Расчёт гайковёрта

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Томский государственный архитектурно-строительный университет»

(ТГАСУ)

 

Факультет Механико-технологический

Кафедра «Автомобили и тракторы»

 

 

 

 

Расчет гайковерта

 

 

 

 

 

 

Выполнил: студент гр. 349/1

Чекашкин А.В.

Проверил: Исаенко Д.В.

 

 

 

 

Томск 2012

Содержание:

Введение
Исходные данные
Технические характеристики прототипа гайковерта
Расчет основных параметров
Определения момента заворачивания
Расчет момента сил в резьбе
Расчет момента отворачивания
Определение диаметр вала под ключ
Расчет кулачковой сцепной муфты
Определение мощности электродвигателя
Устройство и принцип действия
Правила и особенности тех. эксплуатации
Правила техники безопасности
Заключение
Список литературы

 

 

 

Введение

Для выполнения крепежных работ с большими усилиями затяжки применяют электромеханические и пневматические гайковерты. Особенно большие моменты требуются при затяжке гаек крепления дисков колес и стремянок рессор.

Гайковерты делают ручными или передвижными (на тележках, перекатываемых по полу или передвигаемых но направляющим в осмотровых канавах)

Исходные данные

48	49	2	53

 

Технические характеристики прототипа

Для гаек колес автомобилей используют электромеханические реверсивные инерционно-ударные гайковерты, например, мод. И-330.

Наименование параметра, единица измерения	Значение параметра
Тип	Напольный, передвижной
Привод	Электрический, реверсивный
Принцип действия	Инерционный
Максимально крутящий момент, H·м (кгс·м)	1776/120
Пределы установки ключа по высоте, мм	300-800
Максимальный диаметр резьбы гайки, мм	27
Мощность электродвигателя, кВт	0.55
Габариты, мм Длина / Ширина / Высота	1250х650х1100
Масса нетто, кг	95

 

 

 

Расчет основных параметров

Определение момента заворачивания. Расчет начинают с определения момента, необходимого для заворачивания гайки заданного размера:

,

где  — момент сил трения на опорном торце гайки;

 — момент  сил в резьбе.

,

где  — осевая сила; — коэффициент трения на торце гайки. При сухом трении металл по металлу равный 0,15.

Осевую силу F рассчитываю исходя из условий прочности резьбы по напряжениям среза. Сильнее нагружена резьба винта т.к. диаметр впадин винта меньше диаметра самой гайки.

.

Здесь ; ; ; — коэффициент полноты треугольной резьбы; — коэффициент направленности распределения нагрузки по виткам резьбы.

Для большинства сталей .

Средний диаметр резьбы гайки , где — размер под ключ.

 

Момент сил в резьбе:

.

Здесь — средний диаметр резьбы винта; 
— угол трения в резьбе; — угол подъема.

Для крепежных стальных деталей , тогда , тогда получим:

 

 

 

 

 

 

 

Момент сил в резьбе

;

 

 

 

 

 

Момент отворачивания. Момент отворачивания больше и тогда коэффициент трения принимают 0,25—0,3, подставив выбранное значение в находим момент отворачивания.

 

 

 

Диаметр вала под ключ рассчитывается из условия крутящего момента необходимого при откручивании при значении .

 

Расчет кулачковой сцепной муфты.

Диаметр вала муфты:

 

Наружный диаметр кулачков:

 

 

 

20 — 28	4	45
32 — 45	6	36
50 — 60	8	30
70 — 80	10	30
90 — 100	12	30

 — высота зуба; — ширина зуба.

Исходя из данных таблицы высота , ширина .

Частота вращения маховика определяется наибольшей частотой вращения, при которой допускается включение муфты на ходу:

 

 

Угловая скорость вращения маховика:

 

Момент инерции маховика при угловом ускорении :

 

 

где — угол поворота маховика в процессе передачи момента на ключ гайковерта.

Приближенно можно определить из угла закручивания вала ключа:

 

где ;

 

где — модуль сдвига стали; — полярный момент инерции.

 

;

.

Задаемся конфигурацией маховика, его размерами и находим массу.

Для сплошного маховика в виде диска задаемся радиусом маховика 100 мм, тогда масса:

 

А для маховика в виде кольца:

 

Толщина маховика

 

 

Мощность электродвигателя. Определяется из условия достаточно интенсивного разгона маховика ротора двигателя и преодоления потерь на трения в ременной передаче и подшипниках.

Энергия вращения маховика:

 

Мощность двигателя:

 

где — коэффициент запаса мощности; — КПД ременной передачи и подшипников соответственно.

 

Устройство и принцип действия

Схема такого гайковерта показана на рис. 1. Он смонтирован на трехколесной тележке со стойкой 2, по которой перемешается в вертикальном направлении каретка с плитой 3. На плите закреплены электродвигатель 4, приводимый им  во вращение через клиноременную передачу 5 маховик 6, а также электромагнит 7 для включения в работу ударного механизма. При введении подвижной полумуфты 8, перемещаемой по шлицам вала 9, в зацепление с полумуфтой 10 крутящий момент от маховика 6 ударным импульсом передается на вал и торцевой ключ  11. Одновременно с включением электромагнита электродвигатель отключается.

