Оглавление Введение 1. Анализ конструкции 5

Оглавление
Введение
1. Анализ конструкции
2. Устройство, принцип действия и техническая характеристика
3. Проверочные расчеты
3.1 Расчет гидравлического привода
3.2 Прочностные расчеты силовых элементов
4. Мероприятия по технической эксплуатации
5
7
9
9
11
12
4.1 Монтаж и подготовка подъемника к работе
4.2 Техническое обслуживание и ремонт проектируемого пресса.
4.3 Основные неисправности и методы их устранения
4.4 Технологический процесс разборки гидроцилиндра
4.5 Восстановление штока гидравлического цилиндра
Заключение
Библиографический список
12
14
15
16
17
20
21
Изм Лист
Разраб.
Провер.
Н.контр.
Утв.
№ докум.
. Г.
Подпись
Дата
Расчет конструкции, разработка
мероприятий по технической эксплуатации
и ремонту гидравлического пресса
RAVAGLIOLI PX100
Лит
Лист
3
Листов
21
Введение
Автомобиль - один из наиболее ярких символов нашей сегодняшней и
завтрашней жизни. В автомобилестроении заняты миллионы
людей, а если
прибавить к ним другие миллионы, работа которых связана с ремонтом и
обслуживанием автомобилей, то кажется,что очень и очень немногие виды
человеческой деятельности вовлекают столь же большие количества людей.
Развитие системы технического обслуживания в стране, сопровождающее
интенсивный рост парка личных легковых автомобилей, привело к необходимости
внедрения прогрессивных форм и методов организации и технологии
обслуживания и ремонта автомобилей, созданию нового современного
оборудования и специнструмента.
Гидравлические прессы находят все большее применение на станциях
технического обслуживания (СТО) в качестве вспомогательного оборудования
при ремонте различных узлов и агрегатов, так же прессы уменьшают время
необходимое
на
ремонт,
значительно
повышаю
количество
и
качество
выполняемых работы.
В настоящее время во всем мире выпускается большое количество
гидравлических прессов ризничные по конструкции
создаваемому усилию,
назначению. Основными производителями гидравлических прессов, а
так же
всего другого гаражного оборудования являются производители Италии, Англии
и Германии такие как: MAHA, OMA, RAVIGLIOLI, TECHNO, OMER, STENHOJ,
SICE и.т.д.
Лист
Изм Лист
№ докум.
Подпись Дата
4
1. Анализ конструкции
В последние годы на рынке по продажам гаражного оборудования
представлена целая гамма разновидностей гидравлический прессов различных
фирм производителей такие как MAHA, OMA, RAVIGLIOLI, TECHNO, OMER
и.т.д. Прессы разделяют на настольные и напольные. Все прессы имеют Побразную(портальную) стальную несущую раму которая может быть полностью
сварной из толстолистовой стали или разборной. Преимущественно преобладают
прессы с полностью сварной рамой. Рама состоит из вертикальных боковых стоек
к которым крепятся:
- верхняя поперечина, предназначенная для установки гидравлического
цилиндра, в различных конструкциях имеется возможность перемещения
цилиндра по всей длине этой части (влево или вправо), что создает удобство для
работы с деталями сложной конструкции.
- средняя часть, служит опорой для прессуемой детали, может
регулироваться по высоте при помощи специальных штоков (от 2 до 6 шт.). На
всех прессах имеется различное количество положений для регулировки в
зависимости от высоты пресса и максимального усилия создаваемого прессом.
Количество регулировочных положений определяется по количеству отверстий в
боковых стойках.
- нижняя поперечина служит опорой для всего пресса.
- с боку корпус гидронасоса.
У всех прессов имеется гидравлические цилиндры различного диаметра в
зависимости от максимального усилия от 10 до 300 тонн. Цилиндры бывают двух
видов одностороннего действия с возвратной пружиной, в основном такие
цилиндры применяют на прессах с ручным или ножным приводом и
двухстороннего действия с управлением по дифференциальной схеме,
применяются в прессах с электрическим приводом. На гидроцилиндрах в
зависимости от производителя устанавливают манометры для контроля давления
в гидравлической системе.
