Основы проектирования и эксплуатации технологического оборудования

         После незначительного подъема автомобиля необходимо убедиться в правильном и устойчивом положении автомобиля на планках.

         Запрещается производить подъем и обслуживание автомобиля с работающим двигателем.

     Ежемесячно  производить проверку и подтяжку всех резьбовых соединений.

          Запрещается работа на подъемнике с не работающим предохранительном клапане.

     Запрещается работа подъемника при открытой крышке пульта управления.

         Запрещается использовать подъемник для работ по нанесению антикоррозийной обработки, мойки и покраски автомобилей.

     Во  время опускания автомобиля запрещается  находиться на конструкции подъемника. Рабочий должен находиться на подмостках, расположенных вне контура движущихся узлов подъемника.

          Настоящие требования должны быть вывешены на видном месте в зоне эксплуатации подъемника. 

Расчет  подъемного рычага (платформы) на прочность 

Оценка  опасности разрушения подъемного рычага, находящегося в заданном напряженном состоянии производится сравнением теоретических напряжений с предельными напряжениями. Условие прочности напряженного состояния имеет следующий вид: 

Подъемный рычаг подъемника прогибается под  действием силы. Такая деформация называется изгибом. Максимальное напряжение при изгибе:

,

где – наибольший изгибающий момент;

       W_х – момент сопротивления сечения при изгибе. 

Наибольший  изгибающий момент

рассчитывается по формуле:

,  

где  G=mg  - нагрузка, действующая на подъемник,

       k – число подъемных рычагов (платформ) подъемника,

    m – масса автомобиля,

    g – ускорение свободного падения,

    n – коэффициент запаса прочности материала подъемного рычага (платформы) 

W_х – момент сопротивления сечения при изгибе. 

Для полого стержня прямоугольного сечения  со сторонами b и h, b_о и h_о 

 

Допускаемое напряжение при изгибе рассчитывается по формуле:

_{Условие прочности не выполняется. Поэтому выбираем марку стали 40 термообработка закалка+отпуск.}

 
 

 

Условие прочности  напряжения выполняется. Подъемный  рычаг подъемника с данными параметрами  выдержит нагрузку. 
 

Расчет  резьбового соединения подъемного механизма  на прочность. 

Расчет  резьбового механизма  подъемника на смятие. 

Условие прочности напряжения смятия имеет  следующий вид: 

 

Напряжение  смятия в резьбе

рассчитывается по формуле:

– осевая сила, действующая на резьбу винта и гайки,

r – число резьбовых соединений винт-гайка в подъемнике

G=mg  – нагрузка, действующая на подъемник,

m – масса автомобиля,

g – ускорение свободного падения,

d₂ – средний диаметр винта и гайки,

k_m=0,55…1 – коэффициент пластической деформации, большие значения для крупной резьбы

  – число витков на длине свинчивания (высоте гайки). 

  
 

Условие прочности  напряжение смятие выполняется. 

Расчет  резьбового механизма  подъемника на растяжение. 

Расчет  резьбового соединения проводят на растяжение, принимая за опасное, сечение по внутреннему  диаметру резьбы d₁ винта.

,

 

d₁  –  внутренний диаметр резьбы винта.   
 

– осевая сила, действующая на резьбу винта и гайки,

r – число резьбовых соединений винт-гайка в подъемнике

G=mg  – нагрузка, действующая на подъемник,

m – масса автомобиля,

g – ускорение свободного падения. 

       

,

     

Прочность при  растяжении удовлетворяет условию  прочности при данных условиях эксплуатации.

Расчет ременной передачи.

Определение основных геометрических размеров клиноременной  передачи. 

Момент  вращения ведущего шкива

      Проектировочный расчет выполняется для заданного  поперечного сечения ремня.  По таблице 1 выбираем параметры сечения.

      Таблица 1

Значение диаметра ведущего шкива  определяем из таблицы 2. 

Таблица 2

Определяем диаметр ведомого шкива d₂:

Полученное значение диаметра округляем до ближайшего большего из нормального ряда.

Определяем уточненное значение передаточного числа:

.

Расчетная длина  ремня по заданному межосевому расстоянию:

Окончательное значение длины ремня получаем, обратившись к нормальному ряду (округляя до ближайшего большего).

 

Далее уточняем величину межосевого расстояния:

Для того чтобы  принять окончательное решение  по выбору величины межосевого расстояния, необходимо проверить выполнение следующего условия:

a_min £ а£  а_max,где граничные значения a_min и  а_max равны: 

Условие выполняется.

Считая межосевое  расстояние известным, рассчитываем номинальный угол обхвата малого шкива: 

 

Расчет  нагрузочной способности  ременной передачи. 

Скорость перемещения  ремня:

Поправочный коэффициент  K_u, который учитывает разные по величине напряжения изгиба на большом и малом шкивах, рассчитываем с помощью формулы:

Приведенный диаметр  шкива

Число пробегов ремня в секунду:

.

Полезное натяжение  эталонного ремня:

Поправочный коэффициент  на угол обхвата ремня на малом  шкиве:

.

Поправочный коэффициент  учета фактической длины ремня  по отношению к эталонной:

. 

Допускаемая мощность, передаваемая одним ремнем для заданных условий эксплуатации в предположении  равномерной нагруженности ремней:

Коэффициент  динамичности нагрузки передачи C_d определяем по таблице 3. 

      Таблица 3

Необходимое количество ремней передачи:

.

Поскольку количество ремней может быть только целым числом, округляем z.

На практике ремни испытывают неодинаковую нагрузку. Это учитывается коэффициентом  неравномерности нагрузки по потокам:

.

Мощность, передаваемая одним ремнем с учетом неравномерности  нагрузки по ремням:

Уточняем количество ремней z= .

         

            Расчет силовых параметров передачи. 

Полезное окружное усилие, передаваемое ременной передачей:

Натяжение ведущей  ветви ремня (вспомогательный коэффициент q=5):

Натяжение ведомой  ветви ремня:

 
 

Напряжение ремня, возникающее при действии центробежной нагрузки:

Дополнительное  натяжение от центробежной нагрузки:

Сила предварительного натяжения:

Напряжение в  ремне от предварительного натяжения:

Сила, действующая  на вал со стороны шкива:

,