Проектирование стенда контроля тормозных механизмов легковых автомобилей

Состав чертежей

 

1. Чертеж общего вида стенда тормозного 2хА1
2. Принципиальная схема привода стенда А1
3. Принципиальная схема измерительных блоков частоты вращения и тормозного момента А1
4. Схема и маршрут сборки А1
5. Чертежи технологических наладок на сборку 2хА1
6. Сборочный чертеж приводного механизма стенда с подъемным роликом 3хА1
7. Карты эскизов А4х8

Описание

В первом разделе пояснительной записки дипломного проекта приведено обоснование решений технических. Описано назначение стенда тормозного. Дана характеристики технические. Охарактеризовано устройство и принцип работы. Представлены порядок работы и обслуживание техническое. Рассмотрены требования по технике безопасности. Определены параметры основные стенда тормозного. Рассчитана передача цепная, а именно: передаточное число передачи, число зубьев звездочки, корректирующий коэффициент, допускаемое давление в шарнирах цепи, шаг цепи, геометрия передачи и т.п. Выполнен расчет кинематический и силовой механизма подъемного. Приведена схема электрическая принципиальная.

В части технологической обоснован выбор части технологической проекта. Произведен анализ технологической конструкции изделия. Составлен процесс технологический сборки цепи. Дано обоснование применения автоматической роторной линии для сборки цепей втулочно-роликовых. Описано устройство автоматической линии роторной для сборки цепи втулочно-роликовой. Рассмотрен процесс технологический сборки цепи втулочно-роликовой на автоматической линии роторной. Осуществлена сборка втулок с роликами. Определено время цикла.

В части экономической ВКР определены капиталовложения, а именно: стоимость здания, стоимость оборудования, стоимость технологической и организационной оснастки, затраты на доставку и монтаж оборудования и оснастки, общие капиталовложения на организацию поста, затраты на реконструкцию зданий, дополнительные капиталовложения. Приведена организация труда и зарплаты. Рассчитаны общие расходы по эксплуатации поста диагностики механизмов тормозных на СТО, а конкретнее: годового фонда зарплаты ремонтных рабочих, накладных расходов, себестоимость одного диагностирования. Определены факторы эффективности экономической и проценты снижения себестоимости в результате реорганизации поста диагностики тормозных механизмов.

В разделе охрана труда, экология и БЖД рассмотрены общие нормы и требования. Выполнен расчет освещения производственного. Описана безопасность технологическая при работе на стенде.
В части графической дипломного проекта представлены следующие чертежи: вида общего стенда тормозного, схемы электронного привода стенда, электронной схемы измерительных блоков частоты вращения и тормозного момента, схемы и маршрута сборки, наладок технологических на сборку, приводного механизма стенда с подъемным.

Обзор дипломной работы:

ВВЕДЕНИЕ

При переходе экономики нашей страны на рыночные отношения по-новому ставятся вопросы развития службы авто сервиса автомобильного транспорта и задачи повышения экономической эффективности работы и снижения трудоемкости его технического обслуживания (ТО) и ремонта.

Эффективность использования автотранспортных средств зависит от совершенства организации перевозочного процесса и свойства автомобилей сохранять в определенных пределах значения параметров, характеризующих их способность выполнять требуемые функции. В процессе эксплуатации автомобиля его функциональные свойства постоянно ухудшаются вследствие изнашивания, коррозии, повреждения деталей, усталости материала, из которого они изготовлены, и т.д. В автомобиле появляются различные неисправности (дефекты), которые снижают эффективность его использования. Для предупреждения появления дефектов и своевременного их устранения автомобиль подвергают ТО и ремонту.

Производительность труда на автомобильном транспорте также находится с прямой зависимости от технического состояния автомобилей, их готовности надежно, качественно, экономично и безопасно осуществлять транспортный процесс. Состояние автомобилей, в свою очередь, зависит от организации, технологии и качества выполнения работ при их диагностировании, собственно ТО и ремонте.

ТО – комплекс операций или операция по поддержанию работоспособности или исправлению автомобиля при использовании по назначению, при стоянии, хранении или транспортировании. ТО является профилактическим мероприятием и проводится принудительно в плановом порядке через определенные периоды использования автомобиля в зависимости от его типа и  условий эксплуатации.

Ремонт -  это комплекс операций по восстановлению исправности  или работоспособности и восстановлению ресурса автомобиля или его составных частей. Ремонт проводится в процессе ТО. Различают два  вида ремонта: текущий (ТР) и капитальный (КР).

Выполнению работ по ТО и ремонту предшествует оценка его технического состояния: диагностирование.

Диагностирование, являясь подсистемой информации для управления производством, одновременно является, как уже сказано, элементом самой системы ТО и ТР ( в основном выделяется в ТО) и подсистемой контроля качества выполнения работ и технического состояния автомобилей не только на АТП но и за их пределами. В связи с возможностью определения неисправности без разборки они при регулярном диагностировании выявляются до наступления отказа, что позволяет планировать их устранение, предотвращает прогрессирующее изнашивание деталей и снижает общей расход на ТО и ТР. Диагностирование способствует также уменьшению расхода топлива и других эксплуатационных материалов, загрязнения окружающей среды, а также повышению безопасности движения, технической готовности автомобильного парка и других технико – экономических показателей его использования.

Анализируя опыт развития отрасли обслуживания и ремонта автомобилей в зарубежных странах и в России можно сделать следующие выводы в части оснащения предприятий диагностическим и ремонтным оборудованием:

• Предприятия по ТО и ремонту автомобилей оснащаются все более совершенным производственным оборудованием, внедряются новые технологические процессы, обеспечивается снижение трудоемкости производства и повышение качества работ.
• В ТО автомобилей все шире внедряются методы диагностики с использованием электронной аппаратуры.
• Применение современного оборудования для выполнения работ по ТО и ремонту автомобилей обеспечивает и ускоряет многие технологические процессы, но требует от обслуживающего персонала усвоения определенного круга знаний и навыков: знание устройства автомобиля, основных технологических процессов ТО и ремонта, умение пользоваться современными контрольно – измерительными приборами, инструментами и приспособлениями.
• Четко организованное ТО и своевременная диагностика автомобилей при высококвалифицированном выполнении работ позволяют повысить долговечность автомобилей, снизить из простой, увеличить сроки межремонтных пробегов, что, в свою очередь, значительно сокращает непроизводственные издержки и повышает рентабельность эксплуатации автотранспортных средств.

 АННОТАЦИЯ

• Объем дипломного проекта:
• Графическая часть – 11 листов, в том числе:
• конструкционная часть 8 листов
• технологическая часть 3 листа
• Пояснительная записка – 143 листа.

В записке представлены расчеты по всем частям проекта, а также необходимые схемы и рисунки, а по некоторым расчетам сводные таблицы. В представленном мной дипломном проекте рассмотрена тема: Пост диагностики механизмов тормозных автомобилей легковых с разработкой стенда тормозного

Конструкционная часть содержит обоснование принятых мной технологических решений, технологические характеристики контрольного стенда проверки тормозов и его назначение, устройство и обслуживание. Также мной произведены расчеты основных параметров тормозного стенда, цепной передачи, а также кинематический и силовой расчет подъемного механизма.

Технологическая часть содержит разработанный мой технологический процесс операции сборки приводного вала тормозного стенда, а также производства втулочно-роликовых цепей.

В экономической части мною рассчитаны  эффективность капиталовложений, срок окупаемости и годовой экономический эффект реорганизации поста диагностики тормозных механизмов легковых автомобилей.

В разделе «Экология и безопасность жизнедеятельности» разработаны требования по техники безопасности при эксплуатации тормозного стенда, даны характеристики метеорологических условий в рабочий зоне помещения, разработаны условия обеспечения пожаро и электробезопасности. Также в соответствии СНиП 05-23-95 «Естественное и искусственное освещение» проведен расчет внутреннего искусственного освещения  и определены основные светотехнические величины искусственного освещения и мощность осветительной установки помещения.

Обоснование решений технических

Как уже отмечалось выше, производительность труда на автомобильном транспорте находится в прямой зависимости от технического состояния автомобилей, которое, в свою очередь зависит от организации, технологии и качества выполнения работ при их обслуживании и ремонте.

Знание этой зависимости, т.е. количественных и качественных характеристик закономерностей изменения параметров технического состояния узлов, агрегатов и всего автомобиля в целом позволяет управлять работоспособностью и техническим состоянием автомобиля в процессе эксплуатации, поддерживать и восстанавливать его работоспособность.

Современное и качественное выполнение ТО – основное средство поддержания автомобиля в его должном техническом состоянии. Применение и внедрение новейших средств диагностики, позволяющих контролировать техническое состояние автомобиля по внешним признакам, без разборки, а также оборудования для обслуживания и ремонта, изготовленного по прогрессивным технологиям позволяют существенно снизить себестоимость обслуживания и повысить качество обслуживания автомобилей.

Диагностирование позволяет выявить неисправности и определить ресурс безотказной работы автомобиля до частичной или полной утраты его работоспособности. Она проводиться на специализированных стендах с применением большого количества как встроенных, так и навесных датчиков с использованием большого количества электроники.

Поначалу состояние тормозной системы оценивалось путем измерения тормозного пути с определенной скорости. Измерения считались недействительными, если водителю для удержания транспортного средства на прямой приходилось поворачивать руль. На бумаге это выглядело очень убедительно, но в условиях массового проведения техобслуживания и технических осмотров выполнить корректно все условия испытаний было просто невозможно. Попробуйте найти горизонтальную и чистую площадку, на которой можно разогнать машину до 30, а с 1985 года – до 40 километров в час, да так, чтобы еще осталось место для тормозного пути!

Кроме того, как замерить точное значение именно тормозного, а не остановочного пути? Если заставить каждого водителя тормозить после пересечения какой-то линии, то результат измерения будет больше зависеть от того, выспался ли этот водитель или провел бурную ночь и на все реагирует как динозавр. Понятно, что на организацию проверки по всем правилам ни денег, ни других возможностей не хватало. Поэтому проверка сводилась к чистой формальности: небольшой разгон и торможение до блокировки колес. Если длина черных полос на асфальте примерно одинакова, тормоза в порядке.

В уже упомянутом 1985 году в правила добавили новый способ измерения эффективности тормозов – по замедлению. Но для этого требовалась все та же площадка, да еще и специальный прибор – децелерометр. Такой метод гораздо точнее, поскольку блокировка колес – не самый эффективный способ остановить машину, а здесь возможно торможение на грани юза. Да и время реакции водителя не имеет никакого значения. И все же такие способы проверки очень сильно зависели от погоды и других внешних факторов.

Возрастание числа автомобилей привело к увеличению плотности движения и возникновению необходимости использовать быстрый и точный метод оценки технического состояния автомобиля и, в частности, его тормозов. Наиболее точные и подробные результаты измерений можно получить на специальном стенде.

Стенды бывают двух типов – площадочные и роликовые.  При использовании первых автомобиль разгоняется до относительно большой скорости и тормозит на специальных площадках, связанных с измерительной системой. У вторых – движение имитируется вращением барабанов, на которые опираются колеса. В обоих случаях измеряется максимальная сила, с которой поверхность взаимодействует с колесом.

Площадочные стенды позволяют получить приблизительные величины тормозных сил для колес одной оси, но при этом существует несколько сложностей. Во-первых, результаты искажаются, если заехать на стенд неровно или повернуть в процессе торможения руль. Во-вторых, осуществить торможение точно на площадке длиной около метра, особенно задними колесами, под силу только водителю высокой квалификации. И, наконец, в-третьих, проверка стояночного тормоза сопряжена с повышенной опасностью, поскольку он может оказаться недостаточно сильным, чтобы остановить автомобиль в пределах отведенной площадки. Дабы не подвергать себя и окружающих опасности рекомендуют применять площадочные стенды только для эксплуатационного контроля автомобилей.

