Разработка стенда для ремонта и правки облицовки автомобилей (Конструкторская часть дипломного проекта)

Страницы работы

10 страниц (Word-файл)

Содержание работы

7 Конструкторская часть

7.1 Назначение разрабатываемой конструкции стенда, описание установки

Стенд для ремонта облицовки автомобилей. Стенд предназначен для ремонта и правки облицовки автомобилей.

На подставке стенда укреплен четырьмя болтами пневматический 3-тонный пресс. Пресс состоит из верхней и нижней станин, соединенных между собой стяжками. На нижней станине закреплена матрица, на верхней станине установлен цилиндр . На нижнем конце штока цилиндра закреплен пуансон . Педальный клапан  для удобства устанавливается и крепится в нижней части подставки.

Разводку латунных трубок трубопровода производят по месту.

Работа на стенде выполняется следующим образом. Облицовку устанавливают на станину и правят при необходимости. При установке соответствующего матрицы и пуансона можно из листового метала гнуть различные формы деталей, толщина металла до 2 мм. При нажатии на педальный клапан воздух поступает в верхнюю полость цилиндра, заставляя опускаться поршень со што­ком и пуансоном вниз, и таким образом ребра правятся от погнутости. При от­пускании педального клапана воздух поступает в нижнюю полость цилиндра, за­ставляя подниматься поршень со штоком и пуансоном вверх.

7.2 Расчет конструкции

7.2.1 Расчет усилий при гибке металла

При гибке требуемое усилие определяют по формуле:

,                                       (7.1)

где     ВГ –сумма длин линий сгиба, ВГ = 420 мм;

S – толщина материала, мм, S = 1,5 мм;

КГ – коэффициент гибки, КГ = 0, 34;

В – предел прочности штампуемого материала, В = 400 МПа;

РГБ = 470∙1,5∙0,34∙400 = 94880 МПа.

7.2.2 Расчет усилия правки

При правке металла требуемое усилие определяют по формуле:

 ,                                                       (7.2)

где     g – удельное усилие правки, g = 80 Н/мм2 ;

F – площадь проекции детали соприкасающийся с пуансоном, мм ;

F = 470мм.;

РКАЛ = 80∙470=37600 Н/мм2.

7.2.3 Выбор пресса

Усилие пресса при гибке и правке металла должно быть на 50% больше расчетного:

 МПа.                     (7.3)

Принимаем пресс с запасом усилие - 30000 Н.

7.2.4 Расчет диаметра стяжки

Сила Р = 30000 Н, стяжка n = 4 шт.

Сила на одну стяжку Н.

Расчет ведем по формуле:

                   (7.4)

Подбираем внутренний диаметр 17,2мм, резьба М20.

7.2.5 Крепления пневмоцилиндра к раме

Сила Р = 30000 Н, болтов n = 6шт.

Сила на одну стяжку Н.

Расчет ведем по формуле:

                   (7.5)

Подбираем внутренний диаметр 10,1мм, резьба М12.

7.2.6 Расчет выходного усилия на штоке пневматического цилиндра

Основные параметры пневмоцилиндра берем по таблице 8 [7, с.225]. Принимаем для решения D=240 мм,d=50 мм, L=290 мм.

Выходное усилие на штоке пневматического цилиндра двухстороннего силового действия при уплотнении цилиндра и штока манжетами (пор­шень с двумя V-образными манжетами, а шток с одной V-образной манже­той) определяется по формуле [7, с.235]:

                               (7.6)

где    - внутренний диаметр цилиндра, сантиметров;

dn -диаметр штока, сантиметров;

b и b’ - соответственно ширина соприкасающейся поверхности манжеты цилиндра и штока, сантиметров;

b =1,5 см, b =0,5 см ;

р- рабочее давление, килограмм на квадратный сантиметр;

f- коэффициент трения для манжеты, изготовленной из маслостойкой резины при трении на стали, имеющей параметры шероховатости поверхности;

Rа= 0,32/1,25 мкм, f=0,18.

7.2.7 Расчет расхода воздуха

В процессе работы пневматического привода действует статический напор, воздух расходуется только при переключениях, т.е. при выпуске, если не учитывать возможную утечку за счет неплотностей в местах соединений.

Объем рабочей полости цилиндра, заполняемой воздухом, опреде­лим из формулы:

V=F∙L,                                                                        (7.7)

 


где  площадь сечения рабочей полости цилиндра, квадрат­ных метров;

L - ход штока, метров;

F = 3,14 ∙ 0,22/4 = 0,0314м2;

V = 0,0314 ∙ 0,29 = 0,009106 м3.

Величина расхода за каждое переключение зависит от объема воз­духоприемного устройства и разности давлений между внешней средой и рабочей полостью привода. Температурный фактор воздействует незначи­тельно, и его влияние не учитывают.

Расход воздуха в одноцилиндровом пневматическом приводе для цилиндра двухстороннего действия найден по формуле :

W = pn(V + V1),                                                       (7.8)

где    р-давление воздуха в рабочей полости цилиндра, килограмм на квадратный сантиметр;

п - число рабочих ходов поршня за один час работы;

V1 - объем рабочей полости цилиндра со стороны штока, кубических метров;

V1=(F - S) / L,                                                           (7.9)

где S- площадь штока, квадратных метров;

S=,                                                                  (7.10)

где    d - диаметр штока, метров.

S = 3,14 ∙ 0,052/4 = 0,001962 м2;

V1 = (0,09106-0,001962)0,29 = 0,002071 м2;

W = 6,3(0,009106+0,002071)900 = 63,37 м3/ч.;

h - высота балки, метров;

b- ширина балки, метров;

Mx- изгибающий момент в опасном сечении балки Ньютон на метр;

Для изготовления балки выбираем сталь 15,[ σТ ]=226Мпа.Так как , следовательно, условие прочности балки выполняется.

7.2.8 Расчет пневмоцилиндра

Пневмоцилинд рассчитываем по формулам безмоментной теории, которая предполагает, что напряжения по толщине стенки оболочки рас­пределены равномерно (в сечении оболочки отсутствуют изгибающие моменты).

Напряжение определим по формуле :

                                                             (7.11)

где    R - средний радиус трубы (до середины толщины стенки), метров;

σ - толщина стенки трубы, метров;

 р - максимальное давление в пневмосистеме, Паскаль;

Наболее нагружениной деталью пневмоцилиндра является его днище. Напряжение в центре днища найдем по формуле:

                                                       (7.12)

напряжения на контуре:

,

 
                                                (7.13)

где     σr - радиальное напряжение,Паскаль;

σt - тангенциальное напряжение,Паскаль;

а - радиус днища, метров;

δ - толщина днища, метров.

Напряжения в центре пластины:

Напряжения на контуре пластины:

Приведенные напряжения на контуре:

                               (7.14)

Для изготовления стенок и днища пневмоцилиндра выбираем сталь 35. Предел текучести для нее -[σт]=315МПа.

Из расчетов, приведенных выше, следует, что,следовательно, необходимая прочность детали пневмоцилиндра обеспечена.

Похожие материалы

Информация о работе