Лист
Изм Лист
№ докум.
Подпись Дата
5
Гидравлический насос, предназначен перекачки рабочей жидкости и
нагнетания давления в системе гидравлического пресса. Перемещение жидкости
осуществляется путем вытеснения ее из рабочей камеры вытеснителем. На
гидравлические прессы устанавливаю насосы с рунным, ножным и с
электрическим приводом. Насосы бывают двух типов: односкоростные и
двухскоростные. Двухскоростные применяются на прессах с максимальным
усилием свыше 10 тонн, с целью уменьшения нагрузки на насос и его детали, и
уменьшения времени опускания штока из цилиндра при малой нагрузке или на
холостом ходу. Насосы с электрический приводом могут иметь на своем корпусе
встроенный манометр. Так же корпус насоса включает в себя составные части
такие как: резервуар для хранения, забора и слива жидкости; клапан перегрузки,
предназначен для аварийного сброса давления в системе при превышении
допустимого давления; рабочий клапан сброса давления (для насосов с ручным
или ножным приводом), предназначен для сброса давления и возврата штока
гидравлического цилиндра в исходное положение.
Гидроцилиндр и гидронасос соединены между собой одной или двумя
гидролиниями в виде шлангов высокого давления. Гидравлический шланг
представляет собой армированный резиновый шланг с зажатыми наконечниками,
которыми он ввинчивается в корпус насоса, второй ввинчен в штуцер
соединяющий его с гидроцилиндром.
Лист
Изм Лист
№ докум.
Подпись Дата
6
2. Устройство, принцип действия и техническая характеристика
Гидравлический напольный пресс RAVAGLIOLI PX100 состоит из
следующих узлов:
 рамы
 гидравлического ручного насоса
 гидроцилиндра одностороннего действия
 гидравлического шланга высокого давления
Рама гидравлического пресса П-образного типа, представляет собой
сварную стальную конструкцию.
Состоит из верхней (рис.1) поперечной
части 3 с приваренной к ней плитой 4
для крепления гидроцилиндра 2,
средней поперечной (передвижной)
части 6, нижней поперечной
напольной части 13. Все три части
соединены между собой двумя
вертикальными стойками. Каждая
стойка состоит двух листов
толстолистовой стали с приваренной
перемычкой по середине стойки.
Гидравлический ручной насос 12. Это насос
Рис 1.
двуступенчатой подачи-подача работает в двух режимах при низком давлении и
при высоком давлении, режимы отличаются количеством подаваемой жидкости в
гидроцилиндр пресса. Переход с одного режима на другой происходит
автоматически. В состав насоса входят: корпус в котором установлены все
элементы связанные с всасыванием, нагнетанием и сливом масла, резервуар масла
с зацепом рычага. Зацеп исполняет одновременно роль воздухоотводчика. Рычаг
10, приводящий в движение двухступенчатый поршень. Так же на корпусе насоса
Лист
Изм Лист
№ докум.
Подпись Дата
7
имеется клапан для слива масла. После открытия клапана 11 происходит слив
масла и возвращение штока гидроцилиндра в исходное положение.
Гидроцилиндр одностороннего действия имеет плунжер 5, перемещаемый
силой давления жидкости в одну сторону. Обратный ход плунжера совершается
под действием пружины. Единственное наружное уплотнение плунжера состоит
из основного и грязезащитного уплотняющих элементов. В верхнюю часть
гидроцилиндра встроен манометр высокого давления 1 для контроля давления
рабочей жидкости.
Гидравлический шланг 7 представляет собой армированный резиновый
шланг с зажатыми наконечниками, которыми он ввинчивается в корпус насоса,
второй ввинчен в штуцер соединяющий его с гидроцилиндром.
Т а б л и ц а 1. Технические характеристики гидравлических прессов фирмы
RAVAGLIOLI .
Модель пресса
PX10 PX15 PX30 PX50 PX100 PXM50 PXM100
Усилие, тонн
Максимальное давление,
бар
Минимальная скорость
штока, мм/сек
Максимальная скорость
штока, мм/сек
Мощность
электродвигателя
Масса, кг
10
15
30
50
100
50
100
629
390
425
410
395
410
395
1,45
0,8
0,43
0,25
0,12
3,4
1,7
-
4,8
2,7
2,5
1,2
27,3
13,6
-
-
-
-
-
3
5,5
110
130
230
380
780
440
840
Лист
Изм Лист
№ докум.