Гораздо безопаснее и точнее проверка тормозной системы на роликовых стендах. Автомобиль стоит, и не имеет значения, исправна ли его тормозная система; вреда он никому не принесет.

Все это хорошо и легко осуществимо для автомобилей с приводом на одну ось. Для полноприводных автомобилей такая технология может дать существенную погрешность. Связано это с особенностями их трансмиссий. Как известно, полноприводные машины бывают с постоянным и отключаемым приводом на вторую ось. В последнем случае необходимо просто отключить полный привод. Наибольшую сложность представляют машины именно с постоянным полным приводом. Наличие постоянной связи между всеми четырьмя колесами приводит к тому, что тормозной момент с одного колеса передается на другое в соответствии со степенью блокировки межосевого и межколесных дифференциалов. Например, межосевой дифференциал типа Torsen, установленный на  Audi Quattro, имеет коэффициент блокировки около 30 %. Соответственно, колеса одной оси будут на тридцать процентов затормаживать колеса другой оси даже при не нажатой педали тормоза, а межколесный дифференциал просто поделит этот момент поровну между правым и левым колесом. При этом относительная величина разницы тормозных сил на колесах уменьшится, и результат измерения не будет отражать реального положения вещей. Чтобы преодолеть эту ошибку, при работе с полноприводными автомобилями применяют дополнительное оборудование.

Для оценки технического состояния тормозных систем автомобилей на АТП и СТО в основном используют роликовые (барабанные) стенды. Из числа роликовых стендов в преобладающем большинстве используют стенды, основанные на силовом методе диагностирования.

Силовой метод позволяет определять тормозные силы каждого колеса при задаваемом усилии нажатия на тормозную педаль, измерять время срабатывания тормозного привода, оценивать состояние тормозных барабанов и накладок.

Более достоверным является инерционный метод диагностирования на специальных роликовых инерционных стендах. На них измеряют тормозной путь по каждому отдельному колесу, время срабатывания тормозного привода и замедления (максимальное и по каждому колесу в отдельности). Из-за сложности, высокой стоимости и более низкой технологичности в эксплуатации эти стенды применяют крайне ограниченно.

Силовой роликовый стенд состоит из опорного устройства, основного (стационарного) и дистанционного пультов управления и индикации, педаметра и (при необходимости) страховочных устройств.

Опорное устройство силовых роликовых стендов чаще всего выполняется в виде двух независимых блоков, что позволяет удобно размещать их на осмотровой канаве, не загромождая ее и обеспечивая свободный доступ к точкам регулирования тормозных механизмов. Роликовый узел состоит из двух связанных между собой цепной передачей роликов, мотор-редуктора и силоизмерительного датчика. При измерении тормозной силы крутящий момент с выходного вала мотор-редуктора передается на ведущий и ведомый ролики. Реактивный момент корпуса мотор-редуктора воспринимается силоизмерительным датчиком, выходной сигнал которого пропорционален тормозной силе.

Разрабатываемый в данном проекте контрольный стенд по проверке тормозов легковых автомобилей является стационарным роликовым, основанный на силовом методе диагностирования. Состоит из опорного устройства, основного и дистанционного пультов управления и индикации.

Он позволяет производить диагностирование легковых автомобилей полной массой до 2,5 тонн. Опорное устройство выполнено в виде двух независимых блоков. Роликовый узел включает в себя два связанных между собой цепной передачей роликов, мотор-редуктора и подъемного устройства.

Особенностью данного тормозного стенда является подъемное устройство состоящее из подъемного ролика приводимого в движение электродвигателем с помощью эксцентриков.

 1.2 Назначение стенда тормозного 

Стенд тормозной автоматизированный предназначен для контроля эффективности тормозных систем легковых автомобилей подкатегории М1 по ГОСТ 25478 - 82 массой в снаряженном состоянии до 2,5 тонн и шириной колеи 950 – 1750 мм в условиях автотранспортных предприятий и станций технического обслуживания.
Стенды предназначены для эксплуатации на выделенных территориях автотранспортных предприятий, электрические сети которых не связаны с сетями жилых домов.
Контрольный стенд может эксплуатироваться в помещениях, отвечающих требованиям категории размещения 4 при климатическом исполнении ''У'' и ''УХЛ'' по ГОСТ 15150-69.
По устойчивости к механическим воздействиям – исполнение стенда обыкновенное по ГОСТ 12997-76.
Конструкция тормозного стенда предусматривает обслуживание легковых автомобилей разных марок типов и баз.

1.3 Характеристики технические

1. Тип: роликовый, стационарный, электрический, автоматизированный
2. Начальная скорость торможения, имитируемая на стенде, км/ч 5
Допускаемое отклонение скорости, % 10
3. Диапазон измеряемой тормозной силы на одном колесе, кН от 0 до 5
Пределы основной приведенной погрешности, не более, % ± 4
4.Мощность электропривода суммарная, кВт: 8
5. Колея диагностируемого автомобиля, мм
- минимальная: 1050
- максимальная: 1650
6. Диаметр ролика, мм: 220
7. Длина ролика, мм: 500
8. Габаритные размеры стенда, мм
- длина: 2025
- ширина: 950
9.Напряжение сети: 380 В, 50Гц

 

1.4 Устройство и принцип работы

Тормозной стенд представляет собой напольное диагностическое оборудование. Общий вид стенда представлен на листе 2 и 3. Состоит из рамы, опорного устройства, в которое входят два блока роликов, связанных цепной передачей, мотор-редуктора и подъемного механизма, стационарного и дистанционного пультов управления и индикации. Опорное устройство крепится фундаментными болтами с опорной плитой к полу помещения.

Рама состоит из стальных сварных листов. Она прикреплена болтами к опорным устройствам.

Каждый из двух блоков роликов включает в себя мотор-редуктор, ведущий и поддерживающий ролики, связанных между собой цепной передачей, датчик силоизмерительной системы, подъемного устройства, датчика частоты вращения, силоизмерительного датчика, датчика тормозного момента и датчика готовности.

Ролики крепятся опорами к опорному устройству.

Мотор-редуктор установлен консольно на опоре приводного вала ролика.

Привод роликов состоит из мотор-редуктора МРГУ – 100 – 12,5-1 МН 4228-66 с двигателем 4А 100 S2, момент которого через цепную передачу передается на два приводных вала, которые вращают ролики тормозного стенда. Цепная передача закрыта кожухом от внешних воздействий. Сверху каждый блок роликов закрывается крышкой и трапом.

Для обеспечения выезда автомобиля блоки роликов имеют подъемные устройства.

Подъемное устройство выполнено в виде рычажного механизма, приводимого в движение эксцентриком. Эксцентрик приводится во вращение электродвигателем 4 АА 63 А2 через червячный глобоидный редуктор РГУ-40-63-3 МН 4228-66.

Узел электрооборудования состоит из пульта управления, блока управления двигателями, датчиков и проводов.

         Стойка приборная состоит из силового шкафа, блока проборов  и пульта дистанционного управления. В силовом шкафу расположены шасси  и кассета, которые крепятся к каркасу шкафа при помощи винтов. На шасси установлены реле, трансформаторы, предохранители, магнитный пускатель, блок зажимов для подключения стойки приборной к сети, разъем  для подключения опорного устройства.

В кассете расположены печатные платы и преобразователи ПА – 1, 12.

На правой боковой стойке установлены крючки для подвешивания пульта дистанционного управления и намотки его кабеля, болт заземления.

Спереди и сзади силовой шкаф закрывается крышками.

Сверху крышек устанавливается съемный резиновый коврик.

В основании силового шкафа имеются отверстия для установки  стойки приборной на фундаментные болты.

Блок прибора состоит из каркаса, лицевой, задней панелей и верхней крышки.

На каркасе установлен разъем выхода на внешние устройства. К разъему можно подключить регистрирующую / самописцы или осциллографы /  аппаратуру с длиной передающего кабеля не более  2 м и выходным сопротивлением не менее 100 кОм.

Доступ к приборам осуществляется через съемную заднюю панель.

Пульт дистанционного управления состоит из корпуса и двух крышек. На передней крышке расположены органы управления. На задней крышке закреплена планка для подвешивания пульта.

Устройство силоизмерительное /педаметр/.

Применяется для задания силы на тормозной педали при проверке эффективности тормозной системы автомобиля.

Устройство силоизмерительное состоит из корпуса, крышки, мембраны, штока  и манометра, который служит указателем силы. Внутренние  полости корпуса и манометра между собой соединены трубкой  и заполнены тормозной жидкостью. Корпус с помощью пружинного захвата фиксируют на педали тормоза, а манометр подвешивают на рулевое колесо. При нажатии на педаль тормоза через устройство силоизмерительное в полости корпуса создается пропорционально приложенной силе давление, контроль которого осуществляется по манометру.

Принцип действия

         Принцип действия стенда заключается в том, что колеса одной оси автомобиля устанавливаются на ролики блоков роликов.

         Ведущие ролики приводятся во вращение с заданной скоростью от балансирно – подвешенных мотор – редукторов. При затормаживании колес возникающие реактивные моменты передаются на датчики УСТП силоизмерительных систем. Датчики вырабатывают электрические сигналы, пропорциональные тормозной силе на каждой паре роликов, и поступают на компаратор неравномерности  и компаратор суммы, и через фильтры и АЦП – на экран монитора, который показывают тормозную силу в кН.

         На компараторах неравномерности и суммы сигналы усилителей сравниваются с опорным напряжением. Если их сумма больше опорного напряжения, то на мониторе высвечивается надпись «Годен», а если их разница больше опорного напряжения, то высвечивается надпись неравномерности левой или правой стороны, в зависимости от знака разницы.

         В автоматизированном режиме сигнал компаратора суммы включает плату управления, которая через /1 – 1,5/ с вырабатывает сигналы остановки испытания, поступающие на цифровые приборы, на компараторы, на силовой щит.

В результате цифровые приборы и световое табло компараторов зафиксируют свои показания, а мотор – редукторы отключатся. При этом, если в конце испытания срабатывает компаратор неравномерности, то компаратор суммы возвратиться в исходное состояние, и надпись «Годен» погаснет.

На компараторы опорного напряжения подаются с генератора, который имеет три опорных напряжения. Включение каждого опорного напряжения индицируется  световыми табло режимов измерения.

Для контроля и установки опорных напряжений необходимо перевести переключатель S1, при этом вход прибора замкнется на общей привод, а на выход прибора подается часть опорного напряжения, соответствующая показаниям цифрового прибора в кН тормозной силы оси автомобиля. Опорное напряжение для каждого режима регулируется своим переменным резистором.

 Последовательный переход от одного режима измерения к другому осуществляется при включении мотор – редукторов с пульта дистанционного управления 1У /ПД/, при этом схема платы управления возвращается в исходное состояние.

При неавтоматизированном режиме ключ S2 размыкается и световое табло, генератор опорных напряжений и плата управления отключаются. Приборы работают непрерывно, а выключение и отключение мотор – редукторов осуществляется с пульта дистанционного управления

 1.5. Порядок работы

 Стенд имеет два режима работы: автоматизированный и неавтоматизированный. Автоматизированный режим работы применяется для быстрой проверки тормозных систем автомобилей. Для более углубленного диагностирования тормозных систем применяется неавтоматизированный режим.

