Стенд для разборки сборки коленчатого вала с маховиком цепления

ВВЕДЕНИЕ

Технологическое оборудование и средства технической оснастки является одним из важнейших условий  для поддержания автомобилей  в технически исправном состоянии. Технологическое оборудование позволяет  улучшить такие  технические показатели, как:

- трудоемкость технических  воздействий;

-  качество ТО и ремонта  автомобилей

- повышение уровня механизации  и работ для проведения ТО  и ремонта.

На сегодняшний момент роль технологического оборудования нельзя недооценивать, тенденция автомобилестроения, ведущая к усложнению конструкции  механизмов и узлов, чтобы обеспечить надлежащее качество ТО и ремонта  автомобилей, требует совершенствования  и модернизации технологического оборудования. 

Цель данного курсового  проекта – разработка стенда для  сборки и разборки коленчатого вала с маховиком и сцеплением, модель Р-260.

Ремонтные предприятия, автосервисы, автомастерские, занимающиеся по своему профилю капитальным ремонтном  двигателей обязаны иметь в перечне  технологического оборудования и активно  использовать стенды для сборки коленчатых валов, либо за неимением подобного  оборудования при небольших объемах  производства пользоваться услугами по сборке смежных производств.

Данный стенд по функционально-технологической  классификации принадлежит к  разборочно-сборочному оборудованию. Данный стенд применяется в АРЗ  в цехах разборки-сборки двигателей.

 

 

 

 

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ИЗДЕЛИЯ

 

1.1 Общая характеристика  изделия

Стенд для сборки коленчатого  вала с маховиком и сцеплением, ССКВ 00.00.00  принадлежит по функционально-технологической  классификации к разборочно-сборочным  оборудованиям. Стенд предназначен для сборки коленчатого вала с маховиком и сцеплением автомобилей ЗИЛ-130, ГАЗ-53А и ГАЗ-24 (Рисунок 1).

Основные функции изделия:

- закрепление коленчатого  вала;

- установка маховика;

- установка сцепления;

Вспомогательные функции  изделия:

- проверка биения плоскости маховика;

- регулировка лапок корзины  сцепления.

Данный стенд используется при работах капитального ремонта. Размещение данного оборудования целесообразно  в моторном участке. Необходимо обеспечить расположение стенда на ровной горизонтальной поверхности, не допускается размещение стенда вне помещения.

 

 

 

Рисунок 1 – Стенд для  сборки коленчатого вала с маховиком  и сцеплением, модель Р-260

1 - узел установки коленчатого  вала;

2 - стойка;

3 - механизм выжима сцепления;

4 - индикатор часового  типа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.  Характеристика объекта технического воздействия

Коленчатый вал, состоящий из одного или нескольких колен и нескольких соосных коренных шеек, опирающихся на подшипники. Каждое колено коленчатого вала имеет две щеки и одну шейку для присоединения

шатуна. Оси шатунных шеек смещены относительно оси вращения коленчатого вала. Для уравновешивания коленчатого вала при работе щёки часто имеют противовесы.

Коленчатый вал вращающееся звено кривошипного механизма; применяется в поршневых двигателях, насосах, компрессорах, кузнечно-прессовых машинах и тому подобное. В поршневых машинах число колен коленчатого вала обычно равно числу цилиндров; расположение колен зависит от рабочего цикла, условий уравновешивания машин и расположения цилиндров. Коленчатого вала изготовляют из углеродистых и легированных сталей или высокопрочного чугуна обычно целыми, литыми или коваными.

Однако при использовании целых  Коленчатого вала невозможно применение подшипников качения, поэтому иногда Коленчатого вала делают составными. По условиям технологии составными выполняют также крупные коленчатые валы с диаметром шеек до 1 м. Наиболее просты в изготовлении коленчатые валы, у которых оси всех шатунных шеек находятся в одной плоскости. Простейшим коленчатым валом можно считать кривошип.

Рисунок 2  Коленчатый вал автомобиля ЗИЛ-130

2. ОБОСНОВАНИЕ ВАРИАНТА РАЗРАБОТКИ ИЗДЕЛИЯ

      2.1 Анализ существующих конструкций

При анализе существующих конструкций стендов выделил две подходящие конструкции:

- проектируемая - стенд  для сборки коленчатого вала  с маховиком и сцеплением, модель  Р-260;

- аналоговая - стенд для  сборки и разборки коленчатого  вала с маховиком и сцеплением, модель Р-298;

Стенд для сборки коленчатого  вала с маховиком и сцеплением, модель Р-260

Рисунок 3 Стенд для сборки коленчатого вала с маховиком и сцеплением, модель Р-260

 

На стойке 2 стенда смонтирован узел 1 установки коленчатого вала и узел 3 крепления механизированного инструмента.

Стойка 2 представляет собой сварную конструкцию из трубы, швеллера и листовой стали. Узел 1 установки коленчатого вала крепится к стойке болтами. Коленчатый вал на стенде устанавливается в вертикальном положении вверх фланцем крепления маховика с опорой нижнего конца на шарик и зажимом в двух местах скобами.

Для коленчатого вала каждой марки автомобиля имеются на скалке соответствующие поворотные призмы и сменные стаканы с опорным шариком. К узлу крепления инструмента хомутами крепится гайковерт.

Для проверки биения плоскости  маховика после сборки на стенде установлен индикатор часового типа 4.

