Реконструкция ОАО Автопарк 6 Спецтранс с разработкой моторного участка (стр. 15 из 17)
На предприятиях автомобильного транспорта для развальцовки трубок применяют несколько типов приспособлений и стендов для развальцовки трубок тормозных систем и систем пинания двигателя:
- Развальцовка модели 458R с трещоточным механизмом (рис 2.1);
- Развальцовка модели 345 без трещоточного механизма (рис. 2.2);
- Станок для односторонней и двусторонней развальцовки трубок (рис 2.3).
Рис. 2.1 Развальцовка модели 458R с трещоточным механизмом
Рис. 2.2 Развальцовка модели 345 без трещоточного механизма
Рис. 2.3 Станок для односторонней и двусторонней развальцовки трубок.
Важным элементом во всех этих типах развальцовок является нагрузочное устройство. В качестве нагрузочного устройства в них применяют механический привод устройства, то есть развальцовочный наконечник приводится в действие вручную. При этом усилие развальцовки ни чем не фиксируется и возникает большая опасность перевальцевать трубку.
Развальцовки моделей 458R и 345 по своей конструкции очень схожи. И представляет собой комбинацию из двух зажимов и комплект насадок. Первый зажим изготовлен из двух прямоугольных стальных брусков. По линии прилегания этих брусков друг к другу просверлены отверстия соответствующие диаметру трубок имеющие насечку на внутренних стенках. Края отверстий раззенкованы и служат для формирования задней конусной поверхности грибка. Этот зажим, вместе с зажатой в нем трубкой, зажимается внутри прочной металлической рамки таким образом, чтобы трубка оказалась строго на одной прямой с винтом, прижимающим к ней насадку для развальцовки. Насадка представляет собой стальной цилиндр диаметром около 20 мм, имеющий с одного торца углубление для прижимающего винта, а с другой торца – поверхность специальной формы. Эта поверхность у разных насадок имеет различную форму. Насадка, позволяющая развальцовывать трубку в виде воронки, имеет форму конуса и подходит для любого диаметра трубки. Насадка для формирования грибка имеет форму воронки с выступающим по центру направляющим стержнем. Диаметр этого стержня в точности соответствует внутреннему диаметру трубки, а сам стержень служит для центровки насадки в процессе развальцовки. Соответственно, для трубок разного диаметра применяются разные насадки. Перед развальцовкой конец трубки необходимо обрезать строго перпендикулярно. Лучше использовать для этого специальный резак для трубок, поскольку им работать легче, и он обеспечивает более точную перпендикулярность отрезания. После этого, торец трубки нужно слегка обработать напильником, удалив с него внутренние и внешние заусенцы. Далее, нужно зажать трубку в приспособлении для развальцовки, чтобы ее конец немного выступал. Для формирования грибка на тормозных трубках диаметром 4,75 мм. он должен выступать примерно на 4 мм. После этого, нужно установить насадку, вставив ее центрирующий стержень внутрь трубки, и давить на нее винтом до тех пор, пока поверхность насадки не прижмется к поверхности зажимающих трубку брусков. После этого можно ослабить все винты и вытащить трубку из приспособления – грибок готов. Естественно, перед развальцовкой нужно не забыть надеть на трубку штуцер. Кроме того, для облегчения процесса развальцовки, можно торец трубки слегка смазать маслом.
Станок для односторонней и двусторонней развальцовки трубок состоит из:
- станина; - вороток; - набор зажимов для трубок различного диаметра;- набора штампов двухсторонних;Принцип действия аналогичен описанному выше, при развальцовке приспособлениями моделей 458R и 345. Основным недостатком всех этих типов развальцовок является то, что весь процесс развальцовки производится в ручную и усилие развальцовки при этом практически ни чем не фиксируется.2.3 Предлагаемая конструкция стенда
2.3.1 Технические характеристики прототипа
В качестве прототипа принят стенд РУНА 2814 «Стенд для развальцовки концов тонкостенных трубок». Схема стенда представлена на рис. 2.4.
Учитывая, что аналогов такого стенда, о котором шла речь в разделе причин и обоснований реконструкции нет, то выполнена реконструкция стенда с разработкой принципиально новой концепции производственного процесса, которая подразумевает внедрение в конструкцию стенда новых элементов и проведение для их выбора некоторых расчетов.