Подпись Дата
8
3. Проверочные расчеты
3.1. Расчет гидравлического привода
3.1 Выберем ход штока гидроцилиндра гидравлического пресса. Данное
оборудование используется для запрессовки-выпресовки деталей различных
высоты под большим натягом. Связи с этим ход поршня 200 мм.
Выбираем усилие на штоке 100 т, в соответствии с прототипом.
Выбираем рабочее давление в цилиндре в соответствии с прототипом 39,5
МПа.
Рассчитаем диаметр цилиндра и рассчитываем давление в соответствии с
диаметром и выбираем ближайший диаметр цилиндра из стандартного ряда.
Fц  pц
где
  Dц 2
4
 мех
Fц - усилие на штоке,
pц - давление внутри цилиндра,
Dц - диаметр цилиндра,
 м ех - КПД гидравлического привода.
Dц 
4  Fц
pц    м ех

4 106
 0,185 м.
39,5 106  3,14
По ГОСТу 12447-80 выбираем диаметр цилиндра из стандартного ряда
Dц =200 мм Рассчитываем необходимое максимальное давление.
4  Fц
4 106
pц 

 31,8 МПа .
  Dц 0,2 2  3,14
Выбираем диаметр штока цилиндра в соответствии с прототипом Dш =110
мм.
Лист
Изм Лист
№ докум.
Подпись Дата
9
Находим усилие создаваемое рукояткой на поршень насоса.
F2 
F1  l1
l2
где
F1 - усилие на рычаге насоса (150 Н)
l1 - длина рыча до места крепления поршня
(650 мм) (рис.2)
l2 - длина рычага от места крепления поршня до
Рис 2.
опоры (50 мм)
F2 
150  650
 1950 Н.
50
Рассчитаем диаметр цилиндра насоса.
Fн  pн
dн 
  dн2
4
, откуда
dн 
4  Fн
,
pн  
4 1950
 0,0088 м.
31,5 106  
Найдем количество качков для ручного насоса с ходом поршня 30 мм. Так
как на прессе установлен двухскоростной насос расчет ведем для двух режимов на
холостом ходу (при малом давлении), и режима полной нагрузки. При полной
нагрузке ход штока цилиндра берем 30 мм т.к это соответствует высоте средней
запрессовываемой детали.
Холостой ход
На холостом ходу диаметр поршня насоса принимаем 40 мм.
V1   rц  H1

V2   rн 2  H 2
2
V1
3,14  0,12  0,2
0,00628


 165
2
V2 3,14  0,02  0,03 0,000038
При полной нагрузке
Лист
Изм Лист
№ докум.
Подпись Дата
10
V1
3,14  0,12  0,03
0,000942


 494
2
V2 3,14  0,0045  0,03 0,00000190755
3.2. Прочностные расчеты силовых элементов.
Расчет толщины стенки цилиндра делаем по формуле

pDц k
2[ р ]
k - коэффициент запас прочности
 р - допустимое напряжение растяжения стенок цилиндра
Для цилиндров, работающих при высоком давлении, запас прочности по
отношению к пределу текучести материала гидроцилиндра следует брать не менее
3.

31,8  0,2  3
 0,032 м.
2  290
Толщина стенки гидроцилиндра 32 мм.
Расчет стальных пальцев для фиксации средней поперечины пресса.
Конструкцией пресса предусмотрено 4 пальца, которые воспринимают
нагрузку в восьми местах. Пальцы просчитываются на срез и на смятие при
максимальной нагрузке в 100 тонн.
Нагрузка действующая в одной части пальца
F
Fц
8
, F
100000
 12500 кг.
8
Расчет на срез производится по формуле
 d2
4
[ ср ]  p , откуда d 
4 F
 [ ср ]
 ср - предельное допустимое напряжение на срез (700 кгс/см2)
d
4 12500
 4,8 см.