• Автоматизированный режим.
  • Включите стенд и дайте прогреться в течение 15 минут.
  • Переключателем «автомат» включите автоматизированный режим работы, при этом одна из сигнальных ламп табло режимов засветится.
  • Последовательно установите режимы измерения для передней, задней осей и ручного тормоза, руководствуясь табло режимов. Для режима измерения «передняя ось» установите нормативное значение тормозной силы для передней оси проверяемого автомобиля; для режима измерения «задняя ось» - для задней оси; для режима измерения «ручной тормоз» – для стояночного тормоза. Отожмите кнопку «норма». Нормативные значения проверяемых автомобилей приведены в памяти ЭВМ тормозного стенда.
  • Установите автомобиль на ролики стенда колесами передней оси. Включите приводы роликов нажатием кнопки «Пуск». Установите режим измерения «передняя ось». Показания результата заносятся автоматически в диагностический лист. Усилие прокручивания незаторможенных колес у исправных автомобилей должно быть не более 0,5 кН. Большее значение свидетельствует о притормаживании колес.
  • Нажмите на педаль тормоза быстро, но без удара и удерживайте ее. Если тормозная система проверяемой оси в норме, то на мониторе высветится табло «годен», а приводы роликов должны автоматически отключиться через 1 – 1,5 с после начала торможения. Показания автоматически заносятся в диагностическую карту. Если приводы роликов не отключаются через указанное выше время, то тормозная система колес проверяемой оси не в норме. Если высветится табло «неравномерность», то коэффициент осевой неравномерности проверяемой оси может быть больше нормативного значения. При этом дефекты имеются в той тормозной системе колеса, на стороне которого высвечивается табло. Вычисление коэффициента осевой неравномерности производится автоматически. Значение коэффициента осевой неравномерности также показано на экране монитора. При значении коэффициента более предела 0,09 – 0,13 тормозная система проверяемой оси не в норме. Включите подъемный механизм нажатием кнопки «подъемник».

Установите автомобиль на ролик колесами задней оси. Установите режим измерения «задняя ось». Проверку состояния тормозной системы задней оси проводите аналогично.

Установите режим измерения «ручной тормоз». Затяните рычаг стояночного тормоза. Состояние тормозной системы стояночного тормоза определяется аналогично.

• При отрицательном результате проверки тормозной системы автомобиля повторите проверку в неавтоматическом режиме для оси, тормозная сила колес которой не в норме.

• Неавтоматизированный режим работы.

Установите неавтоматизированный режим работы, нажав переключатель «автомат», при этом сигнальная лампа табло режимов погаснет. Установите автомобиль на стенд передней осью. На педаль тормоза установите устройство силоизмерительное. Включите приводы роликов нажатием кнопки «Пуск».

Нажмите на тормозную педаль через устройство силоизмерительное с силой 0,4 кН, не более, 2 –3 раза с интервалами 5 – 10 с для прогрева тормозов.

Нажмите на тормозную педаль с силой 0,5 кН, не более, считайте показания с приборов установившееся значение тормозных сил. Включите приводы роликов нажатием на кнопку «Стоп». Нажмите на кнопку «подъемник».

 Установите автомобиль на ролики колесами задней оси. Проверку состояния тормозной системы задней оси проводите аналогично (включая контроль стояночного тормоза).

• Оценка тормозной системы автомобиля.
  • Общая удельная тормозная сила для рабочей тормозной системы автомобиля должна быть не менее 0,53, для стояночного тормоза не менее 0,16.
  • Коэффициент осевой неравномерности тормозных сил для автомобилей должен быть не более 0,09 – 0,13.
  • Определение неисправности привода тормозов.

Плавно нажмите на педаль и в момент начала нарастания тормозной силы на каждом колесе определите усилие на педали, при котором колодки тормоза автомобиля прижимаются к барабану. При исправном приводе тормоза значение силы не должно превышать 0,1 кН.

• Определение плавности действия тормозных систем и полноты растормаживания.

Для определения плавности действия тормозов и полноты растормаживания медленно нажмите на педаль тормоза при вращающихся колесах и следите за показаниями приборов – указателями величин тормозных сил. При исправных тормозах тормозная сила должна возрастать пропорционально силе на педали. После нажатия на педаль резко отпустите ее и следите за величиной тормозной силы. Быстрое падение ее до значения силы, затрачиваемой на прокручивание незаторможенного колеса, свидетельствует о полном растормаживании тормозного механизма. Повторное нажатие на педаль производите в быстром темпе и следите за показаниями приборов. Если при медленном нажатии на педаль тормозные силы обоих колес примерно одинаковы, а при быстром – тормозная сила одного из колес отстает от другого, то сопротивление в приводе этого колеса повышено.

• Оценка эллипсности, загрязнения, замасливания. увлажнения тормозных барабанов.

Проверку эллипсности тормозных барабанов производите при усилии на педали 0,15 – 0,20 кН. Колебания показаний тормозной силы на 0,2 – 0,4 кН и пульсирование педали синхронное с вращением колес свидетельствует об эллипсности тормозных барабанов. Проверяя каждое колесо в отдельности, определите, какой тормозной барабан имеет указанный дефект. Отсутствие пропорциональности между значениями силы на педали и тормозной силой (особенно при малых и средних усилиях) свидетельствует о сильном загрязнении, замасливании или увлажнении тормозных накладок. Увлажнение легко отличить от замасливания по возрастанию тормозной силы в процессе торможения из-за испарения влаги, вследствие нагрева тормозов.

• Оценка работы тормозной системы автомобиля с гидровакуумным усилителем.

Проверку тормозной системы, имеющей гидровакуумный усилитель, производите путем сравнения развиваемой тормозной силы с усилителем и без него. Сначала определите тормозную силу на колесах передней (задней) оси при усилии на педали 0,2 кН. После чего запустите двигатель и с тем же усилием на педали снимите показания тормозной силы. Тормозная сила при исправном усилителе и работающем двигателе должна быть в 2,0 – 2,5 раза больше, чем при неработающем двигателе. При необходимости произведите регулировку тормозов на стенде.

Нажмите и отпустите кнопку «подъемник». Выедете автомобилем со стенда.

 1.6 Обслуживание техническое

• Не реже одного раза в месяц производить проверку и подтяжку резьбовых соединений, в том числе крепление роликов.
• Ежедневно проверять четкую и правильную работу конечных выключателей обоих подъемных механизмов.
• Ежедневно проверять исправное состояние электроподводящих кабелей.
• Еженедельно проводить смазку трущихся поверхностей подъемного механизма (в том числе эксцентриков).
• Еженедельно проводить смазку цепной передачи.
• Ежемесячно проводить смазку подшипников в опорах роликов тормозного стенда.
• До начала эксплуатации нового тормозного стенда и в дальнейшем через каждые 6 месяцев проводить техническое переосвидетельствование в соответствии с требованиями по технике безопасности.
• Ежемесячно проводить контроль зацепления в цепной передаче , проверять силу натяжения цепи.
• При нормальной работе тормозного стенда не должно наблюдаться повышенного шума в редукторе и цепной переде, а также раскачивания опор роликов.
• Ежемесячно проверять состояние электрических датчиков, встроенных в контрольный стенд по режиму описанному в паспорте к измерительным устройствам (в их ТУ).

1.7 Требования по технике безопасности

• Стенд соответсвует классу защиты 1 по ГОСТ 12.2.007.0-75
• Работать на неисправном стенде зарпщается!
• Контроль за техническим состоянием и правильной эксплуатацией тормозного стенда осуществляется назначенным приказом по предприятию инженерно-техническим работником, ответственным за надзор, содержание и безопасную эксплуатацию специального диагностического оборудования, который обязан:

а)  Осуществлять надзор за техническим состоянием и безопасной эксплуатацией контрольного стенда для проверки тормозов.

б)  Обеспечить наличие и правильность ведения технической документации на контрольный стенд.

в)  Соблюдать порядок назначения лиц, ответственных за эксплуатацию контрольного стенда.

г)  Организовывать и проводить первичное освидетельствование и не реже, чем  1 раз в 6 месяцев проводить периодическое освидетельствование контрольного стенда.

• Контрольный стенд для проверки тормозной системы автомобиля должен быть закреплен за лицом, ответственным за его эксплуатацию, назначение которого производится по согласованию с инженерно-техническим работником, ответственным по надзору.

К работе с контрольным стендом допускаются только лица, изучившие  инструкцию по эксплуатации, прошедшие инструктаж по технике безопасности и ознакомленные  с особенностями его работы и эксплуатации.

• До начала эксплуатации нового тормозного стенда после монтажа потребитель обязан провести полное освидетельствование данного диагностического оборудования в соответствии с требованиями инструкции по эксплуатации, а именно: статические и динамические испытания, измерение сопротивления изоляции, проверка электрической прочности, работы конечных выключателей и системы синхронизации, а также встроенных в тормозной стенд контрольных датчиков.

     В дальнейшем через каждые 6 месяцев должно производиться полное техническое переосвидетельствование контрольного стенда. Рассмотрим подробнее его элементы:

а)  Осмотр: должен быть проверен стенд в работе, его оборудование, затяжка всех болтовых соединений, крепление осей, его техническое состояние и заземление.

б)  Статическое испытание.

в)  Динамическое испытание.

г)  Контроль изоляции осуществляется мегомметром М1102/1, ТУ 25-04-798-78. Наименьшее сопротивление изоляции допускается не менее 0,5 (МОм).

д)  Проверка электрической прочности производится повышенным напряжением 1(кВ) промышленной частоты в течение 1 (мин) для вторичных цепей.

• Блоки роликов и стойка приборная должны быть заземлены в соответствии с технической документацией. Внешние устройства перед включением в сеть и подключением к стенду должны быть заземлены. Работа на стенде с неисправным заземлением запрещается.
• Профилактический осмотр, ремонт и техническое обслуживание, не связанные с измерениями в электрической схеме стенда должны производиться после отключения от общей электрической сети.
• При проведении юстировочных работ оператор, работающий со стойкой приборной, должен находиться на резиновом коврике.
• Для заезда автомобиля на опорное устройство и съезда с него должны быть предусмотрены направляющие.
• Помещение, в котором установлен стенд, должно быть обеспечено первичными средствами пожаротушения в соответствии с указаниями ГОСТ 12.4.009-75
• Монтаж и эксплуатацию электроаппаратуры осуществлять в полном соответствии с требованиями ''Правил устройства электроустановок'', ''Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей'' и ''Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок''.

Электродвигатели, ролики, рама, электроаппаратура должны быть надежно заземлены.

• Ежедневно проверять четкую и правильную работу конечных выключателей, установленных в роликовом узле.

Это делается следующим образом:

а)  включить входной автоматический выключатель, подать напряжение в цепь управления стендом;

б)  нажать на пульте управления кнопку одновременного включения подъема (кнопку ''вверх''), при этом включаются электродвигатели обоих подъемных механизмов и подъемные ролики начинают подниматься. При достижении верхнего положения должны сработать конечные выключатели верхнего положения и оба двигателя должны отключиться;

в)  Нажать на пульте управления кнопку ''вниз'' при этом должны включиться электродвигатели обоих подъемных механизмов и подъемные ролики будут опускаться. При достижении подъемными роликами крайнего нижнего положения должны срабатывать конечные выключатели нижнего положения и двигателя обоих подъемных механизмов должны отключиться.

• Одновременно с этим проверяется работа устройства синхронизации:

а)  Вводя аллюминевую пластину шириной 3 (мм) в паз верхнего конечного выключателя любого подъемного механизма должны отключаться двигатели обоих механизмов.

б)  При вводе пластины в паз нижнего конечного выключателя отключается только двигатель данного подъемного механизма.

