Проект станции технического обслуживания с разработкой участка ПО

4. Конструкторская часть.

 

4.1. Обоснование принятой  конструкции.

 

Изучив рынок услуг  представляемых на автомоечных станциях города Владивостока, можно прийти к выводу, что на данном этапе  развития автосервисных услуг целесообразно установить на одном из постов установку для мойки автомобилей снизу.

Мойка автомобилей снизу  требуется для проведения работ  по замене и ремонту узлов и  агрегатов, для нанесения различных  видов покрытий.  Так как автомобиль начинает стареть с момента рождения. Основной причиной старения автомобиля является коррозия.

 Коррозию подразделяют : 
- электрохимическую, сопровождаемую появлением электрического тока (тока коррозии);  
- механохимическую (коррозионно-механическое изнашивание), при которой к первым двум процессам добавляются механические воздействия: трение, циклические изгибающие нагрузки, вибрация и т.п.

Для автомобиля в основном характерна электрохимическая коррозия, так 

условия ее возникновения  создаются постоянно:  
- при дожде, снегопаде, изменениях температуры на наружных и внутренних поверхностях кузова образуется водяная пленка (конденсат, "роса"). При ее загрязнении кислотами и щелочами, содержащимися в воздухе, или солью, посыпаемой зимой на дороги, получается электролит;  
- в металле после штамповки и сварки появляются участки с измененной структурой. Неоднородность, а также микровключения шлаков и мелкие дефекты (раковинки) провоцируют возникновение гальванических пар, т.е. электрохимической коррозии в стальных, деталях кузова.

Она особенно интенсивна при относительной влажности воздуха более 60% (в г. Владивостоке, практически круглый год) и в больших городах с загрязненной атмосферой (в сельской местности - примерно в три раза медленнее).

По характеру распространения  коррозия бывает сплошной и местной.

Сплошная появляется на всем кузове, начинаясь на нижней поверхности днища, изнутри крыльев, и во внутренних полостях дверей и силовых элементов (порогов, поперечин, усилителей). Внутри салона она обычно возникает под ковриками пола.  
Местная бывает в местах соединения металлических листов сваркой и завальцовкой (кромки капота и крышки багажника, периметр дверей).

Местная коррозия опаснее сплошной, так как I протекает быстрее, ведет  к сквозным повреждениям деталей  и, как следствие, к потере прочности  и жесткости кузова.  
Машина коррозирует непрерывно: при изготовлении, транспортировании, хранении и эксплуатации. Процесс остановить нельзя, но замедлить можно.

Борьба начинается на автозаводах. Кузова грунтуют и красят, на днище, как правило, наносят мастику (пластизольное покрытие), а в скрытые полости - защитные составы. Некоторые кузовные детали оцинковывают. В зависимости от объема работ, применяемых материалов и технологии изготовители иногда гарантируют время до появления сквозных повреждений кузова. Чтобы дольше сохранить его первоначальные внешний вид и механическую прочность, надо периодически делать дополнительную антикоррозионную обработку.  
 Так как в крытых полостях коррозия незаметна и поэтому наиболее опасна. Поскольку при движении автомобиля на неровностях кузов "дышит", в сварных швах его элементов возникают микроперемещения, снижающие плотность прилегания деталей и разрушающие нанесенную ранее защитную пленку. Когда ржавчина появляется на наружных поверхностях, процесс уже необратим.

Днище автомобиля коррозирует при старении заводского пластизолевого покрытия, его отслаивании и при попадании влаги в образовавшиеся полости. Кроме того, защитный слой повреждают песок, мелкие камешки и гравий, летящие из-под колес; он сдирается при случайных контактах с твердыми предметами - например обледенелыми снежными наростами в нерасчищенных дворах, выступающими корнями и упавшими ветками на лесных дорогах, в колеях или при парковке на бордюрах тротуаров.

Выбранная установка  позволяет производить мойку  автомобилей снизу.

Техническая характеристика установки:

Тип установки – Стационарная струйная.

Тип насоса Центробежно-вихревой 2,5 ЦВ – 1,1.

Производительность насоса – 18 м³/час.

Привод насоса – от двигателя А 61 – 2, мощностью 14 кВт, 3000 об/м.

Расход воды на один автомобиль – 300 л.

Вес установки – 480 кг.

 

 

4.2. Выбор электродвигателя. Кинематический расчёт привода

 

4.2.1 Назначение электродвигателя

 

Двигатель является одним  из основных элементов машинного  агрегата. От типа двигателя, его мощности, частоты вращения и прочего зависят конструктивные и эксплуатационные характеристики установки и её привода.

Для проектируемой установки рекомендуется двигатели серии А 61-2. Эти двигатели наиболее универсальны. Закрытое и обдуваемое исполнение позволяет применять эти двигатели для работы в загрязнённых условиях, в открытых помещениях и т. п.

Двигатели серии А 61-2 применяют для приводов механизмов, имеющих постоянную или мало меняющуюся нагрузку при длительном режиме работы и большую пусковую нагрузку.

 

2. Определение мощности и частоты вращения двигателя

 

Требуемая мощность двигателя  зависит от требуемой мощности установки, а его частота вращения - от частоты вращения приводного вала установки.

,

 

где требуемая мощность двигателя, кВт;

      мощность на выходном валу привода, кВт ( );

      

коэффициент полезного действия (КПД) привода. Равный

По таблице [29], выбираем электродвигатель серии А61-2, у которого

 

4.3 Расчёт на  прочность основных деталей конструкции

 

4.3.1 Расчёт вала на  изгиб

 

Расчётная схема представлена на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 — Расчётная схема

 

 

Вал диаметром 85 мм.

Допустимое напряжение в сечении А-А

 

,

 

Для вала сплошного сечения  момент сопротивления в опасном  сечении рассчитывается по формуле

 

,

 

где d – диаметр вала в опасном сечении.

 м³    

Для материала вала МПа, (Ст3).

 Нм

максимальная допустимая нагрузка;

 

,

 

где l – плечо, м

 

,6 Н или 7095 кг

 

Реально действующая  сила Р определяется из условий:

• вес обрабатываемой детали 80кг;
• вес патрона с делителем – 15 кг (вместе с крепежом);
• собственный вес вала – 2,7 кг;
• суммарный вес – кг;
• центробежная сила 412,34 Н.

При максимально допустимом весе 7095 кг вал имеет запас прочности S = 5,06; проверку на изгиб проходит.

 

4.3.2 Расчет болтов на срез

 

Материалом для изготовления болтов является сталь 45.

Диаметр болта рассчитывается по формуле 

 

,                

 

где Р – сила действующая поперек болта, Н;

- допускаемое напряжение на  срез, МПа.

Для материала болта  МПа

 

 м

 

Из стандартного ряда диаметров [29], принимаем болт  М 6х20