3,14  700
Расчет на смятие производится по формуле
Лист
Изм Лист
№ докум.
Подпись Дата
11
d1h[ см ]  F , тогда h 
F
d1[ см ]
где h - высота участка смятия
 см - допускаемое напряжение на смятие [ см ] =1750 кгс/см2
h
12500
 1,49 см.
4,8 1750
4. Мероприятия по технической эксплуатации
4.1. Монтаж и подготовка подъемника к работе
Гидравлический пресс устанавливается без фундамента непосредственно на
пол или межэтажное покрытие (возможность установки автомобильного
подъемника в многоэтажных зданиях).
Технологический процесс монтажа гидравлического пресса делится на
подготовительный, основной и пусконаладочный.
Подготовительный процесс включает:
- приемка оборудования в монтаж (проверка: комплектности, соответствия
чертежам и ТУ, исправности, наличие пломб);
- частичная
расконсервация
(при
необходимости)
–
удаление
консервационных смазок и защитных покрытий с поверхности оборудования или
его деталей (перед укрупнительной сборкой)
- выполнение фундамента или нанесения на полу монтажных разметок;
- подготовка площадки для хранения оборудования пресса и его составных
частей (специальных подставок и насадок на шток гидроцилиндра пресса), а
также монтажных материалов;
- прокладка в помещениях магистралей электроснабжения для освещения
рабочего места, сжатого воздуха, воды с устройствами для подключения
оборудования, воздуховодов для вентиляционных систем (общей и местной);
- ревизия всех частей, полная сборка пресса (установка поперечной
упорной плиты, гидравлического шланга высокого давления, заправка пресса
Лист
Изм Лист
№ докум.
Подпись Дата
12
рабочей жидкостью) обеспечение технологических средств монтажа (подъемнотранспортное оборудование, такелажные средства и оснастка, инструмент для
слесарно-сборочных работ, средства для изменений качества монтажа и
испытания пресса).
Контроль качества монтажных работ.
Контроль качества монтажных работ должен выполняться как в процессе их
производства (текущий контроль), так и в процессе пусконаладочных работ и
сдачи пресса в эксплуатацию.
Точность монтажа достигается метрологическим, технологическим и
геодезическим обеспечением.
Пусконаладочные работы.
Комплекс пусконаладочных работ включает:
- полную расконсервацию;
- смазку всех трущихся сопряжений рабочими маслами в соответствии с
картой смазки;
- проверку всех креплений и при необходимости их подтяжку;
- проверку
состояний
электрических
цепей
(силовых,
управления,
сигнализации);
- проверку герметичности гидро- и пневмосистем;
- проверку работоспособности на холостом ходу (без нагрузки);
- проверку работы оборудования под нагрузкой (ступенчатая);
- подтяжку креплений;
- регулировку всех механизмов;
По окончании работ оборудование проходит приемочные испытания.
Приемка в эксплуатации оформляется актом.
Лист
Изм Лист
№ докум.
Подпись Дата
13
4.2 Техническое обслуживание и ремонт проектируемого пресса.
Общие сведения о техническом обслуживании
Техническое обслуживание проектируемого подъемника разделяем на ЕО,
ТО1, ТО2,ТО3
Комплекс работ технического обслуживания ЕО.
- визуально проверять отсутствие течи рабочей жидкости
- уровень масла в гидробаке;
- проверять четкую и правильную работу насоса и гидроцилиндра.
Комплекс работ технического обслуживания ТО1.
Производить не реже месяца.
- ЕО;
- смазать оси рычаг насоса смазкой ЛИТОЛОМ-24
- проверить устойчивость положения опорной рамы на площадке, .
Комплекс работ технического обслуживания ТО2.
Не реже чем в течении 6 месяцев.
- ТО1;
- проверить болтовые соединения крепления насоса и гидроцилиндра
- проверить состояние электроаппаратов и крепления проводов.
Комплекс работ технического обслуживания ТО3.
Производить не реже чем раз в 3 года.
- ТО2;
- промыть гидравлическую ситему;
- проверить состояние гидролинии;
- заменить изношенные элементы;
- заменить рабочую жидкость.