• Во время работы тормозного стенда помимо оператора, находящегося у пульта управления, должен присутствовать работник, который обязан вести наблюдение за положением автомобиля и работой роликов стенда со стороны, невидимой оператору, и при возникновении какой-либо опасности подать оператору знак о немедленной остановке стенда.
• Запрещается диагностирование автомобилей собственной массой более 2,5 тонн.
• Запрещается находиться в автомобиле, под ним или в зоне его возможной досягаемости во время работы тормозного стенда.
• Запрещается эксплуатировать тормозной стенд при видимом повреждении изоляционных проводов. Запрещается соединять и отсоединять все разъемы при включенном входном автоматическом выключателе.

Все работы по подготовке тормозного стенда к работе и его обслуживанию выполнять также при отсутствии напряжения.

• Запрещается проводить какие-либо работы с тормозным стендом и его пультом управления при работающем стенде, во время подъема и опускания подъемного механизма с автомобилем.
• Перед началом диагностирования автомобиля необходимо убедиться в правильном положении автомобиля на роликах стенда.
• После заезда автомобиля на стенд необходимо убедиться в правильном и устойчивом положении автомобиля на нем.

При обнаружении перекосов следует переставить автомобиль.

• Ежемесячно следует производить проверку и подтяжку всех резьбовых соединений в том числе опор роликов.
• В случае возникновения какой-либо опасности или неисправности при работе стенда необходимо немедленно остановить стенд.
• Безопасная работа тормозного стенда гарантируется только для тех его функций, условий эксплуатации и нагрузок, на которые рассчитан стенд и которые указаны выше. Запрещается использовать тормозной стенд не по назначению или в условиях, отличных от выше описанных.
• Для проведения технического обслуживания или ремонтных работ необходимо связаться с сервисной службой, поставляющей данное диагностическое оборудование. При проведении данных работ силами и средствами владельца тормозного стенда вся ответственность за его дальнейшую работоспособность и безопасность ложится на него.
• Настоящие требования должны быть вывешены на видном месте в зоне эксплуатации тормозного стенда.

 1.8 Определение параметров основных стенда тормозного

К основным параметрам тормозных стендов относятся:

• размеры беговых барабанов
• расстояние между осями барабанов одной секции стенда
• скорость вращения автомобильного колеса на стенде
• максимально возможная тормозная сила на колесе
• мощность электродвигателя привода каждой секции стенда
• весовая характеристика автомобиля (развесовка)

Диаметр барабана выбирается в зависимости от размера автомобильного колеса и обеспечения условий качения, приближенным к дорожным.

Диаметр барабана определяется:

d_б ≥ (0,4 ÷ 0,6) d_к = (0,4 ÷ 0,6) · 570 = 228 ÷ 342

где   d_б – диаметр барабана

        d_к – диаметр колеса автомобиля

Обычно диаметр барабана принимают равным: d_б = 150 ÷ 400 (мм)

Принимаю диаметр барабана тормозного стенда равным: d_б = 220 (мм)

Длина барабана зависит от типа автомобиля и его параметров. Рекомендуется длину барабана определять по формуле:

Lб = (Кн – Кв) / 2 + А = (1630 – 1110) / 2 +150 = 410 (мм)

где    Кн – наибольшая наружная колея типов автомобилей, для которых рассчитан стенд

          Кв – наименьшая внутренняя колея типов автомобилей, для которых рассчитан стенд

           А – коэффициент, учитывающий тип автомобиля

Для легковых автомобилей А = 150 (мм)

Для грузовых А = 100 (мм)

Принимаю длину барабана тормозного стенда Lб = 500 (мм).

Общая длина продольной оси барабана (ширина стенда) определяется по формуле:

Lоб = 2Lб + Lмб = Кн + А = 1630 + 150 = 1870 (мм)

где    Lоб – общая длина продольной оси барабана

          Lмб – расстояние между барабанами

Расстояние между осями барабанов

Расстояние между осями барабанов определяет устойчивость автомобиля на стенде и возможность самостоятельного съезда автомобиля с него.

Достаточная устойчивость обеспечивается при условии равенства: tg α = φ

где  α – угол между прямой, соединяющей ось колеса и ось барабана тормозного стенда и горизонтальной осью.

         φ – коэффициент сцепления шины с поверхностью барабана

Для стендов с расположением барабанов на одном уровне условия устойчивости и съезда автомобиля со стенда находятся в противоречии.

Чем больше расстояние между осями барабанов, тем лучше сцепление колеса с барабаном; чем меньше расстояние между осями барабанов, тем лучше съезд.

Экспериментально установлено, что:

l_max = b · (r_k + r_б) = 1,65 · (285 +110) = 651,75 (мм)

l_min = 2 r_б +20 = 2 · 110 + 20 = 240 (мм)

где    l – расстояние между осями барабанов тормозного стенда

          rk – радиус колеса автомобиля

          rб – радиус барабана тормозного стенда

          b – величина, учитывающая наличие устройств, облегчающих съезд. Так как проектируемый стенд имеет подъемное устройство, облегчающее съезд автомобиля, то b = 1,65.

Оптимальное значение расстояния между осями барабанов:

                        l_max ≥ l_опт ≥ l_min

                      651,75 ≥ l_опт ≥ 240

Рекомендуемое расстояние между осями барабанов можно также определить по специальной зависимости:

l = (r_k + r_б) · 2φ / √1 + φ²   =

= (285 +110) 2 · 0,4 / √1 + 0,4²  = 398 (мм)

Принимаю расстояние между осями барабанов l = 440 (мм).

Скорость вращения колес автомобиля на стенде принимаю равным        5 км/ч.

Определение тормозной силы

Тормозная сила на колесе зависит от уровня расположения барабанов, числа ведущих барабанов (в одной секции), расстояния между осями барабана и коэффициента сцепления шины с опорной поверхностью.

Количественно значение максимальной тормозной силы определяется:

Pτ max = R · φ

где   Pτ max – максимальная тормозная сила

         R – нормальная реакция ведущего барабана

         φ – коэффициент сцепления

Так как проектируемый тормозной стенд имеет барабаны на общем уровне и связанные цепной передачей, т.е. оба барабана ведущие, то нормальная реакция барабанов определяется:

_{R1 =}  G (sin α1 – φcos α1) ₌

               (1+ φ²) sin 2α1

 ₌  6000 (sin 50˚ - 0,4 cos 50˚) _{=  2673,0 (H)}

          (1 +0,4²) sin 2 · 50˚

_{R2 =}  G (sin α1 + φcos α1) 

               (1+φ²) sin 2α1

₌  6000 (sin 50˚ + 0,4 cos 50˚)    _{=  5373,8 (H)}

            (1 +0,4²) sin 2 · 50˚

где   G – вес автомобиля приходящегося на одно колесо

         α1 – угол между прямой, соединяющей ось колеса и ось барабана стенда и горизонтальной прямой (см. рис. 1)

Реализуемая максимальная тормозная сила определяется:

Pτ max =  Gφ / (1 + φ²) cos α1 =

= 6000 · 0,4 / (1 +0,4²) cos 50˚ = 3218,7 (H)

Определение мощности электродвигателя

Мощность электродвигателя определяется с учетом реализуемой максимальной тормозной силы и определяется по формуле:

W = Pτ max · Va / (270 · 1,36)  =  0,00272  Pτ max · Va   =  

=   0,00272 · 3218,7 · 5 = 4,37 (кВт)

где    W – потребная мощность электродвигателя

          Va – скорость автомобиля (км/ч)

Частота вращения барабана тормозного стенда будет равна:

n_б = Va / 0,377 · r_б = 5 / 0,377 · 0,110 = 120,57 (об/мин)

где     n_б – частота вращения роликов тормозного стенда.

Определяю требуемое передаточное число привода:

uобщ =  nдв / nб = 1500 / 120,57 = 12,44

где   uобщ – требуемое передаточное число привода

         nдв – частота вращения двигателя

Принимаю передаточное число мотор-редуктора равным общему передаточному числу привода. Выбираю:

 мотор-редуктор МРГУ-100-12,5-1  МН 4228-66

двигатель для мотор-редуктора  4А100S2

а) характеристики мотор-редуктора:

• передаточное число uм.р. = 12,5
• межосевое расстояние А = 100
• допустимый момент на тихоходном валу, исходя из прочности по зацеплению:

[T]_т =  (0,122 – 0,0004 · u_м.р) / (n_дв +900) · А³ · К_з · К_р · g =

=  (0,122 – 0,0004 · 12,5) / (1500 + 900) · 100³ · 1,1 · 1,6 · 9,81 = 842 (Н·м)

где   [T]_т – допускаемый момент на тихоходном валу, исходя из прочности по зацеплению

          u_м.р. – передаточное число мотор-редуктора

          n_дв – число оборотов червяка (число оборотов двигателя)

          А – межосевое расстояние

          К_з – коэффициент формы зацепления, принимается в зависимости от передаточного числа

           К_з = 1,1, т.к. u_м.р. = 12,5

           К_р – коэффициент режима работы

• передаваемая мощность, допустимая по долговечности подшипников червяка, выраженная через момент на тихоходном валу:

P_б = [T]_т · n_б / (9550 · η) = 842 · 120 / 9550 · 0,87 = 12,16 (кВт)

где   Р_б – передаваемая мощность, допустимая по долговечности подшипников червяка

                  η – коэффициент полезного действия червячного глобоидного редуктора

б) характеристики двигателя:

• мощность Р_дв = 4 кВт
• асинхронная частота вращения n_дв = 1500 (об/мин)
• коэффициенты перегрузки

Тпуск  _{= 2;}    Тmax  _{= 2,2}

Окончательно определяю частоту вращения ролика тормозного стенда:

nб = nдв / uм.р. = 1500 / 12,5 = 120 (об/мин)

И тогда реальная скорость вращения колес автомобиля на тормозном стенде будет равна:

Va = 0,377 · nб · rб = 0,377 · 120 · 0,110 = 4,98 (км/ч)

 1.9 Расчет передачи цепной

Цепная передача в данном механизме служит для передачи крутящего момента с тихоходного вала мотор-редуктора на приводные валы.

1.9.1) Определяю передаточное число передачи:

Т.о.:   n₁ = n₂ = n_п.в  = 120 (об/мин)

           Т1  = Т м.р = 380 (Н м);  Т2 = Т п.в = 190 (Н м)

1.9.2) Число зубьев звездочки:

Т.к. передача тихоходная (V < 2 (м/с)) и необходимо обеспечить минимальные габариты, принимаю    Z1 = Z min = 13.  Это обеспечивает удовлетворительную плавность хода.

Z2  = Z1· u ц.п = 13 · 1 = 13.

1.9.3) Корректирующий коэффициент:

_{К =}    Кд · Кк · Кс · Кр  ₌    1 · 2,0625 · 1 · 1   _{= 2, 148}

где  Кд = 1 – коэффициент динамической нагрузки (она постоянная)

        Кс = 1 – коэффициент сменности (1 смена)

        Кр = 1 – коэффициент режима работы (постоянный)

        Кz = 1+ 0,01 (Z1 – 17) = 1 + 0,01 (13 – 17) = 0,96

Кz – коэффициент влияния числа зубьев звездочки .

        Кк – коэффициент, учитывающий конструктивные особенности передачи:

        Кк = К1 · К2  · К3 · К4 = 1,1 · 1,25 · 1 · 1,5 = 2,0625

где  К1 = 1,1 – коэффициент регулировки межосевого расстояния (роликом или передвижением опоры)

         К2 = 1,25 – коэффициент длины цепи (т.к. a = 440 < 25 · t =

= 25 · 31,75 = 795,75)

         К3 = 1 – коэффициент угла наклона (φ < 45˚) к горизонту ветви цепи

         К4 = 1,5 – коэффициент смазки (эпизодическая)

1.9.4) Допускаемое давление в шарнирах цепи:

Т.к   50 < n1 < 200, то [p] ≥ 29 (МПа)

1.9.5) Шаг цепи:

Расчет веду для двух вариантов: однорядной (m = 1, Km = 1) и двурядной  (m = 2, Km = 0,85) цепи.