Величина крутящего момента на валу зависит от выбега маховика. Чем меньше выбег, тем больше момент. Поэтому наибольший момент достигается на последнем этапе заворачивания гайки или в начальной стадии ее отворачивания, т.е. когда он и требуется. Применение инерционно-ударного механизма позволяет достигать больших моментов (до 1,5кНм) при сравнительно малой мощности двигателя, простой и легкой трансмиссии.

Недостатком таких гайковертов является повышенная шумность при работе и сложность регулирования момента затяжки.

Рис. 1. Инерционно- ударный гайковерт:

 

 

Правила и особенности тех. эксплуатации

На транспортном средстве должна  быть включена стояночная система и заблокировано рулевое управление.

Поднимите автомобиль на  нужную высоту и закрепите его на этой высоте.

Вставьте подходящий переходник в патрон.

Включите мотор реверсным выключателем и проверните маховик в выбранном направлении.

Нажимания на левый рычаг левой рукой, отрегулируйте гайковерт в желаемой позиции.

Наденьте патрон на гайку.

Направляйте вал гайковерта по оси вращения гайковерта для облегчения откручивания. Нажмите левый и правый  рычаг для вращения.

Когда переходник новый или когда есть грязь или слои краски на колесных гайках, можно руками, проворачивая вал, надеть переходник на гайку. Если необходимо очистите колесные гайки.

Следует помнить, что при работе  с незаторможеным колесом гайковерт имеет тенденцию проворачивать колесо.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Правила техники безопасности

Содержите рабочее место в чистоте. Загроможденные места и верстаки могут стать причиной травм.

Уделяйте внимание рабочему окружению. Не подвергайте инструмент воздействию дождя. Обеспечьте хорошее освещение рабочего места. Не пользуйтесь инструментами в присутствии легковоспламеняющихся жидкостей или газов.

Не подпускайте близко детей. Не позволяйте посетителям прикасаться к инструменту. Держите посетителей вдали от рабочей площадки.

Не прилагайте усилий к инструменту. Он выполнит работу лучше и безопаснее на скорости, на которую он рассчитан.

Используйте правильный инструмент. Не используйте небольшие инструменты или насадки в работе,  для которой требуется мощный инструмент. Пользуйтесь инструментами только по их предназначению.

Надевайте соответствующую одежду. Не надевайте свободно висящую одежду или ювелирные изделия,  они могут попасть в движущиеся части. При работе вне помещения рекомендуется надевать нескользящую обувь. Надевайте защитные шапки для волос, чтобы убрать длинные волосы.

Пользуйтесь защитным оборудованием.

Следите за шнуром питания. Никогда не переносите инструмент за шнур питания и не дергайте за него для отключения из розетки питания. Держите шнур вдали от тепла, масла и острых углов.

Не наклоняйтесь. Всегда соблюдайте устойчивость и баланс.

Периодически проверяйте шнуры инструмента, и, если они повреждены,  обращайтесь за ремонтом в уполномоченный центр по техобслуживанию.

Отключайте инструменты от источника электропитания по завершению работы.Избегайте неожиданных включений.

Будьте начеку. Следите за тем, что Вы делаете. Используйте здравый смысл. Не работайте с инструментом, если Вы устали.

Проверяйте поврежденные детали. Перед дальнейшим использованием инструмента, кожух или другую поврежденную деталь следует тщательно проверить, и убедиться в том,  что она будет работать надлежащим образом и выполнять свою назначенную функцию. Проверьте выравнивание движущихся деталей, свободный ход движущихся деталей, поломку деталей, установку и любое другое состояние, которое может повлиять на их работу. Кожух или другую поврежденную деталь следует тщательно отремонтировать или заменить в уполномоченном центре по техобслуживанию. Неисправные переключатели следует ремонтировать в уполномоченном центре по техобслуживанию. Не пользуйтесь инструментом, если переключатель не включает и не выключает его.

Предупреждение. Использование любой другой принадлежности или насадки,  отличной от рекомендуемых в данной инструкции по эксплуатации или каталоге,  может привести к опасности личной травмы.

Данный инструмент изготовлен в соответствии с надлежащими требованиями безопасности. Ремонт электрического оборудования должны выполнять только квалифицированные специалисты с использованием оригинальных запасных частей,  в противном случае может возникнуть опасность травматизма пользователя.

 

 

 

 

Заключение

В данной работе я ознакомился с устройством, принципом работы, правилами технической эксплуатации инерционно-ударного гайковерта, а также с техникой безопасности при работе с гайковертом. Выполнил расчет основных параметров. 
Список литературы:

Инструкция по эксплуатации гайковерта И-330.

Интернет