В
случае
обнаружения
неисправностей
устранить.
Устранения
неисправностей описано в следующем разделе.
Лист
Изм Лист
№ докум.
Подпись Дата
14
Перечень возможных неисправностей и методов их устранения дан в
таблице 3.1.
4.3. Основные неисправности и методы их устранения
Перечень возможных неисправностей гидронасоса
и методы их устранения.
Неисправность
Причина
Метод устранения
Протекание
Износ или повреждение
Заменить
масла
уплотнительных колец
уплотнительные кольца
Отсутствие масла в резервуаре
Залить масло
в районе поршня
Насос не
нагнетает масло Засорен всасывающий фильтр
Не плотности грибка или шарика Очистить фильтр
всасывающего клапана
Не плотность напорного клапана Устранить не плотность
с гнездом клапана
путем замены клапана
Не плотность реверсивного
клапана
Не плотность
предохранительного клапана
Падение
Не плотность напорного клапана
давления масла
с гнездом клапана
Устранить не плотность
Не плотность реверсивного
путем замены клапана
клапана
Перечень возможных неисправностей гидроцилиндра
и методы их устранения.
Неисправность
Шток не
Причина
Насос не нагнетает масло
Метод устранения
см. таб. выше
Лист
Изм Лист
№ докум.
Подпись Дата
15
передвигается
Заедание штока
Разобрать цилиндр
при нагнетании
устранить причину
давления
заедания
Превышение допустимой
Уменьшить нагрузку
нагрузки
Шток не
Поломка возвратной пружины
Разобрать цилиндр и
возвращается в
Заедание штока
заменить пружину
исходное
Разобрать цилиндр
состояние
устранить причину
заедания
Протекание
Износ или повреждение
Разобрать цилиндр
масла на штоке
уплотнительных колец
заменить
уплотнительные кольца
Износ стенок цилиндра
Замена цилиндра или
восстановление
Протекание
Выход из строя шланга
Заменить шланг
шланга
гидропривода
гидропривода
гидропривода
Шток двигается Попадание воздуха в систему
Прокачать систему
рывками
4.4 Технологический процесс разборки гидроцилиндра.
Для разработки технологического процесса разборки гидроцилиндра
составим укрупненную схему разборки (лист 2, функциональная схема разборки
гидроцилиндра). Схема строится в направлении слева направо и начинают с
условного обозначения оборудования – гидроцилиндр. Условные обозначения
отдельных деталей располагают вверху, групп (подгрупп) – снизу
Лист
Изм Лист
№ докум.
Подпись Дата
16
4.5. Восстановление штока гидравлического цилиндра
Основными параметрами гидроцилиндров являются их внутренний диаметр,
диаметр штока, ход поршня и номинальное давление, определяющее его
эксплуатационную характеристику и конструкцию, в частности тип применяемых
уплотнений
Одним из дорогостоящих деталей гидравлического пресса является шток
гидравлического цилиндра, который является рабочим органом пресса. Основная
причина износа - трение штока о стенки цилиндра.
На листе 2 – ремонтный чертеж штока гидравлического цилиндра –
приведены изнашиваемые поверхности и способы их восстановления.
Существует общая структура технологического процесса ремонта детали,
которую можно представить так приемка детали, чистка детали, дефектовка,
ремонт детали. Процесс ремонта дефектовки в свою очередь состоит из двух
этапов:
 процесс получения ремонтной заготовки
 процесс получения готовой детали из ремонтной заготовки.
Исходя из общей структуры тех. процесса ремонта деталей составляет тех
процесс ремонта для данной детали штока.
1. Приемка детали
2. Чистка, мойка При разборке детали очищают от пленок окисло, масла и
грязи. Эта операция позволяет не только в надлежащий вид, но и выявить
наличие износа, определить степень пригодности детали.
3. Дефектовка. После очистки детали подвергают контролю и дефектовке
чтобы определить их техническое состояние. При дефектовке определяются
визуальные поверхностные дефекты детали: трещины, задиры, раковины, изгибы,
поломки и.т.д. В нашем случае выявлен износ поверхности штока гидроцилиндра
с наличием задиров и царапин. В процессе дефектовки деталь сортируют на 3
группы: годные, ремонтируемые, и негодные. У ремонтируемых деталей износ
выше предельных допусков, ремонт таких деталей должен быть экономически
Лист
Изм Лист
№ докум.
