Передвижной канавный гидроподъемник

     L = 400 мм – ход поршня;

     d = 37 мм – диаметр штока;

     D = 80 мм – диаметр цилиндра;

     Ход штока – 1200 мм;

     Максимальное  усилие – 5000 кг;

     Скорость  перемещения штока исполнительного  цилиндра – 10 см/с.

     Подбираем параметры шестеренного насоса типа НШ:

     1. Определяем расход жидкости исполнительного гидроцилиндра, см³/мин 

       

     

     2. Исходя из этого выбираем марку насоса НШ-32: 
Рабочий объем – V_H =32 см³/об;

     Частота вращения – n_H = 1200 об/мин;

     Объемный  КПД – η_V = 0,96.

3. Рассчитываем подачу насоса:

 

       

     

     Так как подача насоса больше расхода исполнительного гидропривода Q_H>Q_И, то насос марки НШ-32 подходит для данного гидропривода. 

4. Момент  на валу двигателя:

 

       

     где ∆P – перепад давления;

          ηн– полный КПД насоса: 

       

     где η_мех – механический КПД;

     η_Г – гидравлический КПД.

     

     

5. Мощность  насоса:

           

          6 Выбор электродвигателя 

     1. Определим мощность насоса, кВт: 

      , 

     где ∆Р = 10,8 МПа – перепад давления в гидросистеме;

     Q_H = 36864 см³/мин – подача насоса;

     η_H = 0,857 – КПД насоса.

     

     2. По мощности и частоте вращения насоса подбираем электродвигатель привода:

     Тип электродвигателя: АО-2-51-2

     Номинальная мощность – 10 кВт;

     Частота вращения – 2900 об/мин;

     Момент  инерции муфты – М_{ин муфт} = 0,08 кг·см²;

     Момент  инерции ротора – М_{ин рот.} = 0,15 кг·см²;

     Коэффициент перегрузки – М_H/М_Д = 1,5. 
 
 

     7. Проверка опасных сечений конструкции 

     Расчетная схема осей каретки:

     Материал  Ст 3

     1. Определяем опасное сечение:

     Нагрузка (Р), на оси каретки, распределена равномерно, значит на одну ось действует нагрузка Р/2.

       

      Рис. 3-б

Находим реакции  опор и строим эпюру изгибающих моментов М_Х.

          

     

     Ось каретки имеет два силовых участка:

1 участок: 0≤Z₁≤L/2  

Q_y1 = P/4 (const)

M_X1 = P/4∙Z₁

при Z₁ = 0  M_X1 = 0

при Z₁ = L/2 M_X1 = P/4∙L/2 
 

2 участок: 0≤Z₂≤L/2

Q_y2 = P/4 (const)

M_X2 = P/4∙L/2

при Z₂ = 0  M_X2 = 0

при Z₂ = L/2 M_X2 = P/4∙L/2

Схема оси и  эпюра изгибающих моментов показана на рис 3-б: 

     Опасное сечение 1-1, где M_X1 = P/4∙L/2, но т.к. ось упрочнена пластиной длиной l₁, то опасным будет сечение по краям этой пластины, где 

       

     l = 440 мм

     l₁ = 400 мм

         

             2. Составляем условие прочности при изгибе:

           

             3. Определяем допускаемое напряжение: 

     

          _T = 220 H/мм² – предел текучести;

     n_T = 3 – коэффициент запаса прочности.

            4. Из условия прочности определяем размеры поперечного сечения:

     

     для круглого сечения:

       
 
 
 

     Расчетная схема осей тележки:

     Материал  Ст- 3

     1. Определение опасного сечения:

     Нагрузка  на пары осей тележки (1-4 и 2-3) распределена равномерно. Величины нагрузки на оси изменяются в зависимости от положения каретки. Будем считать, что вся нагрузка (Р) распределена на одной из пар осей тележки 1-4 или 2-3 (каретка смещена в крайнее правое или крайнее левое положение), а на одну ось, соответственно Р/2.

                               

рис. 4-б

Строим эпюры  изгибающих моментов М_Х.