Принимаю цепь роликовую двурядную.

2ПР – 31,75 – 17700   ГОСТ 13568 – 75 с параметрами:

• - шаг: t = 31,75 (мм);
• - диаметр валика: d = 9,55 (мм);
• - диаметр ролика: d1 = 19,05 (мм); расстояние между внутренними пластинами: Bвп = 19,05 (мм);
• - ширина внутреннего звена: B = 27,46 (мм);
• - ширина внутренней пластины: h = 30,2 (мм);
• - расстояние между осями цепи: А = 35,76 (мм);
•  - разрушающая нагрузка: Q = 177 (кН);
• масса 1 (м) цепи: 7,3 (кг).

1.9.6) Геометрия передачи:

а) делительный диаметр:

б) диаметр выступов:

D_е1 = D_е2 = t · (0,5 + ctg (180/Z_i)) = 31,75 (0,5 + ctg (180/13)) = 144,69 (мм)

в) диаметр впадин:

Di1 = Di2 = dgi – 2 (0,5025 · d1 + 0,05) = 132,67 – 2 (0,5025 · 19,05 + 0,05) =113,43 (мм)

г) определяю межосевое расстояние (предварительно):

a = amin ≥ 0,5 (De1 + De2) + (30 ÷ 50) = 0,5 (144,69 + 144,69) + (30 ÷ 50) =175 ÷ 195 (мм)

д) определяю число звеньев цепи и корректирую межосевое расстояние:

_{Zц =}  l   ₌  3a + πd_{g  =}  3 · 180 + 3,14 · 132,67 _{= 30,14 ≈ 30,}

где  l – длина цепи;

        а – предварительное межосевое расстояние.

_{арасч =} t · Z – πd_{g =} 31,75 · 30 – 3,14 · 132,67 _{= 178,57 (мм}

При данном межосевом расстоянии   арасч и углах наклона ветвей цепи к горизонту  φ1 = ± 30º  и φ2 = 90º, я получаю оптимальный угол обхвата звездочек α = 120º (т.е. между ветвями  φ = 60˚), а также расстояние между шестерней и редуктором   l = 22 (мм), т.е.   l > (15 ÷ 20) мм.

е) стрела предварительного провисания цепи:

• для ветвей с φ = ± 30˚:

_{f1 = f2 =} 11,4 √ a³  cos φ  ₌  11,4 √ 0,17857³  cos 30˚  _{= 0,745 (мм)}

• для вертикальной ветви с φ = 90˚:

где Кц = 1 – коэффициент, учитывающий влияние центробежного натяжения при V ≥ 10 (м/с)

ж) монтажное межосевое расстояние (если регулировку не применять):

_{ам = а -}  3 (f₁ + f₂)²  _{=  178,57 -}  3 (0,745 + 0,745)²  _{= 178,56 (мм)}

Т.к. межосевые расстояния отличаются на

∆а = а – ам = 178,57 – 178,56 = 0,01  (мм),

то регулировку можно не применять.

з) Остальные геометрические размеры звездочек:

• ширина зуба звездочек

            b1 = 0,9 · Bвп – 0,15 = 0,9 · 19,05 – 0,15 = 16,995 ≈ 17 (мм)

• ширина венца звездочек:

            B = (m – 1) · A + b1 = (2 – 1) · 35,76 + 16,995 = 52,755 ≈ 52,76 (мм)

• радиус закругления зуба:

            r3 = 1,7 · d1 = 1,7 · 19,05 = 32,385 ≈ 32,39 (мм)

• расстояние от вершины зуба до центра дуг закруглений (до линии центра):

            H = 0,8 d1 = 0,8 · 19,05 = 15,24 (мм)

• толщина обода:

             δ = 1,5 (De – dg) = 1,5 (144,69 – 132,67) = 18 (мм)

• толщина диска:

             С = (1,2 ÷ 1,3) · δ = (1,2 ÷ 1,3) · 18 = 21,6 ÷ 23,4 ≈ 22 (мм)

• высота зуба:

             _{h1 =}  De – Di  ₌  144,69 – 113,43  _{=15,63 (мм)}

• диаметр проточки:

       Dc = t · ctg (180/Z) – 1,3 · h = 31,75 · ctg (180/Z) – 1,2 · 30,2 = 92,58 (мм)

где   h = 30,2 (мм) – ширина пластины цепи

• диаметр ступицы звездочки вала шестерни:

              dст1 = (1,2 ÷ 1,5) · dвых2 = (1,2 ÷ 1,5) · 60 = 72 ÷ 90 (мм)

Принимаю dст1 = 80 (мм)

• длина ступицы:

               lст = (0,8 ÷ 1,5) · dвых1

            lст1 = (0,8 ÷ 1,5) · 60 = 48 ÷ 90 (мм);

Принимаю lст1 = 50   (мм)

lст2 = (0,8 ÷ 1,5) · 60 = 48 ÷ 90 (мм);

Принимаю lст2 = 50 (мм)

Здесь dвых1 = 60 (мм) – диаметр вала под ступицей звездочек;

 dвых2 = 60 (мм)

1.9.7) Расчет шпонок ступиц звездочки и их подбор:

а) материал шпонок – сталь 45  ( нормализованная), у которой:

  σ_в  = 600 (МПа); [ σ ]см = 300 (МПа); [ τ ]ср = 120 (МПа)

б) Проверка на снятие:

     Условие прочности:

                                 [Мкр]мах < 0,5·d · к · е · [δ]см · 10^-3 

Отсюда длина шпонки          1 равна:

_1> 2 · [Мкр]мах · 10^-3

           d · к · [δ]см

где  [Мкр]мах – максимальный длительнодействующий момент

     d = dвых - диаметр вала под ступицу звездочки.   

     К = h – t₁ – выступ шпонки от шпоночного паза.

     [δ]см – допустимое напряжение снятия.

• для ведущей звездочки:

     _11> 2 · 503,129 · 10^-3 _{= 27,952 (мм)}

• для ведомой:

     _11> 2·244,018·10^-3 _{= 18,075 (мм)}

     Принимаю конструктивно: 11 > 32 (мм); 11 = 32 (мм)

в)  Проверка на срез:

     Условие прочности:

                [Мкр]мах < 0,5 (d + к) · в · 1 · [τ]ср · 10^-3

               _{1 >} 2[Мкр]мах · 10^-3

                      (d + к) · в · [τ]ср

     где  [τ]ср – допустимое напряжение на срез.

• для ведущей звездочки:

_{11 >} 2 · 503,129 · 10-3 _{= 16,251 (мм)}

         (60 + 3) · 12 · 120

• для ведомой звездочки:

           _{12 >}   2 · 244,018 · 10-3 _{= 15,405 (мм)}

                     (30 + 3) · 8 · 120

    Окончательно принимаю:

        11 > 28 (мм); 12 = 32 (мм)

1.9.8) Проверочные расчеты:

а)  проверка условия:

                                        n1 < nmax

при t = 31,75 (мм) nmax = 630 (об/мин), т.о.

n1 = 14,575 < nmax = 630 (об/мин), следовательно условие выполняется.

б)  Проверка давления в шарнире цепи:

     _{р =} 6,28 · 10^-3 · Т1 · к    ₌  6,28 · 10^-3 · 503,129 · 2,1484      _{= 36,89 (МПа)}

           t1 · t · b · d · m · km     13 · 31,75 · 27,46 · 9,55 · 2 · 0,85

т.к. n1 = 14,575 (об/мин) < 50 (об/мин), то перегрузка

Рмах _{· 100% =} 36,89 – 35 _{· 100% = 5,4%}              допускается

р [р]о – условие выполняется

в)  Число ударов в единицу времени у звеньев цепи:

_{U =} t1 · n1  ₌ 13 · 14,575 _{= 0,421 (1/с) < [U]3 = 16,67 (1/с)}

       15 · tц       15 · 30

где  [U]3 = 16,67 (1/с) – допускаемое число ударов звена цепи для  3-х звездочной передачи.

_{[U]3 = 2 ·} [U]2 _{= 2 ·}  25 _{= 16,67 (1/с)}

• Силы, действующие в передаче:

       Окружные силы на звездочках:

_{Ft =}     T · n    _{,              где  U – скорость цепи:}

     U = t1  · n1  · t = 13 ·  14,575 ·  31,75 = 100,264   10-3 (м/с)

• на ведущей звездочке:

_{Ft1 =} T1 · n1    ₌     503,129 · 14,575        _{= 7658,44 (Н)}

          9,55  U        9,55 ·  100,264 ·  10^-3

• на ведомых звездочках:

     _{Ft2 =}   T2   n2     ₌   244,018   14,575      _{= 3714,35 (Н)}

                 9,55 · U        9,55 · 100,264 · 10^-3

 1.10 Расчет кинематический и силовой механизма подъемного

Целью данного расчета является получение минимальных размеров и массы привода, оптимальной его компоновки и сведение к минимуму расходов на его эксплуатацию (мощность, обслуживание и т.п.).

Силу, действующую на эксцентрик, определяю из уравнения моментов:

              F = G · L / l = 6000 · 0,28 / 0,13 = 12923 (H)

где  F – сила, действующая на эксцентрик

       G – максимальная сила, действующая на ролик подъемного механизма

        L – кратчайшее расстояние от ролика до опоры (см. рис. 2)

         l – расстояние от эксцентрика до опоры (см. рис. 2)

Определяю максимальный момент, действующий на ось эксцентрика:

М_max = F · e = 12923 · 0,08 = 1033,8 (Н · м)

где   М_max – максимальный крутящий момент, действующий на ось эксцентрика

           е – эксцентриситет эксцентрика

Мощность на приводном валу эксцентрика при принимаемой скорости равной V = 0,0435 (м/с) будет равна:

Р_п.в. = F · V / (η_подш · η_р) = 6000 · 0,0435 / (0,98 · 0,96) = 277 (Вт)

где   Р_п.в. – мощность на приводном валу эксцентрика

         V – скорость движения подъемного механизма

          η_подш – коэффициент полезного действия подшипников в опорах привода подъемного механизма

          η_р – коэффициент полезного действия редуктора

Определяю частоту вращения приводного вала эксцентрика подъемного механизма:

n_п.в. = 60 · V / (π · e) = 60 · 0,0435 / (3,14 · 0,08) = 10,38 (об/мин)

где   n_п.в. – частота вращения приводного вала эксцентрика подъемного механизма.

По данным расчета беру двигатель марки 4АА63А2, у которого

характеристики следующие:

• мощность Р_дв = 0,37 кВт
• асинхронная частота вращения n_дв = 920 (об/мин)
• коэффициенты перегрузки

Тпуск  _{= 2;}    Тmax  _{= 2,2}

Определяю требуемое передаточное число привода:

u_общ = n_дв / n_пв = 920 / 10,38 = 88,63

где   u_общ – передаточное отношение привода

         n_дв – частота вращения двигателя

Принимаю передаточное число редуктора равным общему передаточному числу привода. Выбираю:

Червячный глобоидный редуктор РГУ-40-63-3  МН 4228-66

двигатель для редуктора  4АА63А2.

Характеристики червячного глобоидного редуктора:

• передаточное число uм.р. = 63
• межосевое расстояние А = 40

Определяю реальную частоту вращения приводного вала эксцентрика:

n_пв = n_дв / u_общ = 920 /63 = 14,6 (об/мин)

Тогда скорость движения подъемного механизма будет равна следующему:

V = π · n_пв · е / 60 = 3,14 · 14,6 · 0,08 / 60 = 0, 061 (м/с)

 1.11 Схема электрическая принципиальная

 Схема электрическая принципиальная тормозного стенда представлена на листе 7.

