Разработка устройства для устранения неисправностей ведущих мостов автомобилей

Увеличение парка автомобилей значительно опережает рост производственной базы, которая пока не полностью обеспечивает потребность в услугах по техническому обслуживанию и ремонту (ТО и Р), поэтому поддержание парка этих автомобилей в техническом исправном состоянии требует дальнейшего совершенствования и развития производственно-технической базы.

Развитие производственно-технической базы (ПТБ) автотранспортного предприятия неразрывно связано со строительством новых, расширением, реконструкцией и техническим перевооружением действующих и в данное развитии можно рассматривать трех варианта:

·  совершенствованием структуры ПТБ без существенного изменения принципов функционирования;

·  создание развитой системы специализированного и кооперативного производства;

·  организация ПТБ на основе концентрации, специализации и кооперации производства.

  В настоящее время, при повсеместном дефиците денежных средств, наиболее вероятен первый вариант, так как он позволяет повысить эффективность функционирования автотранспортного предприятия (АТП) при минимальных затратах. Второй и третий  вариант более эффективны, но требуют привлечения большого количества средств. Поэтому при написании дипломного проекта для реконструкции предприятия ООО «МетаСервис» мы выбрали первый вариант.

Рассматриваемое  предприятие  ООО «МетаСервис» расположено  в зоне  города  Мензелинск, располагает  своей  ремонтной  базой. В  комплексе  ремонтно-механической мастерской производятся все виды работ, связанные с техническим обслуживанием и ремонтом подвижного состава, проводится ремонт аппаратуры, узлов и агрегатов. Автомобильный парк ООО «МетаСервис» включает в себя большое разнообразие автомобилей различных моделей, в том числе и автомобилей «старых» выпусков.

Поддержание подвижного состава автомобильного транспорта в исправном состоянии на данном предприятии осуществляется путем проведения технического обслуживания и ремонта.

Ремонт выполняется как по потребности после отказов и неисправностей, так и принудительно по плану через определенный пробег или определенное время работы подвижного состава. Работы по текущему ремонту агрегатов и деталей, снятых с автомобилей проводятся на агрегатном участке.

Для того, что бы упростить и ускорить процесс разборки и сборки ведущих мостов автомобилей, уменьшить затраты на оборудование, а также уменьшить площади занимаемых этим оборудованием нами была предложена  модернизация уже существующей модели стенда Р-236 для разборки и сборки редукторов задних мостов автомобилей.

Модернизация заключается в следующем:

- изменяется сварная рама 1 стенда (рисунок 1), т.е. увеличивается расстояние от оси поворотного стола 2 до поддона 5. Это делается для того, чтобы при установки на стенд заднего моста целиком можно было вращать его на 360º;

- изменяется поворотный стол 2 с фиксаторами для того, чтобы можно было устанавливать задние мосты автомобилей разных марок, увеличивается посадочное отверстие стола;

- изменяются упоры 5. На базовой модели стенда применяются откидные зажимы с креплением редуктора вручную. На модифицированном стенде упоры имеют паз. Перемещая упоры по пазу, можно установить их на определённый размер картера заднего моста какой-либо марки автомобиля. Крепление моста на стенде также осуществляется вручную.

Разрабатываемый стенд имеет небольшие габариты (1202x 498 x 995), прост в изготовлении и обслуживании.

На сварной раме 1 стенда (рисунок 1) смонтирован поворотный стол 2, опирающийся своими осями на два подшипника, установленных на раме. Правая ось поворотного стола соединена с червячной передачей 10, с помощью которой вручную осуществляется поворот стола вокруг горизонтальной оси на 360º. Ремонтируемый редуктор заднего моста автомобиля устанавливается на поворотный стол, имеющий два фиксирующих пальца, и закрепляется четырьмя откидными упорами 5. Для сбора масла и мелких деталей между стойками рамы закреплён поддон 4. Полка служит для размещения инструмента и крепёжных деталей.

Рисунок 1. Устройство для разборки и сборки задних мостов

1 - рама; 2 - поворотный стол; 3 - полка; 4 - поддон; 5 - упор; 6 - кронштейн;            7 - муфта; 8 - крышка; 9 - подшипник; 10 - редуктор червячный

При осуществлении разборочно-сборочных работ для удобства задний мост можно вращать на 360º. Отработанное масло сливается в специально предусмотренный на стенде поддон, также используемый для нахождения в нём мелких деталей, снятых с моста. Масло из поддона сливается через специальное отверстие в тару с последующей утилизацией. Используемый инструмент должен находиться на специальной полке.

Для расчетов элементов устройства для устранения неисправностей ведущих мостов был произведен следующий расчет:

1. предельная гибкость стойки

,                                             (1)

где      Е – модуль упругости, Е = 2 ·10⁵ МПа;

σ_пц – критическое напряжение, для стали 20Х σ_пц = 650 МПа.

2. гибкость стойки

,                                                     (2)

где      μ – коэффициент приведения длины, берётся в зависимости от способа крепления концов стойки (μ=2);

l – длина стойки, м;

i_x – радиус инерции, м.

3. радиус инерции

,                                                  (3)

где      I_x – осевой момент инерции относительно оси Х, м⁴;

А_l – площадь поперечного сечения стойки, м².

4. осевой момент инерции [1,2,3]

                                                  (4)

где      А – размер стороны наружного квадрата, м;

а – размер стороны внутреннего квадрата, м.

 м⁴,

А_l = А² – а² = 0,14² = 0,0056 м²,

м,

.

Т.к. λ < λ_пр, то величина критического усилия для стойки будет определяться по формуле Ясинского   [1,2,3,4]

F_k = A_l · ( а – в · λ),                            (5)

где      а и в – коэффициенты, зависящие от материала, МПа.

Для стали 20Х а = 350 МПа, в = 1,15 МПа.

F_k = 0,0056 · (350 – 1,15 · 39,26) = 1707 кН

Рисунок 2. Схема определения критического усилия для стойки рамы

5. Коэффициент запаса по устойчивости [1,2,3]

,                                                    (6)

.

В результате можно сделать следующий вывод: проведя анализ существующих устройств для устранения неисправностей ведущих мостов автомобилей было предложено устройство, состоящее из рамы, поворотного стола, червячного редуктора и поддона; проведя расчёты элементов стенда были определены предельную гибкость стойки, осевой момент инерции, коэффициент запаса по устойчивости.