CC BY
36
УДК 631.171
РАЗРАБОТКА ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ ВЫРЕЗАНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ
ПРОКЛАДОК
Панов Владимир Александрович
Студент 4 курса кафедры Агроинженерия Красноярского государственного аграрного университета Ачинский филиал Россия, город Ачинск Пиляева Ольга Владимировна Научный руководитель к.т.н. доценст кафедры Агроинженерия Красноярского государственного аграрного университета Ачинский филиал Россия, город Ачинск
Аннотация: Рассмотрены проблема качественного ремонта автомобилей на предприятиях. Предложена приспособление для вырезания прокладок, которое при внедрении на предприятии имеет экономический эффект.
Ключевые слова: приспособление; вырезание прокладок; пружина; болтовое соединение.
DEVELOPMENT OF TOOLS FOR CUTTING AUTOMOTIVE GASKETS
Panov Vladimir Aleksandrovich
Student 4 courses of the Agroengineering chair Krasnoyarsk state agricultural university Achinsk branch Russia, city of Achinsk Pilyaeva Olga Vladimirovna
Research supervisor Cand.Tech.Sci. доценст Agroengineering chairs Krasnoyarsk state agricultural university Achinsk branch Russia, city of Achinsk
Abstract: The problem of quality car repairs at the enterprises. The proposed device for cutting of strips, which when implementing the enterprise has an economic effect.
Keywords: fixture; cutting of gaskets; spring; bolted connection.
На сегодняшний день во многих сельскохозяйственных предприятиях требуется значительное обновление машинотракторного парка, для поддержания которого в постоянной работоспособности необходима ремонтная база. Решение задач своевременного и качественного ремонта приобретает все большее значение, поскольку как сам непосредственно машинотракторный парк, так и его содержание требует значительных материальных и трудовых затрат.
Практика показывает, что слабая организация выполнения ремонтно-обслуживающих работ, недостаточное обеспечение ремонтных предприятий оборудованием, отступление от технологии ремонта машин отрицательно сказывается, на своевременную подготовку техники к
сельскохозяйственным работам, что в итоге влечет к несвоевременности выполнения полевых работ и дополнительным увеличением себестоимости на сельхозпродукты.
При ремонте тракторов, комбайнов и автомобилей зачастую становится вопрос «Где достать хорошую прокладку»?
Лучший путь решения этой проблемы - своевременная поставка прокладок заводом изготовителем. Но пока существуют проблемы с денежными средствами, этого добиться практически не возможно, поэтому их приходится изготавливать своими силами. В хозяйстве обычно прокладки вырезают или вырубают. На это затрачивается много времени, неэкономно расходуется материал.
Целью является разработка приспособления для вырезания прокладок.
Для реализации данной цели, необходимо решить следующие задачи:
- провести патентный поиск по приспособлениям для вырезания прокладок;
- провести расчет конструкции приспособления.
На рисунке представлена общее устройство предлагаемого приспособления.
1 - рама; 2 - электродвигатель; 3 - механизм резания; 4 - корпус; 5 - опора корпуса; 6 - ось;
7 - рычаг; 8 - эксцентрик; 9 - болт; 10 - гайка; 11 - шайба Данное приспособление состоит из нескольких основных узлов: электродвигателя мощностью 0,27 кВт, эксцентрика, передающего усилие через двуплечий рычаг штоку, который совершает возвратно-поступательное движение, рычага, имеющего ось с подшипниками, штока, связанного через рычаг с эксцентриком. Регулирование жесткости амортизатора обеспечивается болтом. Для смазки трущихся поверхностей штока имеется масленка. В верхней его части установлена возвратная пружина, на нижней закреплен нож. На столе параллельно ножу размещена противорежущая пластина с зазором между ними 0,09 мм. Приспособление смонтировано на столе верстака. В вырезанной прокладке небольшие отверстия пробиваются вручную на верстаке. Простота конструкции приспособления позволяет без особых затрат изготовить его в любой мастерской.
В основу типового расчета пружины сжатия - растяжения положено допущение, что нагрузка направлена по оси пружины. При этих условиях силы, приводятся к Поперечной силе Р, изгибающей вито к моменту Мкр=РВ/2, скручивающему виток. Изгиб силой Р играет второстепенную роль, основное значение имеет крутящий момент, по которому и производят расчет.
М к
Рисунок 2 - Схема сил, действующих на пружину
Напряжение сдвига имеют максимальное значение по окружности сечения витка и определяются по формуле [1]:
т = ^, (1)
Ж
кр
где: Wкр - момент сопротивления сечения витка кручению
ттв 3
Wкр= — = 0,2!3 (2)
р 16
Влияние кривизны оси витка учитывается коэффициентом формы К, зависящим от отношения с=Б/ё называемого индексом пружины.
