 11 – стрела; 12 – рычаг; 13, 15 – болты; 14 – палец фиксирующий; 16 – ограничитель; 17 – палец; 18 – защелка; 19 – кронштейн;

20 – пружина; 21 – упор

Рисунок 3.1. — Стенд для разборки и сборки автотракторных двигателей

Рис. 3.2. — Схема соединения кронштейнов

Верхняя часть фланца выполнена скругленной и по ее краям расположены ограничители 16 (рисунок 3.2), между которыми на эту грань устанавливается захват фланца съемного 4 (рисунок 3.1), а нижняя часть выполнена изогнутой и имеет 2 отверстия для фиксации захвата фланца съемного 4 с помощью двух пальцев 17 (рисунок 3.3).

Выпадение пальцев 17 предотвращается с помощью механизма для их быстрой и надежной фиксации, состоящего из защелки 18 (рисунок 3.2), кронштейна 19, пружины 20 и упора 21.

Рис. 3.3. — Схема соединения кронштейнов

Стенд работает следующим образом.

Фланец съемный 4 (рисунок 3.1) закрепляется на двигателе и с помощью подъемного устройства двигатель устанавливается на стенд так, чтобы захват фланца съемного 4 охватил скругленную грань фланца 5, встав между ограничителями 16 (рисунок 3.2).

При этом отверстие фланца съемного 4 (рисунок 3.1) и отверстия фланца 5 стенда совместятся. Пальцы 17 (рисунок 3.3) вставляются в отверстия и фиксируются защелкой 18 (рисунок 3.2).

С помощью червячного редуктора поворачиваем двигатель в положение, удобное для работы.

3.3. Прочностные расчеты стенда

3.3.1. Расчет трубы съемного фланца

Съемный фланец предназначен для соединения для соединения двигателя с фланцем стенда. Он представляет собой трубу, с одной стороны которой приварена специальная пластина, при помощи которой он соединяется с фланцем стенда, закрепленном на валу подшипниковой опоры, с другой стороны приварен фланец с отверстиями для крепления к кожуху сцепления двигателя (рисунок 3.4).

Рис. 3.4. — Фланец съемный

Данный фланец представляет собой консольную балку, т.к. один конец ее жестко закреплен, а на другой действует сила, равна весу двигателя.

Представим, что на стенд навешивается двигатель СМД-62. Масса данного двигателя m = 955 кг. Наиболее опасное сечение А – А, т. к. оно наиболее удалено от центра массы двигателя. Найдем изгибающий момент в этом сечении [4]:

(3.1)

где G _дв – сила тяжести двигателя, Н;

l _к – расстояние от центра масс до сечения А – А, которое равно сумме расстояний от центра масс двигателя до фланца и длине фланца, мм.

(3.2)

где G _дв – сила тяжести двигателя, Н;

• m – масса двигателя, кг;

g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с ² .

Сила тяжести двигателя и изгибающий момент в опасном сечении составят:

Условие прочности балки при изгибе [4]:

(3.3)

где М _max – момент сопротивления, см³ ;

[σ _n ] – допускаемое напряжение, для конструктивной стали в машиностроении [σ_n ] = 200 — 250 Мпа.