Таблица 2.1
Технические характеристики стенда
| № п/п | Наименование | Обозначение | Значение |
| 1 | Конструкция | - | переносная |
| 2 | Привод стенда | - | электрический |
| 3 | Тип электродвигателя привода | - | ЭП-5 |
| 4 | Мощность | кВт | 0,37 |
| 5 | Частота вращения вала | с-1(об./мин) | 25(1500) |
| 6 | Редуктор | - | 24-63-63-56-1-2-У2 |
| 7 | Частота вращения развальцовочного конуса | с-1 (об/мин) | 2,5(24) |
| 8 | Максимальное усилие развальцовки | кН (кгс) | 5,5(550) |
| 9 | Род тока питающей сети | - | переменный |
| 10 | Частота тока | Гц | 50 |
| 11 | Напряжение | В | 380 |
| 12 | Длина стенда | мм | 1030 |
| 13 | Ширина стенда | мм | 400 |
| 14 | Высота | мм | 270 |
| 15 | Масса | кг | 15 |
2.3.2 Устройство стенда
Стенд состоит из следующих основных частей (рис. 2.4.)
- электродвигателя асинхронного
- редуктора червячного
- пульта управления
- основания
Ведомый вал редуктора выполнен полым. На валу установлен, при помощи шлицевого подвижного соединения, развальцовочный конус, имеющий возможность совершать возвратно-поступательное движение при помощи ходового винта. Ходовой винт зафиксирован через буфер, состоящий из тарельчатых пружин на кронштейне основания. На противоположном кронштейне основания расположено устройство для зажима сменных матриц. При помощи сменных матриц производиться установка и фиксация изделия (трубки) в зажимном устройстве. Начальное и конечное положение развальцовочного конуса отслеживается конечными выключателями.
2.3.3 Принцип работы
Принцип работы основан на одновременном осуществлении вращательного и возвратно-поступательного движения развальцовочного конуса, а выбранная кинематическая схема позволяет получить, при сравнительно малой мощности электродвигателя, значительные крутящие моменты и осевые усилия при развальцовке.
В состав электрооборудования стенда входят электродвигатель ЭП5, два микропереключателя SQ1 b SQ2 и пульт управления. В состав пульта управления входят автоматический выключатель QF, предохранитель со вставкой плавкой на 6А, сигнальная лампа «СЕТЬ», кнопки запуска и остановки двигателя, промежуточные реле К1…К3, реле времени КТ1.
Для подачи питания в схему электропривода необходимо автоматический переключатель перевести в положение «I», при этом загорается лампа «СЕТЬ». При нажатии кнопки «ПУСК» срабатывает реле К1 и своими контактами блокирует кнопку «ПУСК» и включает электродвигатель. При срабатывании микропереключателя SQ1 срабатывает реле К2, своими контактами отключая реле К1, а следовательно и двигатель и включает реле времени КТ1. После заданной выдержки времени (5сек) срабатывает реле К3, которое осуществляет реверсивное включение двигателя. Сработавший микропереключатель SQ2 отключает реле К2, которое отключает реле времени КТ, а оно, в свою очередь, отключает реле К3, которое отключает двигатель.
2.3.4 Прочностные расчеты элементов стенда
1. Выбор электродвигателя
Ввиду причин модификации и повышения развальцовочных характеристик стенда предполагается увеличить мощность на ведомом валу редуктора до РВ = 0,5 кВт при частоте вращения w = 3,0 с-1.
Общий КПД червячного редуктора ηЧР = 0,41; КПД шлицевого соединения ηШС = 0,92.
Общий КПД привода:
(2.1)Требуемая мощность электродвигателя [4]:
(2.2)
Частота вращения:
(2.3)
По требуемой мощности подбираем электродвигатель асинхронный ЭП-8, мощностью PДВ = 0,7 кВт и частотой вращения nДВ = 250 об/мин. (ГОСТ 19523-81).
2. Расчет муфты
Для соединения вала двигателя и ведущего вала червячного редуктора на стенде применяется муфта упругая втулочно-пальцевая, обладающая относительно простой конструкции.
Пальцы и кольца берут стандартные, размещая их так, чтобы выполнялось условие [4]:
z · d0 < 2,8 D0, (2.4)
где z – число пальцев, z = 6;
d0 – диаметр отверстия под упругий элемент, d0 = 20 мм;
D0 – диаметр расположения пальцев, D0 = 68 мм.
6 · 20 < 2,8 · 68
120 < 190,4
Условие выполняется.
Упругие элементы проверяют на смятие в предположении равномерного распределения нагрузки между пальцами [4]:
sСМ = 2 TК /(z · D0 · dП · lВТ ) < [s]СМ, (2.5)
где TК – вращающий момент на валу двигателя, Н·м;
dП – диаметр пальца, dП =0,1м;
lВТ – длина упругого элемента, lВТ = 0,16м
Вращающий момент на валу двигателя определяется по формуле:
ТК = РДВ / nДВ, (2.6)
ТК = 0,7 · 103 / 250 = 2,8 Н·м.
Расчет по напряжениям смятия условный, так как не учитывает истинный характер распределения напряжений. В этом случае допускаемые напряжения [s]СМ = 2 МПа.