Учитывая этот коэффициент, формула имеет следующий вид [2]:
т = К ^ = , (3)
Жкр т!5 4 '
Значение коэффициента К достаточно точно выражается следующей формулой [2]:
4с + 2
К =
4с • 3
(4)
где с - индекс пружины.
Чаще всего индекс пружины равен 8.. .12, чему соответствует значение К = 1,1.. .1,2. Применять пружины с индексом с<4 не рекомендуется. Навивка таких пружин затруднительна, в наружных волокнах витков могут возникнуть разрывы и трещины. Рабочие напряжения у таких пружин повышены.
Развиваемые пружиной силы находятся по следующей формуле:
Р = т! ,г = 0.392-! 3
8КБ
КБ
Р = 0.392 •
33•1473
1.2 • 33
=42,9 Н
г
Осевое перемещение торцов пружины под действием силы Р равно:
„ 8PD i 8cDi
Л = -Г" =--T , (6)
Gd4 KG
где i - число витков пружины; с - индекс пружины; G - модуль сдвига, G = 8 105кгс/мм2 Гибкость пружины характеризуется параметром Л1, представляющем собой прогиб одного витка под действием нагрузки, равной 1 кг с:
Л1 = 10-5x3/d, (7)
Л1 = 10-5 113/3=0,1 мм. Обратная величина 5=105 d/c3 называется удельной жесткостью пружины: 5 = 10 5 3/11 3=2254 Н/мм.
Из формулы (6) выражаем формулу для определения витков: . Я-G ■ d4 Я-G ■ d
i =-Г" =-i—, (8)
8PD3 8 ■ c3 P
10■8-105■3
i =-;-= 13,5 .
Принимаем 14 витков.
8 ■ 113 ■ 42,9
Расчет ведется для болтового соединения электродвигателя с рамой стенда. Находим усилие затяжки нужного болтового соединения[3]:
Р
Р0 = -—-, (9)
Я ■ / ■1
где Р - внешняя нагрузка на соединение; Z - количество болтов соединения; f - коэффициент трения, f = 0,12^0,15; i - число стыков стягиваемых болтами.
Р0 =-20-= 208 Н.
4 ■ 0,12 ■ 2
Расчетная нагрузка будет равна:
Рр = Р*0, (10)
где в - коэффициент, учитывающий действие напряжений кручения внутреннего
диаметра резьбового болта. Рр = 1,25208 = 260 Н. Диаметр болта находим по формуле:
d =
i
4 ■ Pv
Р (11)
Ф ] р
где [G]p - допускаемое напряжение кг с/мм2, [G]p = 0,25^т = 360 Н/мм2. d =
4 ■ 26
=9,6 мм.
\3,14 ■ 36
Принимаем диаметр болта d = 10 мм.
Номинальная мощность электродвигателя находится по формуле[4,5]:
97400
Кр = _р—, кВт (12)
где Пр - число оборотов эксцентрика, Пр = 750 мин-1;
Мр - момент на валу, Мр = 34,1 т см.
341•750 = 34,1 750 = 0.262 кВт. р 97400
Находим требуемую мощность двигателя[4]: N = Кр/п, кВт, (13)
где п - коэффициент полезного действия подшипника качения, п = 0,98.
N = 0,262/0,98 = 0,268 кВт.
Берем электродвигатель АОЛ-21-4, N = 0,27 кВт.
Все необходимые расчеты для конструкции приспособления произведены. Выводы:
1) Был произведен патентный поиск, который показал что разрабатываемое приспособление не имеет аналогов. Простота конструкции приспособления позволяет без особых затрат изготовить его в любой мастерской.
2) По произведенным расчетам, которые не отражены в статье конструкция приспособления окупится за 1,2 года.
Список литературы:
1. Бабусенко С. М. Проектирование ремонтно-обслуживающих предприятий МВО, «Агропромиздат», 2005г.-256 с.
2. Щербакова Ю.В. Механика [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Щербакова Ю.В.— Саратов: Научная книга, 2012.— 191 с.
3. Власов В.М. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей.- М.: «Академия», 2013.- 432с.
4. Юдин М.И., Стукопин Н.И., Ширай О.Г. «Организация ремонтно-обслуживающего производства в сельском хозяйстве», Москва, «Колосс», 2008.- 325с.
5. Романович Ж.А. Диагностирование, ремонт и техническое обслуживание систем управления бытовых машин и приборов [Электронный ресурс]: учебник/ Ж.А. Романович [и др.].— Электрон. текстовые данные.— М.: Дашков и К, 2014.— 316 с.