1.11.1. Силовой щит А1 состоит из устройств коммутации, трансформаторов питания и устройств защиты.

Автоматический выключатель Q1 обеспечивает включение – отключение стенда и защиту сети от коротких замыканий и перегрузок. Пускатель К1 управляется контрольным реле К3  и коммутирует цепь питания мотор – редукторов М1, М2.

Переключателями реверса q 2, q 3 можно отключить каждый мотор – редуктор или переключатель его фазы.

Питание схемы стенда осуществляется со вторичных обмоток разделительного трансформатора Т1:

220 В подается на трансформатор Т2 и приборы;

5 В – на индикаторную лампу «Сеть»;

24 В – на реле К2…К4.

Вторичные обмотки трансформатора Т2 запитывают силоизмерительными системы В1, В2 напряжением 24 В и стабилизаторы напряжением 16 – 17 В.

Контакт реле К2 коммутирует цепь питания подъемного механизма.

Цепь питания реле К3 замыкается через нормально – замкнутый контакт реле К1 платы А7.

Реле К2 и К3 взаимно заблокированы нормально - замкнутыми контактами и их одновременное срабатывание невозможно.

Контакт реле К4 при замыкании подготавливает электронную часть схемы стенда к работе.

1.11.2. Опорное устройство А2 предназначено для вращения колес и восприятия тормозных сил автомобиля и состоит из мотор – редукторов М1, М2, подъемных механизмов и датчиков ДСТ 1778 силоизмерительных систем В1, В2.

Сигналы датчиков поступают на усилители – преобразователи ПА-1 силоизмерительных систем

1.11.3. Пульт управления А3 предназначен для управления стендом с места водителя.

При нажатии кнопки S3 «Пуск срабатывает реле К3 и К4, реле К3 блокируется собственным контактом и включает магнитный пускатель К1. При нажатии кнопки S2 «Подъемники» срабатывает и блокируется реле К2.

При нажатии кнопки S1 «Стоп» цепь питания реле К2…К4 разрывается и схема запуска устанавливается в исходное состояние.

1.11.4. Блоки питания А4 и А5 предназначены для питания электронных устройств и ламп индикации стенда, одинаковы и состоят из выпрямителя  V1 и стабилизатора. Регулируемый элемент стабилизатора состоит из транзисторов V2, V3.

Усилитель стабилизатора на микросхеме ДА, на инверсной вход который подает опорное напряжение стабилитрона V4, а на прямой выход подается напряжение  с делителя R5…R7. Установка напряжения 15 В осуществляется переменным резистором R7.

1.11.5. Компараторы А6 предназначены для обработки сигналов усилителей ПА-1 и выработки сигналов для светового табло и платы управления состоят:

• из фильтров на R3…R6, С2, С3;
• сумматора на ДА1;
• вычислителя на ДА2;
• компаратора сумматора на ДА4, ДА5;
• триггера сумматора на Д2;
• триггера неравномерности на Д2;
• транзисторных ключей V4…V6.

Фильтры очищают сигналы силоизмерительных систем от помех и делит их пополам.

На сумматоре ДА1 сигналы складываются и, если сигнал на выходе больше опорного напряжения, то срабатывает компаратор на ДА3, на его выходе появляется низкий потенциал, на выходе Д1.1 высокий потенциал, ключ на V4 откроется, и загорится лампа табло «Годен».

Резистором R15 устанавливается уровень стабилизатора компаратора. Опорные напряжения формируются от источника +15 В делителем на резисторах 18  и переменным сопротивлением резисторов R1…R3 и R4…R6 блока приборов А8.

Опорное напряжение устанавливается резисторами R1…R3 блока приборов.

Половина опорного напряжения с делителя на R30, R31 через переключатель S2 блока питания А8 подается на прибор Р1. На выходе вычитаетеля Да2 имеется сигнал, равный разности сигналов второй и первой силоизмерительных систем, а резистором R16 вычитатель балансируется.

На компараторе ДА4 сравнивается положительный с опорным, а на ДА5 отрицательный сигнал разности.

Уровни срабатывания компараторов неравномерности подбираются резисторами R20.

Ключи на транзисторах V5, V6 коммутирует лампы     табло неравномерности.

При срабатывании компараторов срабатывают триггеры на Д2, но их состояние будет неустойчиво, пока на шине «R» нулевой потенциал. При появлении на шине высокого потенциала триггера «запомнят» свои состояния, но если опрокинется какой-либо триггер на Д2, то триггер на Д1 возвратится в исходное состояние, и табло «Годен» погаснет, а табло «Неравномерность» будет светиться.

Потенциал на шину «R» подается с платы управления.

1.11.6. Плата управления А7 предназначена для формирования сигналов управления и состоит из формирователей импульсов, триггеров, регистра, дешифратора  и транзисторных ключей.

При открывании транзисторного ключа V4 платы А7 отрицательный перепад через входную цепь V1, R5, R4, С4 запустит мультивибратор  на Д2.3, Д2.4, который формирует импульс длительностью 1с. Длительность импульса устанавливается резистором R8.

На формирователе С5, R2, Д2.1 от заднего фронта импульса мультивибратора сформируется отрицательный импульс и опрокинет триггер на Д3.1, Д3.3. Высокий потенциал триггера откроет ключи на транзисторах V6, V7 и подается на шину «R»  платы А6.

Ключи V6, V7 откроются и подадут нулевой потенциала выходы приборов «Внешний запуск», изменение при этом прекратится, и приборы будут хранить и высвечивать результаты последнего изменения.

От заднего фронта импульса формирователя на С6, R3, Д2.2 сформируется отрицательный импульс, который опрокинет триггер на Д3.2, Д3.4.

Высокий потенциал его откроет ключ на V5, реле К1 сработает своими контактами разомкнет цепь питания реле К3силового щита А1 и мотор – редукторы отключаются.

При срабатывании реле К4силового щита А1 его контакты подают нулевой потенциал на шину «R» платы А7. Триггеры на Д3 возвращаются в исходное состояние и их низкий потенциал закрывает ключи V5, V6, V7 на возвращая приборы к непрерывному измерению и подготавливая цепь запуска мотор – редукторов. С триггера на Д3.1, Д3.3 низкий потенциал подается на шину «R» платы А6, устанавливая ее триггеры в исходное состояние. Элементы Д2.4 мультивибратора и дешифратор на Д5 закрываются. На выходе формирователя на д1.2 появляется положительный импульс, который переводит регистр на д4 в следующее состояние.

Регистр имеет три состояния 00; 10; 01, которые расшифровываются дешифратором Д5.1, Д5.2, Д5.3.

Элементы дешифратора открываются в соответствии состоянию регистра через инверторы V9…V11 открывают ключи на V12…V14. В  цепи ключей находится реле К2…К4 и лампы табло режимов. Контакты реле включают резисторы R1…R3 блока приборов А8 в делитель опорного напряжения композиторов, а лампы табло режимов индицируют какой резистор включен.

При срабатывании триггера на Д3.1, Д3.3 или при появлении «0» потенциала по шине «R» дешифратор на Д5 закрывается через диоды V3, V4. Реле К2…К4 отключают делители опорного напряжения, лампочки табло гаснут.

1.11.7. Блок приборов предназначен для выдачи измерительной и световой информации, управления электронной частью схемы стенда.

Питаются приборы Р1, Р2 напряжением 220 В через сетевые фильтры Z1, Z2. Входы приборов переключателем S2 подключаются к цепи силоизмерительных систем В1, В2, или прибор Р1 подключается к цепи опорного напряжения  компараторов, а вход прибора Р2 закорачивается. При разомкнутых контактах переключателя S1 приборы и световое табло работает в режиме «запоминания», а при замыкании контактов на шину «R» платы управления подается нулевой потенциал, и приборы работают в непрерывном режиме.

Лампы Н1, Н2, Н3 управляются ключами компараторов, а Н4, Н5, Н6 ключами регистра. Лампа Н7 индицирует включение стенда.

1.11.8  Технические параметры АЦП

В данном разделе описаны технические параметры АЦП, ЦАПа, цифровых линий и внешние условия работы.

1.11.8.1) Аналого – цифровой преобразователь (АЦП)

На плате имеется один АЦП, на выход которого при помощи коммутаторов может быть подан один из 16 или 32 аналоговых каналов с внешнего разъема платы.

Параметры АЦП представлены в таблице 1:

Количество каналов	16дифференцированных 32 с общей землей
Разрядность	12 бит
Время преобразования	1.7 мкс
Входное сопротивление	Не менее 1 МОм
Диапазон входного сигнала	±5.12В, ±2.56В,±1.024В для платы L – 1250 ±10.24B, ±5.12B, ±2.56B L – 1250J, L – 1250S
Максимальная чистота преобразования	500 кГц
Защита входов	При включенном питании компьютера входная защита выдерживает ±20В    При включенном питании входная защита выдерживает ±10В
Интегральная нелинейность преобразования	± 0.8 МЗР, макс. ±1.2 МЗР
Дифференциальная не- линейность преобразования	±0.5 МЗР, макс. ±0.75
Отсутствие пропуска кодов	Гарантировано 12 бит
Время установления аналогового тракта  при максимальном перепада напряжения (временные параметры приведены для точности установления аналогового тракта до 1 МЗР)	Плата L – 1250J:    При усилении 1 или 2 t =3мкс    При усилении 5 t =4мкс Плата L – 1250S, L – 1250, N – 1250:    При усилении 2 или 2 t =2мкс    При усилении 5 t =3мкс
Межканальное прохождение	На полосе 10 кГц меньше 0.5 МЗР  На полосе 100 кГц L – 1250S: 0.5 МЗР; L1250,J: 1.5 МЗР
Смещение нуля	±0.5 МЗР, макс. 1 МЗР

1.11.8.2) Цифро – аналоговый преобразователь (ЦАП)

         На плате может быть установлено до двух независимых ЦАПов. Каждый из них выдает постоянное напряжение в соответствии с записанным в него цифровым кодом.

Параметры ЦАПа представлены в таблице 2:

Количество каналов	1(2)
Разрядность	12 бит
Время установления	10 мкс
Выходной диапазон	+/-5.12В

1.11.8.3) Цифровые выходы и входы

         На платах имеются цифровые входные и выходные ТТЛ линии, при помощи которых можно управлять внешними устройствами, осуществлять цифровую синхронизацию ввода и т.п.

Входной порт	4 бит ТТЛШ
Выходной порт	12 бит ТТЛШ
Напряжение низкого уровня	×мин.0В  ×макс. 0.4В
Напряжение высокого уровня	×мин. 2.4В ×макс. 5.0В
Высокий ток низкого уровня (макс.)	8 мА
Выходной ток высокого уровня (макс.)	0.4 мА
Входной ток низкого уровня	0.2 мА

Если выходной ток низкого уровня должен превышать указанное значение, эту ситуацию необходимо согласовать с фирмой производителем (имеется возможность увеличения максимального значения тока до 24 мА при помощи установки специальных микросхем).

         1.11.8.4) Внешние факторы представлены в таблице 4:

Рабочая температура	От +5°С до +70°С
Температура хранения	От –10°С до +11°С
Относительная влажность	От 5 % до 90 %

 2 Часть технологическая

2.1 Обоснование выбора части технологической  проекта 

Производство втулочно-роликовых цепей (цепей Ралля), применяемых на подъемниках, является одним из наиболее массовых производств. Втулочно-роликовые цепи используются также в комбайнах, конвейерах, мотоциклах, велосипедах и др.

Неизменность конструкции и размеров в течение длительного времени является важной особенностью втулочно-роликовых цепей. Поэтому совершенно очевидна важность автоматизации их производства.