     Ось имеет один силовой участок:

           0 ≤ Z₁ ≤ L/2 

           Q_y1 = -P/2 (const)

          M_X1 = P/2∙Z

          при Z₁ = 0  M_X1 = 0

     при Z₁ = L  M_X1 = P/2∙L

     Схема оси и эпюры изгибающих моментов показана на расчетной схеме рис. 4-б. Опасным будет сечение, где

      L = 30 мм

          2. Из условия прочности определяем размеры поперечного сечения: 

       

     для круглого сечения: 

       

     Принимаем диаметры осей тележки и каретки:

     тележки d = 12 мм;

     каретки d = 17 мм 
 

8. Оценка безопасности  конструкции при  несимметричной установки автомобиля

          Безопасность конструкции передвижного канавочного гидроподъемника при несимметричной установке автомобиля соблюдается. Так как гидроподъемник конструктивно предназначен и может быть использован для поднятия и опускания автомобиля или его отдельных агрегатов в независимости от координат точки (упора) поднятия автомобиля (автомобиль может перемещаться как вдоль, так и поперек оси симметрии автомобиля).

9. Корректирование  размеров деталей  оборудования по  динамической силе при плавном и резком нагружении 

     – при подъёме:

     V = 0,05м/с;t = 0,5c;  

     j = V/t = 0,1м/с²;

     Р_П = Р + Р_И = 500 + 500∙0,1 = 550 Н 

     – при торможении:

     V = 0,05м/с;

     t = 0,01с; 

     j = V/t = 5м/c²;

     Р_Т = Р + Р_И = 500 + 500∙5 = 3000 Н 

     P > Р_Т > Р_П, следовательно,  подобранный нами шток удовлетворяет условиям прочности. 

     10. Инструкция по применению 

     Настоящая инструкция по эксплуатации предназначена  для ознакомления обслуживающего персонала с устройством, порядком работы и основными техническими данными канавного гидроподъемника и служит руководством по хранению, монтажу, эксплуатации, а также технике безопасности при работе с данным изделием.

     1. Техническое описание.

     1.1. Назначение подъемника.

     Канавный  гидроподъемник подземного типа (в  дальнейшем – подъемник) предназначен для подъёма автомобилей собственной массой до 2000 кг на максимальную высоту 700 мм над уровнем пола, при выполнении работ по техническому обслуживанию и ремонту. 
 
 
 

     1.2. Техническая характеристика.

     Техническая характеристика представлена в таблице 1.

     Таблица 1

 

     2. Описание конструкции и принципа  действия

     2.1. Подъемник состоит из следующих  основных узлов: насосной станции баком, трубопровода, цилиндра в сборе, подъемной платформы с предохранительным устройством.

     Управление  подъемником осуществляется одной  рукояткой блока клапанов. При перемещении рукоятки вверх ее кулачок перемещает толкатель конечного выключателя и включает электродвигатель, приводя в действие шестеренный насос.

     Масло из бака через всасывающий патрубок, на конце которого имеется сетчатый фильтр, насосом нагнетается в блок клапанов.

     Манометр, установленный в блок клапанов, показывает давление масла на нагнетательной линии насоса. При работающем насосе масло, преодолевая сопротивление пружины, открывает обратный клапан и подается по трубопроводу в цилиндр.

     Подъем  и опускание платформы осуществляется только при удержании рукоятки в  верхнем или нижнем положении. При  отпускании рукоятки она автоматически устанавливается в нейтральное положение и подъемник останавливается.

     Для опускания штока подъемника необходимо переместить рукоятку с кулачком вниз, при этом шток перепускного клапана опуститься, открыв тем самым канал, по которому масло из цилиндра по сливной трубе попадет в бак, минуя шестеренный насос.

     При превышении максимальной нагрузки на подъемник и максимального давления в гидравлической системе срабатывает  предохранительный клапан и масло сбрасывается в бак.

     Предохранительный клапан регулируется на начало срабатывания при гидравлическом давлении 12 кг·с /см², что соответствует полному открытию клапана при работающем насосе и давлению, равному примерно 16 кг·с /см². Отверстие, в котором устанавливается предохранительный клапан, снаружи закрыто пробкой.

     2.2. Для подъема автомобиля необходимо:

     – свести между собой попарно балки подхватов;

     – установить автомобиль на рабочей площадке;

     – развести балки;

     – установить подхваты по местам упора в автомобиль и проверить 
правильность их положения;

     – поднять шток с платформой подъемника до упора в кузов автомобиля, а затем незначительно оторвать колеса от земли и проверить правильность расположения подхватов и устойчивость положения автомобиля. Только после этого можно осуществлять дальнейший подъем;