Организация диагностики подвижного состава АПТ Нефтеспецстрой г. Мегиона

5. Окружная скорость  на барабане, км/ч 4

6. Диаметр барабанов, мм 295

7. Расстояние  между осями барабанов, мм 630

8. Завышение  заднего барабана, мм 50

9. Электродвигатель  привода блока барабанов:

- мощность, кВт 10

- число оборотов, об/мин 1440

- напряжение, В 380

10. Установленная  мощность, кВт 20

11. Габаритные размеры, мм:

- по блокам  барабанов 5140 х 1480

- пульта управления 750 х 300 х 1585

12. Занимаемая  площадь, м2 53

13. Вес, кгс 2700

14. Срок службы, лет 5 

 

3.5.3 Описание стенда.

Стенд для диагностики КИ-4998 конструктивно состоит из следующих узлов: блоков барабанов правого и левого, пульта управления, контактного датчика, панели воздухораспределителя и магистрали сжатого воздуха.

Блоки барабанов аналогичны по конструкции и каждый из них состоит из сварной рамы, ведущего, ведомого и поддерживающих барабанов, балансирного электродвигателя, двухступенчатого цилиндрического редуктора, соединенного с электродвигателем цепной передачей, упругой втулочно-пальцевой муфты, пневматического подъемника, нагрузочного и тарировачного устройств, ременного ролика.

Электродвигатель установлен в двух подшипниковых опорах. Возникающий в результате торможения колеса автомобиля реактивный момент на корпусе электродвигателя с помощью рычага и тяги воспринимается нагрузочным устройством, состоящим из гидравлического цилиндра и датчика давления, величина внутреннего сопротивления которого меняется пропорционально давлению в гидроцилиндре.

Крутящий момент с выходного вала электродвигателя через цепную передачу, двухступенчатый цилиндрический редуктор и упругую втулочно-пальцевую муфту передается на передний ведущий барабан и далее через цепную передачу на задний ведомый барабан. Оба барабана для лучшего сцепления с колесом автомобиля имеют рифления. Натяжение цепи между барабанами осуществляется с помощью натяжного ролика.

Между ведущим и ведомым барабанами устанавливается пневматический подъемник двухстороннего действия, с максимальной грузоподъемностью 1600 кг при давлении воздуха 6 кгс/см2, который обеспечивает свободный заезд и съезд автомобиля со стенда.

Данный стенд отвечает следующим требованиям:

- легкий въезд автомобиля на стенд и выезд с него;

- достаточная устойчивость автомобиля на стенде без специальных закреплений;

- выполнение измерений – безопасное и доступное для исполнителей сравнительно невысокой квалификации;

- возможность выполнения (при необходимости) регулировочных работ без съезда автомобиля со стенда;

- минимальные затраты времени на процесс диагностики, а также въезд и выезд автомобиля.

 

3.5.4 Модернизация стенда

Анализ подвижного состава парка автотранспортного цеха АТП Нефтеспецстрой показывает, что наличие нескольких марок автомобилей затрудняет организацию их диагностирования, так как требуется универсальное диагностическое оборудование. Поскольку не все диагностическое оборудование отвечает требованиям универсальности, то считаем целесообразным разделить автомобили с двумя осями и тремя осями (у автомобилей ЗИЛ – две оси, у КамАЗ – три оси).

В данной работе мы рассматриваем стенд диагностики тормозных свойств КИ-4998, который предназначен для диагностики двухосных автомобилей. Поэтому возникают сложности с проведением диагностирования автомобилей КамАЗ, которые имеют три оси.

Поэтому возникает проблема – как стенд КИ-4998 выполнить универсальным, чтобы была возможность диагностировать все автомобили парка. Для этого вводим в конструкцию стенда две пары поддерживающих барабанов, показанных на рисунке 1.

 

 

 

 

 

                                  3            1                 2            3

 

 

 

 

 

 

 

1 - ведомые барабаны;

2 - ведущие барабаны;

3 - поддерживающие барабаны (ролики).

Рисунок 1 – Модернизация стенда КИ – 4998

 

Корпус поддерживающего барабана изготавливается из трубы Ø 320 мм, затем изготавливается диск, показанный на листе   , который в свою очередь приваривается к внутренней стенке трубы. Далее изготавливается ось, которая также как и диск вставляется а приваривается по окружности.

Опора поддерживающего барабана состоит из двух шарикоподшипников, которые закрыты с обоих сторон крышками. Изготовлена также косынка, которая с одной стороны приваривается к втулке (см. лист    ), а с другой болтами крепится к раме.

Расчет элементов приведен ниже.

 

3.5.5 Расчет элементов

Расчет осей барабана на прочность

1. Исходные данные: Р=11975 Н

а=0,25 м

b=0,30 м

с=0,25 м

2. Определение опорных  реакций

                    ΣQ RA+RB-2P=0,

                    ΣMв RA∙(a+b+a)-P(b+a)-P∙a=0,

RA=P=11975 H,

RB=P=11975 H.