 

Техническая характеристика

 

Тип                     стационарный, с поворотным устройством  и гайковертом

Способ поворота коленчатого вала                                                      вручную

Угол  поворота  коленчатого  вала, град                                                        360

Фиксация коленчатого  вала                          при помощи подвижной призмы

Тип гайковерта                                                        пневматический ИП3102А

Давление воздуха,  кгс/см²                 5

Расход сжатого воздуха, м³/мин            0,7

Тип индикатора                                   часового типа с ценой деления 0,01 мм

Габаритные  размеры, мм                                                          1400×740×1900

Масса,  кг               480

Стенд разработан                                                                  Гидроавтотрансом

                                                  

Достоинства:

1. Универсальность и наличие вспомогательного оборудования
2. Простота конструкции

Недостатки:

1. Необходимость подвода сжатого воздуха к гайковерту
2. Высокая масса

 

 

 

 

 

Аналог оборудования

Стенд для сборки и разборки коленчатого вала с маховиком  и сцеплением, модель Р-298

Рисунок  4 - Стенд для  сборки и разборки коленчатого вала с маховиком и сцеплением, модель Р-298

1 - рама; 2 - балка со стойками; 3 - индикатор часового типа.

Стенд предназначен для разборки и сборки коленчатого вала с маховиком  и сцеплением автомобилей ЗИЛ-130, ГАЗ-53А и ГАЗ-24 «Волга».

На раме 1 стенда установлена  балка 2 со стойками. Балка имеет возможность поворачиваться на раме и занимать одно из двух фиксируемых положений: горизонтальное или вертикальное. В одном из указанных положении балка с установленным на ней коленчатым валом с маховиком и сцеплением удерживается фиксатором. Одна из стоек относительно балки закреплена неподвижно. Остальные стойки имеют возможность перемещаться  вдоль балки, что позволяет устанавливать на стенде разные коленчатые валы.

Для проверки биения плоскости  торца маховика служит индикатор 3. Проверка биения торца маховика производится в вертикальном положении коленчатого вала.

Техническая характеристика аналога

Тип                               стационарный

Угол поворота коленчатого  вала в вертикальной плоскости, град              90

Способ поворота                                                                                       ручной                        Фиксации                                                                         вручную штырем

Положение и способ контроля                           вертикальное,  индикатором

Тип индикатора                                   часового типа с ценой деления 0,01 мм

Габаритные размеры, мм                                                             500×1040×885

Масса, кг               145

Стенд разработан                                                                  Гидроавтотрансом

 

Достоинства:

1. Простота конструкции
2. Относительно небольшая масса

Недостатки:

1. Отсутствие вспомогательного оборудования
2. При смене положения коленчатого вала, требуется его демонтаж.

 

Таблица 1 - Сравнительные характеристики приспособлений

№ п/п	Сравнительный параметр	Приспособление для сборки коленчатого вала с маховиком  и сцеплением
		Р-260	Р-298
1	Масса,  кг	480	145
2	Габаритные  размеры,  мм	1400×740×1900	500х1040х885
3	Типы устанавливаемых  коленчатых валов	ЗИЛ-157К, ГАЗ-66, ГАЗ-69	ЗИЛ-130, ГАЗ-53А,  ГАЗ-24
4	Наличие дополнительного оборудования	гайковерт; механизм для регулировки корзины сцепления	-
5	Плоскость работы с коленчатым валом	вертикальное	горизонтальное или вертикальное

2.2 Выбор вариантов изделия  и его разработки

 

По итогам сравнения стендов и анализа конструкции стендов можно сделать вывод, что в качестве прототипа целесообразно использовать стенд модели Р-260, так как этот стенд более технологичен и его модернизация не потребует внесения больших изменений в его конструкцию.

Для того, чтобы производить  работы по сборке коленчатого вала с маховиком и сцеплением автомобиля ЗИЛ- 130 , необходимо произвести конструкторскую модернизацию выбранного прототипа, путем внедрения нового узла крепления коленчатого вал. Новый узел крепления коленчатого вала позволит работать с ним не только в вертикальной плоскости, но и в горизонтальной , что упростит монтаж вала на стенд и уменьшит физические затраты оператора, что в свою очередь удобно в условиях АТП и экономически целесообразно.

2.3 Техническое обоснование  изделия

 

Общая схема изделия

Разрабатываемая в упрощенном виде общая схема изделия графическом  виде отображает состав изделия, месторасположение  его составных частей и связи  между ними.

Общая схема необходима для уточнения состава изделия после конкретизации его функций и выбора прототипа.

Рисунок 5 – Общая схема  изделия.

 

1-узел установки коленчатого  вала; 2- стойка; 3-узел крепления механизированного  инструмента; 4- индикатор; 

 

За прототип  мы принимаем  стенд модели Р-260.

 

Функциональная схема изделия

Функциональная схема  поясняет основы принципа работы изделия  и представляет собой дальнейшее развитие структурной схемы в  конечную модель разрабатываемого изделия. На данной функциональной схеме, показаны движения основных элементов и составных частей изделия.

Рисунок 6 – Функциональная схема изделия

1- узел установки коленчатого  вала; 2 - узел крепления механизированного  инструмента; 3 - стойка.

 

 

 

Обоснование и расчет размеров изделия

Исходя из технических  характеристик прототипа модели Р-260, его габаритные размеры составляют: 1400*740*1900 мм.

При данных, сравнительно небольших  габаритах, удобно разместить приспособление на ремонтном  участке АТП, даже если участок имеет небольшую площадь.

Высота обслуживающей  зоны от поверхности пола менее одного метра, а значит удобна для работника  и не вызывает сильного утомления  или усталости.