2.2 Анализ технологической конструкции изделия 

Втулочно-роликовые цепи имеют небольшие габаритные размеры и массу. Максимальное количество деталей в изделии не превышает шести штук, большая возможность одновременной установки нескольких деталей.

По ходу технологического процесса сборки нет необходимости переборки изделия.

Втулочно-роликовые цепи и их компоненты легко транспортируются, а их компоненты легко контролируются. Исключены подгонные работы и установка деталей по месту. Удобен подход монтажного инструмента и возможность механизированного оборудования. Имеет место полная взаимозаменяемость деталей и узлов.

В массовом производстве выполнение всех этих условий дает возможность организации непрерывно-поточной сборки втулочно-роликовой цепи.

2.3 Процесс технологический сборки цепи 

Втулочно-роликовые цепи состоят из наружных и внутренних звеньев, шарнирно соединенных посредством валиков и втулок.

Внутреннее звено (катушка) состоит из двух внутренних пластин (нормальных 1 или специальных 2 – в зависимости от назначения цепи), в отверстия которых запрессованы втулки 3.

При сборке звена на втулку предварительно надевается ролик 4, который должен свободно вращаться на ней.

Расстояние между осями двух запрессованных втулок является шагом внутреннего звена.

Наружное звено состоит из двух наружных пластин 5, в отверстия которых запрессованы два валика 6. Расстояние между двух валиков является шагом наружного звена.

Как легко заметить, цепи отличаются друг от друга конструкцией катушек, последовательностью расположения их в цепи и общей длиной цепи.

Технологический процесс сборки цепи.

а) валового производства:

• сборка полукатушек
• надевание роликов на втулки и предварительная сборка катушки
• допрессовка катушек
• развертывание катушек
• осмотр катушек
• сборка вилок
• осмотр вилок
• сборка цепи
• расклепка валиков

б)  на автоматической линии:

• сборка втулок с роликами
• предварительная сборка катушек
• окончательная сборка катушек
• контроль катушек
• предварительная сборка цепи
• окончательная сборка цепи
• расклепка валиков

По классификации технологических процессов, предложенной Л.Н. Кашиным, все операции валового производства сборки втулочно-роликовых цепей соответствуют третьему классу, за исключением операции «развертывание отверстий», соответствующее второму классу. Поэтому для выполнения операции сборки в линии потребовались лишь незначительные доработки технологического процесса.

Технологический процесс сборки цепей на автоматической линии имеет следующие отличия от валового:

• На линии отсутствует сборка полукатушек, сразу образуется предварительно собранная катушка (нашивание пластин на втулки). Это исключает образование так называемой «рюмки» на втулках после их запрессовки в нижнюю пластину. «Рюмка» образуется вследствие того, что втулка, изготовленная сверткой, имеет шов. При запрессовке втулки в одну пластину сжимается часть втулки, входящая в пластину, свободная же часть разжимается, образуя «рюмку», которая ухудшает надевание роликов на втулку и напрессовку верхней пластины.
• Операция второго класса – развертывание отверстий – заменена более прогрессивной операцией третьего класса, калибровкой отверстий на штырях.
• Введен автоматический контроль диаметров отверстий и высоты катушек.
• Исключены операции осмотра.

Технологический процесс сборки цепи, принятый для линии, полностью состоит из операций, соответствующих третьему классу, т.е. высшему классу технологических процессов.

2.4 Обоснование применения автоматической роторной линии для сборки цепей втулочно-роликовых 

Линия сборки втулочно-роликовых цепей должна удовлетворять следующим требованиям:

• обладать высокой производительностью
• быть в достаточной степени универсальной
• должна автоматически осуществлять комплектацию элементами и исключать возможность обрыва цепи из-за их некомплектности
• должна автоматически осуществлять контроль катушек и автоматически удалять блокированные катушки из потока
• должна автоматически осуществлять разделение цепи на отрезки заданной длины.

Так как машины первого класса обеспечивают высокую производительность, сочетая ее с автоматической комплектацией элементов цепи, автоматическим контролем и удалением брака из потока, практически не могут (существующая производительность машин первого класса для сборки втулочно-роликовых цепей не превышает 50 шагов в минуту), то осуществлять указанные требования надежно и технически просто можно только на машинах третьего класса, т.е. на автоматических роторных линиях.

Проектная производительность этой линии 100 шагов в минуту, коэффициент использования 0,9.  Электроавтоматика линии допускает возможность сборки цепей длиной от 3876 мм (102 шага) до 11628 мм (306 шагов), составленных в любой последовательности из нормальных и специальных катушек.

Роторные сборочные линии применяют для сборки мелких изделий простой конструкции. Технологический процесс сборки изделия происходит непрерывно без периодических остановок одного или нескольких связанных в одну систему многофункциональных столов (роторов), на которых разрешаются сборочные приспособления для установления собираемых изделий. Линия имеет сборочные и транспортные (питающие) роторы.

На автоматических сборочных роторных автоматах можно производить:

запрессовку, развальцовку, обжимку и другие сборочные переходы и контроль изделия. При сборке изделий из нескольких деталей сборочные роторные автоматы имеют два-три питающих ротора, расположенных последовательно против соответствующих позиций сборочных роторов. На автоматических сборочных линиях между сборочными агрегатами нет заделов, так как сборочные механизмы не требуют частой смены и подналадки. Изготовление автоматизированного сборочного оборудования из норматизированных узлов обеспечивает обратимость такой конструкции вследствие повторного применения нормализованных узлов в сборочных автоматах и полуавтоматах при смене конструкции собираемых объектов.

Сборочное оборудование, состоящее из нормативных узлов, может быстро переналаживаться на сборку новых сборочных изделий. Такое сборочное оборудование имеет сменные и переналаживаемые насадки силовых головок, сменные шпиндели, силовые поворотные столы и т.д.

Конструирование механизированного сборочного оборудования из нормализованных деталей и узлов должно основываться на классификации собираемых деталей и изделий и типизации технологических процессов их изготовления: на разработке типовых схем рабочих и вспомогательных движений оборудования, разработке новых типовых компоновок конструкции сборочного оборудования и т.д.

При наличии классификации собираемых изделий можно установить вид сборочных операций и определить основные схемы рабочих движений исполнительных органов автоматизированного сборочного оборудования.

2.5 Устройство автоматической линии роторной для сборки цепи втулочно-роликовой 

Автоматическая роторная линия сборки цепей представляет собой машину, состоящую из агрегатов-роторов и транспортов, связанных между собой непрерывной кинематической цепью и смонтированных на единой станине.

Линия состоит из семи рабочих роторов, автоматов питания элементами, узлов электроавтоматики, привода линии, гидропривода и других второстепенных узлов. Рабочие и транспортные роторы расположены вертикально в станине балочной конструкции.

Рабочие роторы I и VI – механические, с креплением рабочего инструмента без блоков. Рабочие роторы II; III; IV; V – механические, с креплением рабочего инструмента в блоках. Рабочий ротор VII – электромеханический. Транспортные роторы для втулок, роликов и валиков представляют собой шлицы с подпружиненными пружиной 1 губками 2, расположенными парами.

Шаг в паре равен шагу цепи.

Транспортные роторы для пластин представляют собой приемник 1 с подпружиненной пружиной 3  лапкой 2, которая удерживает пластину во время транспортировки.

Транспортные роторы для катушек представляют собой ползуны 1 подпружиненные пружиной 2 с губками 3, которые, разжимаясь, удерживают ее. Транспортные роторы для цепи представляют собой звездочку 1 с подпружиненными пружиной 2 зубьями 3, расположенными через шаг.

На линии приняты три типа автоматов питания элементами:

• автомат питания втулками, роликами и валиками
• автомат питания нормальными пластинами (наружными и внутренними)
• автомат питания специальными пластинами

На линии имеется девять основных питателей элементами цепи и пять дополнительных подпиток катушками и другими элементами.

Питатель состоит из подвижного плунжера, рабочий ход которого осуществляется от пружины и кулачка, возвращающего плунжер в первоначальное положение.

Подпитка представляет собой накопитель элементов цепи или готовых катушек, расположенный вертикально в виде столбика, примыкающего нижней своей частью непосредственно к питателю.

Привод линии осуществляется от индивидуального электродвигателя и располагается на верхних плитах.

2.6 Процесс технологический сборки цепи втулочно-роликовой на автоматической линии роторной. Сборка втулок с роликами

Ролики из автомата питания по трубке попадают в питатель, который выдает их в транспорт 1.

Так как для сборки одной катушки требуется два ролика, то при транспортном роторе установлен электрощуп наличия  пары. В случае наличия пары подается сигнал на выдачу двух втулок. При отсутствии хотя бы одного ролика сигнал на выдачу втулок не подается, а некомплектный ролик автоматически удаляется с транспорта 1 сбрасывается в специальный сборник. Втулки из автомата питания по трубе попадают в питатель. Питатель по сигналу наличия пары роликов в транспорте 1 выдает пару втулок в транспорт 2.

Около транспортного ротора 2 установлен электрощуп наличия пары, и в случае отсутствия хотя бы одной втулки подается сигнал на автоматическое удаление пары роликов и некомплектной втулки. Ролики автоматически удаляются с транспорта 1, и не попав в рабочий ротор I, а затем в транспорт 3, откуда она автоматически удаляется сбрасыванием в специальный сборник.

В случае наличия пары роликов и пары втулок они транспортными роторами 1 и 2 подаются в рабочий ротор I.

В этом роторе ролики принимаются на нижние штыри 1 (положение А), а затем на эти же штыри из второго транспорта поступают втулки (положение Б).

При дальнейшем вращении ротора штыри 2 опускаются вниз и под действием пружины 3 проталкивают  ролики, находящиеся на упоре 4 (положение В).

Собранные узлы принимают шлицы транспорта 3. Втулки с роликами из-за попадания дефектных деталей могут не собраться или же могут не приняться шлицами транспорта, поэтому в транспортном роторе 3 установлен электрощуп наличия пар узлов. В случае отсутствия хотя бы одного из них неконтактные узлы удаляются автоматически из транспорта 3 сбрасыванием в специальный сборник. При наличии в транспорте пары правильно собранных узлов, транспорт 3 передает их в рабочий ротор 2 для предварительной сборки катушки.

Предварительная сборка катушки

Из автоматов питания внутренние пластины по наклонным лапкам попадают в питатели. Питатели в зависимости от того, какая собирается катушка (нормальная или специальная), выдают соответствующую пластину в транспортный ротор 4.

В транспортном роторе 4 электрощупом проверяется наличие пластины, и если последняя обнаруживается, то подается сигнал на выдачу внутренней пластины (специальной или нормальной), в случае же отсутствия пластины сигнал не подается, и пара узлов втулок с роликом автоматически удаляется из транспорта 3.

Питание и выдача пластин (нормальных или специальных) в транспортный ротор 5 производится способом, аналогичным выдаче пластины в транспорт 4.

В транспорте 5 электрощупом проверяется наличие пластины, а в случае отсутствия ее соответствующая этой позиции пара узлов из транспорта 3 и пластина из транспорта 4 автоматически удаляются. При наличии в транспортном роторах 3, 4, и 5 всех элементов катушки предварительная сборка катушки происходит следующим образом.

В блок инструмента второго рабочего ротора поступает внутренняя нижняя пластина (положение А), и в момент совпадения осей колец транспорта и блока инструмента ротора, нижняя колодка 1 с фиксаторами 2 совершают быстрое движение от подпружиненного плунжера 3, фиксаторы входят в отверстие пластины и удерживают ее в блоке инструмента. При дальнейшем вращении ротора в блок инструмента поступает пара узлов втулок с роликами.