Подпись Дата
17
целесообразен. У поршня изнашиваются направляющие поверхности, канавки для
поршневых колец и сами кольца
Процесс получения ремонтной заготовки
4. Предварительная шлифовка поверхности, точение поверхности. Для того
чтобы придать изношенным поверхностям ремонтной детали одинаковые диаметр
и шероховатость, с целью их качественного дальнейшего ремонта поверхности
5. Обезжиривание. Деталь на воздухе, неизбежно покрывается небольшим
слоем жировых загрязнений. Если же ее трогают. При обработке это, конечно,
неизбежно. Этот слой препятствует наложению покрытий и его следует удалить.
Полное обезжиривание стальных деталей происходит при помощи специальных
растворов.
6. Травление. Травление поверхности изделия производят со следующей
целью: удаление тончайших окисных пленок, образующихся на металле даже при
кратковременном его при бытии на воздухе; выявление кристаллической
структуры, повышение ее активности и создание на ней микроскопических
шероховатости. Травление приводим анодной обработкой в электролитах.
7. Хромирование. Для устранения дефектов на поверхности, повышения
износостойкости деталь хромируем. Выберем специальную ванну и выпрямитель
для гальванической операции. Толщиной слоя не менее 0,021 мм.
8 Точение канавки под уплотнительные кольца
9.Шлифование поверхности
10. Точение фаски
При большом износе обычно поршни не восстанавливают, а заменяют вновь
изготовленными. В настоящее время имеется опыт восстановления поршней
наплавкой полиамидной смолой П-6110Л на специальных литьевых формах.
Кроме того, разработан метод ремонта поршней с помощью полиамидных чехловманжет.
Лист
Изм Лист
№ докум.
Подпись Дата
18
Уплотнительные резиновые кольца заменяются новыми при их износе или
потере эластичности.
Собранные гидроцилиндры испытывают на стенде на герметичность и
скорость перемещения штока
Лист
Изм Лист
№ докум.
Подпись Дата
19
Заключение
В результате
выполнения курсового проекта был спроектирован
гидравлический пресс с максимальным усилием 100 тонн, для станций
технического обслуживания.
В работе были описаны:
классификация,
назначение и технические
характеристики существующих гидравлических прессов; устройство и принцип
действия проектируемого пресса.
В расчетном разделе произведен расчет максимального давления в
гидравлической системе 31,8 МПа, диаметр поршня насоса 0,0088 м, длинна
рукоятки насоса 65 мм. После чего принят диаметр цилиндра 200 мм, диаметр
штока цилиндра 110 мм, и ход штока 200 мм.
В технологическом разделе рассмотрены вопросы монтажа и подготовки
пресса к работе;
общие сведения о техническом обслуживании; оценка
технического состояния пресса. Приведена схема разборки гидравлического
цилиндра и восстановление штока .
Лист
Изм Лист
№ докум.
Подпись Дата
20
Библиографический список
1. Технологическое оборудование для технического обслуживания и
ремонта легковых автомобилей, Справочник, - М.: «Транспорт» 1988 г.
2. В.И. Анурьев. Справочник конструктора-машиностроителя, т. 2, 3, изд. 5е, перераб. и допол., - М.: «Машиностроение» 1978 г.
3. С.А. Чернавский и др. Курсовое проектирование деталей машин: Учеб.
пособие для техникумов – М.: «Машиностроение» 1979, - 351 с.
4. И.В. Болгов. Технология ремонта оборудования предприятий бытового
обслуживания населения: Учебник для втузов. – М.: «Легкая и пищевая
промышленность» 1983. – 248 с.
5. Гжиров Р.И. Краткий справочник конструктора, М: «Машиностроение»
1983 г
6. И.Ф. Савин. Основы гидравлики и гидропривод. М.: «Высшая школа»
1978 г.
Лист
Изм Лист
№ докум.
Подпись Дата
21