3. Определение значений Q, Мизг и построение эпюр

                    Участок Х1

ΣQy; Qy=RA=11975 H,

ΣMx; Mx=RA∙a=11975∙0.25=2993,75 Н∙м.

Участок Х2

ΣQy; Qy=RA-Р=0 H,

ΣMx; Mx=RA(a+b)-P∙b=P∙a=2993,75 Н∙м.

Участок Х3

ΣQy; Qy=RA –Р –Р = - Р = - 11975 Н,

ΣMx; Mx=RA(a+b+а)-P(b+а) – Р∙а= P(a-а)=0 Н∙м.

 

Расчет поперечного сечения

                                             y

 

                             d                                     x           d=100 мм

         Рисунок 2 – Поперечное сечение оси барабана

Проверяем поперечное сечение по нормальным напряжениям:

 

σмах=Мmax/Wmax,                                                 (48)

 

где Мmax – максимальный изгибающий момент;

 

Мmax=2993,75 Н∙м;

 

Wmax – максимальный момент сопротивления изгибу сечения;

 

Wmax=πd3/32=3,14∙0,13/32=9,81∙10-5 м3;

σмах=2993,75/9,81∙10-5=30,52 МПа.

 

Проверка по касательным напряжениям.

Проверка производится по формуле Журавского:

 

τmax=Qmax∙Smax/Jx,                                                  (49)

 

где Qmax – максимальное значение поперечной силы; Qmax = 11975 Н;

Smax – максимальный момент (статический) поперечного сечения;

 

Smax=d/2 ∙ πd2/4= πd3/8=3,14∙0,13/8=3,9∙10-4 м3;

 

Jx – момент инерции;

 

Jx= πd4/32=3,14∙0,14/32=9,81∙10-6 м4;

τmax=11975∙3,9∙10-4/9,81∙10-6=0,48 МПа.

 

Проверка по главным напряжениям

Условие прочности по теории наибольших касательных напряжений при изгибе имеет вид:

σрасч=√σ2+4τ2 ≤ [σ],                                     (50)

 

σрасч=√30,522+4∙0,482=30,53 МПа,

σрасч=30,53 МПа < [σ] = 110 МПа.

 

Таким образом, видно, что условие прочности на изгиб выполнено с большим запасом, т.е. оси барабана отвечают должной безопасности.

Подбор подшипников качения для опоры поддерживающего барабана

Основной критерий работоспособности подшипника качения – его динамическая и статическая грузоподъемность. Поэтому и будем производить подбор подшипника исходя из статической грузоподъемности с  и внутреннего диаметра обоймы d.

Как было сказано выше предполагается установить шарикоподшипник из-за не очень большой нагруженности узла.

Исходя из статической грузоподъемности с=11975 Н и внутреннего диаметра обоймы d=100 мм, выбираем подшипник из особо легкой серии номер 120 с наружным диаметром обоймы D=150 мм.

 

3.5.6 Техническое  обслуживание стенда

1. В процессе работы  не допускать загрязнения барабанов, что может повлиять на величину силы сцепления между ними и колесами автомобиля.

2. Не допускать попадания  внутрь электродвигателя воды, масла  и т.п.

3. Необходимо постоянно следить за чистотой электродвигателя, периодически контролировать режим работы, нагрев обмоток и подшипников.

4. Периодически необходимо  проверять сопротивление изоляции обмотки статора. В случае понижения сопротивления электродвигатель должен быть подвергнут сушке.

5. Постоянно следить  за уровнем тормозной жидкости  в главном тормозном цилиндре нагрузочного устройства, который должен быть в пределах +15 +18 мм от торца заливного отверстия.  В случае надобности долить жидкости до нужного уровня, применяя для этого тормозную жидкость БСК по ТУМХП 1602-47.

6. Обязательно проверить  уровень и при необходимости доливать жидкость после очередной проверки правильности показаний системы замеров и после каждой прокачки тормозного цилиндра.

 

 

 

3.5.7 Техника безопасности  при работе со стендом

Пульт управления, пульт дистанционного управления и блоки барабанов должны быть надежно закреплены. В качестве естественных заземлителей использовать трубы подвода проводов, которые механически соединить с соответствующими узлами стенда и подсоединить к общей шине заземления.

Запрещается работать на стенде при открытой дверце и снятых панелей пульта управления, крышках и кожухах блоков барабанов.

При установке стенда на канаве запрещается находится в ней при работе стенда. Производить работы по регулировке тормозов разрешается только при остановке стенда.

При проведении тарировочных работ соблюдать коллективность. Запрещается проводить тарировочные работы одному человеку.

При обнаружении неисправности в работе стенда работа на нем должна быть прекращена. Устранение неисправностей должно осуществляться квалифицированными специалистами.