В момент совпадения осей ползуна пары и блока инструмента верхняя колодка 4 с фиксаторами 5 под воздействием подпружиненного плунжера  6 ,быстро движется вниз, и втулки с нанизанными на них роликами оказываются зажатыми с двух сторон фиксаторами (положение Б).

При дальнейшем вращении ротора верхняя колодка с фиксаторами поднимается вверх и в принятии блока инструмента применяется внутренняя верхняя пластина способом, аналогичным приему внутренней нижней пластины (положение  В).

Далее верхняя колодка становится под упор 7, нижняя же делает от торцевого копира 8 силовой ход вверх, напрессовывая тем самым пластины на втулки  (положение Г) Затем колодки с фиксаторами совершают соответственно ход вниз и вверх и освобождают катушку (положение Д).

Предварительно собранная катушка захватывается шлицами транспортного ротора 6 и переносится в рабочий ротор III для окончательной сборки.

Окончательная сборка катушки 

В блок инструмента ротора III окончательной сборки поступает предварительно собранная катушка. В момент совпадения осей линий транспорта и блока инструмента ротора, колодка 1 с фиксатором 2 блока инструмента совершают при помощи подпружиненного копира 3 быстрое движение вверх, нанизывая катушку на фиксаторы (положение А).  Затем верхняя колодка 4 от торцевого копира 5 совершает рабочий силовой ход, спрессовывая окончательно катушку. Фиксаторы в момент спрессовывания производят  калибровку отверстия (положение Б). Далее нижняя колодка делает ход вниз, увлекая фиксаторы из втулок (положение В). Окончательно собранная катушка захватывается шлицами транспорта 7 и переносится в рабочий ротор IV для контроля диаметров отверстий и высоты катушек.

Контроль катушки 

Катушка принимается в блок инструмента ротора контроля IV ходом колодки снизу вверх и удерживается в таком положении.

В зависимости от высоты катушки колодка занимает соответствующее положение.  Отклонение от нормальной высоты катушки как плюсовое, так и минусовое, фиксируется электрощупом как блок.

Таким образом, электроавтоматика линии полностью исключает обрыв цепи из-за неподачи катушек в ротор сборки цепи. На линии можно изготовлять также и одни катушки; это может быть вызвано необходимостью заполнения подиток. Для этого в транспорте 8 предусмотрен сбрасыватель, который включается наладчиком по мере необходимости.

Предварительная сборка сети 

Пластины у автомата питания по лотку  попадают в питатель, который выдает их в транспортный ротор 9. При дальнейшем вращении транспортного ротора щуп проверяет наличие пластины и в случае отсутствия ее подает сигнал на электромагнит питателя подпитки. В момент прохождения транспортного ротора 9 против подпитки происходит автоматическая подача пластины. Далее электрощуп вторично проверяет наличие пластины и в отсутствие ее линия автоматически останавливается.

Аналогичным способом происходит питание, а в случае необходимости и подпитка валиками в транспортном роторе 10. При наличии в транспортных ротора 9 и 10 наружной пластины и валиков происходит предварительная сборка цепи в роторе V.

В блок инструмента поступает наружная нижняя пластина. Прием пластины в блок инструмента производится двумя фиксаторами, которые от своего ползуна последовательно входят в отверстие пластины и вытаскивают их с транспорта 9. При дальнейшем вращении ротора из транспортного ротора    принимается катушка на те же фиксаторы, на которых уже находятся наружные нижние пластины. Разница только в том, что первое отверстие катушки принимается фиксатором первого блока инструмента, второе отверстие катушки принимается фиксатором второго блока инструмента, - таким образом. катушки оказываются между блоками инструмента ротора.

Далее в приемник блока инструмента  из другого транспорта принимают валики, и силовым ходом верхние колодки   шпинделями  они через направляющие втулки запрессовываются в пластину. Затем колодка со штырями возвращается в первоначальное положение и предварительно собранная цепь переносится транспортом 11 в ротор VI для окончательной сборки цепи.

Окончательная сборка цепи 

В рабочем роторе VI предварительно собранная цепь принимается верхней колодкой с фиксаторами, которая от подпружиненного копира совершает быстрый ход вниз, причем фиксаторы попадают в отверстия двух соседних катушек. Затем на эти же фиксаторы принимается наружная верхняя пластина; колодка с фиксаторами встает на упор, нижняя же от торцевого копира совершает силовой ход вверх, впрессовывая валики в пластину. Далее ход колодок соответственно вниз и вверх освобождает окончательно собранную цепь, и последняя транспортом 13 переносится в ротор VII для расклепки валиков.

Расклепка валиков

В рабочем роторе VII для расклепки валиков используется электромагнитный пресс с силой расклепки 2 ТС.

Пресс подобран из условия:

Т » 25 F, где

Т – сила расклепки

F – площадь сечения валика

_F=p d²                   

где d – диаметр валиков

_{F= 3,14 ×} 9²  _{= 63,585}

Т = 25 × 63,585 » 1,6 ТС

Силовым устройством в  электромагнитном прессе является электромагнит постоянного тока с плоским притягивающим якорем вытяжного типа, на конус которого установлен шток с рабочим инструментом. Под воздействием электрического тока в обмотке 1 возникаем магнитное поле, которое вытягивает якорь 2.

Шток с рабочим инструментом движется вниз, совершая рабочий ход, расклинивая тем самым валики.

При отключении питания магнитное поле пропадает и якорь вместе со штоком и рабочим инструментом под воздействием пружины 3 возвращается в исходное положение.

Из ротора  расклепки валиков готовая цепь транспортами 14 выдается на стол. Сборка цепей на автоматических роторных линиях позволяет решить вопросы производительности линии, автоматической комплектации элементов, автоматического контроля катушки, универсальности мнений на несколько типов схем и др. На обычных машинах правого шасси решения этих вопросов (например, вопросов увеличения производительности, автоматической комплектации элементов и др.) практически осуществить невозможно.

Автоматическая роторная линия сборки втулочно – роликовых цепей еще раз подтверждает преимущество роторного принципа построения машин.

2.7. Расчет времени цикла

Производительность линии: 6000 шагов в час.

4.3  Безопасность технологическая при работе на стенде

• Контроль за техническим состоянием и правильной эксплуатацией контрольного стенда для проверки тормозов осуществляется назначенным приказом по предприятию инженерно-техническим работником, ответственным за надзор, содержание и безопасную эксплуатацию специального подъемного оборудования, который обязан:

а)  Осуществлять надзор за техническим состоянием и безопасной эксплуатацией контрольного стенда.

б)  Обеспечить наличие и правильность ведения технической документации на контрольный стенд.

в)  Соблюдать порядок назначения лиц, ответственных за эксплуатацию тормозного стенда.

г)  Организовывать и проводить первичное освидетельствование и не реже, чем раз в 6 месяцев проводить периодическое освидетельствование контрольного стенда по проверке тормозной системы автомобиля.

• Контрольный стенд должен быть закреплен за лицом, ответственным за его эксплуатацию, назначение которого производится по согласованию с инженерно-техническим работником, ответственным по надзору.

К работе на подъемнике допускаются только лица, изучившие инструкцию по эксплуатации, прошедшие  инструктаж по технике безопасности и ознакомленные  с  особенностями его работы и эксплуатации.

• До начала эксплуатации нового тормозного стенда после монтажа потребитель обязан провести полное освидетельствование контрольного стенда в соответствии с требованиями инструкции по эксплуатации, а именно: статические и динамические испытания, измерение сопротивления изоляции, проверка электрической прочности, работы конечных выключателей и системы синхронизации, а также встроенных в двигатели эл./магн. тормозов.

     В дальнейшем через каждые 6 месяцев должно производиться полное техническое переосвидетельствование контрольного стенда.

 Рассмотрим подробнее его элементы:

а)  Осмотр: должен быть проверен стенд в работе, его оборудование, затяжка всех болтовых соединений, крепление осей, его техническое состояние и заземление.

б)  Статическое испытание.

в)  Динамическое испытание.

г)  Контроль изоляции осуществляется мегомметром М1102/1, ТУ 25-04-798-78. Наименьшее сопротивление изоляции допускается не менее 0,5 (МОм).

д)  Проверка электрической прочности производится повышенным напряжением 1(кВ) промышленной частоты в течение 1 (мин) для вторичных цепей.

• Монтаж и эксплуатацию электроаппаратуры осуществлять в полном соответствии с требованиями ''Правил устройства электроустановок'', ''Правил технической эксплуатации электроустановок потребителей'' и ''Правил техники безопасности при эксплуатации электроустановок''.

Электродвигатели, ролики, рама, электроаппаратура должны быть надежно заземлены.

• Ежедневно проверять четкую и правильную работу конечных выключателей, установленных в роликовом узле.

Это делается следующим образом:

а)  включить входной автоматический выключатель, подать напряжение в цепь управления стендом;

б)  нажать на пульте управления кнопку одновременного включения подъема (кнопку ''вверх''), при этом включаются электродвигатели обоих подъемных механизмов и подъемные ролики начинают подниматься. При достижении верхнего положения должны сработать конечные выключатели верхнего положения и оба двигателя должны отключиться;

в)  Нажать на пульте управления кнопку ''вниз'' при этом должны включиться электродвигатели обоих подъемных механизмов и подъемные ролики будут опускаться. При достижении подъемными роликами крайнего нижнего положения должны срабатывать конечные выключатели нижнего положения и двигателя обоих подъемных механизмов должны отключиться.

• Одновременно с этим проверяется работа устройства синхронизации:

а)  Вводя аллюминевую пластину шириной 3 (мм) в паз верхнего конечного выключателя любого подъемного механизма должны отключаться двигатели обоих механизмов.

б)  При вводе пластины в паз нижнего конечного выключателя отключается только двигатель данного подъемного механизма.

• Во время работы тормозного стенда помимо оператора, находящегося у пульта управления, должен присутствовать работник, который обязан вести наблюдение за положением автомобиля и работой роликов стенда со стороны, невидимой оператору, и при возникновении какой-либо опасности подать оператору знак о немедленной остановке стенда.
• Запрещается диагностирование автомобилей собственной массой более 2,5 тонн.
• Запрещается находиться в автомобиле, под ним или в зоне его возможной досягаемости во время работы тормозного стенда.
• Запрещается эксплуатировать тормозной стенд при видимом повреждении изоляционных проводов. Запрещается соединять и отсоединять все разъемы при включенном входном автоматическом выключателе.

Все работы по подготовке тормозного стенда к работе и его обслуживанию выполнять также при отсутствии напряжения.

• Запрещается проводить какие-либо работы с тормозным стендом и его пультом управления при работающем стенде, во время подъема и опускания подъемного механизма с автомобилем.
• Перед началом диагностирования автомобиля необходимо убедиться в правильном положении автомобиля на роликах стенда.
• После заезда автомобиля на стенд необходимо убедиться в правильном и устойчивом положении автомобиля на нем.

При обнаружении перекосов следует переставить автомобиль.

• Ежемесячно следует производить проверку и подтяжку всех резьбовых соединений в том числе опор роликов.
• В случае возникновения какой-либо опасности или неисправности при работе стенда необходимо немедленно остановить стенд.
• Безопасная работа тормозного стенда гарантируется только для тех его функций, условий эксплуатации и нагрузок, на которые рассчитан стенд и которые указаны выше. Запрещается использовать тормозной стенд не по назначению или в условиях, отличных от выше описанных.
• Для проведения технического обслуживания или ремонтных работ необходимо связаться с сервисной службой, поставляющей данное диагностическое оборудование. При проведении данных работ силами и средствами владельца тормозного стенда вся ответственность за его дальнейшую работоспособность и безопасность ложится на него.
• Настоящие требования должны быть вывешены на видном месте в зоне эксплуатации тормозного стенда.