Дипломная работа: Проект централізованого технічного обслуговування маршрутних транспортних засобів на базі філії "ТЕМП-АВТО" відкритого акціонерного товариства "РІВНЕ-АВТО"

Робочі органи, що входять в склад механізованого інструменту, дозволяють проводити розбирання-збирання різьбових з’єднань з діаметром до 12 мм; якщо вони вмонтовуються в блоки силових головок багатошпиндельних установок, то максимальний діаметр різьб може доходити до 25 мм [1].

Різьбозгвинчуючі робочі органи безударної дії з обмежувальними муфтами, як правило, мають електричний привід.

Рис. 2.4. Схема електричної силової головки: 1 – ключова насадка; 2 – пружина; 3 – муфта вмикання; 4 – регулювальна гайка; 5 – пружина; 6,7 – складові частини кулачкові муфти; 8 – редуктор; 9 – асинхронний двигун

Крутний момент від двигуна 9 через редуктор 8 передається на муфту з кулачками 6 і 7, виконуючу функцію обмеження ганичного моменту згвинчування. Кулачки знаходятся в зачепленні під дією пружини 5, сила натискання якої регулюється гайкой 4, що розміщена на вихідному валі. Муфта 3 виконує функції вмикання і вимикання обертання ключа 1. При виконанні технологічної операції, осьова сила, прикладена до рабочого органу, долає опір пружини 2 і муфта вмикається, ключ починає обертатися. Після закінчення роботи дія осьової сили припиняється, пружина 2 вимикає муфту і обертання на ключ не передається.

Крім кулачкових муфт в деяких конструкціях силових головок використовують також кулькові, фрикційні та магнітні муфти.

В якості електричного приводу у різьбозгвинчуючого обладнання застосовуються однофазні колекторні електродвигуни потужністю 120…750 Вт, напругою 220 в, асинхронні електродвигуни трьохфазного і однофазного виконання потужністю 120…750 Вт, напругою 380 і 220 в і асинхронні двигуни підвищеної частоти 200 Гц потужністю 120…750 Вт, напругою 36 в [1].

Безударні рабочі органи з активним контролем крутного моменту згвинчування (г= 0,08…0,15) використовуються в багатошпиндельних установках з індивідуальним електричним (рідше пневматичним) приводом. Конструкції контрольных пристроїв доволі разноманітні.

Найбільше розповсюдження отримали частоударні гайковерти з гвинтовим переміщенням бойка (ударника). Вони мають електричний або пневматичний привід і мають багато переваг у порівнянні з іншими. Продуктивність ударних гайковертів практично задовольняє всі види виробництва (індивідуальне, серійне, масове). В ручних машинах даного виду використовуються привідні двигуни меншої потужності, ніж у аналогічних інструментів обертальної дії, майже відсутній реактивний момент, що дає можливість застосовувати їх для збирання різьбових з’єднань великих діаметрів. В наш час промисловість випускає три типи електричних і до десяти типів пневматичних ударних гайковертів.

Рідкоударні у порівнянні з частоударними мають певні недоліки, а саме: поява «кромочного удару» при певній жорсткості різьбових з’єднань, велика складність конструкції ударного механізму.

Розглянемо роботу ударного механізму. При встановленні змінної насадки на елемент РЗ, який згвинчуємо (гайка, шпилька) оператор надає робочому органу осьове переміщення. В результаті цього долається опір зворотної пружини і бойок, посаджений на привідний вал, своїми кулачками зчіплюється з кулачками наковальні, яка виконана як одне ціле з шпинделем. Робоча пружина стиснення, встановлена між упорним підшипником і бійком, кінематично замикає останній з валом з допомогою двох кульок, які розміщені в V – подібних спіральних канавках вала і бойка. Кульки допускають гвинтове переміщення бойка відносно вала (при подоланні опору пружини) по одній із гілок V – подібних канавок в залежності від напрямку обертання. В вихідному положенні бійка кульки знаходяться в верхніх частинах канавок.

При ввімкненні двигуна бойок і наковальня обертаються як єдине ціле і передають на шпиндель крутний момент від вала. Як тільки момент опору в різьбовій парі перевищить момент, який створюється силою стискання пружини і опором переміщенню кульок по канавкам, кутова швидкість наковальні і бійка знижується, а вал продовжує обертатися з попередньою кутовою швидкістю. В цей момент кульки починають перекочуватися по канавкам, створюючи динамічне осьове переміщення бійка відносно вала (відскок від наковальні). При цьому кулачки розчіплюються, а пружина додатково стискається. Обертання наковальні і шпинделя припиняється, а бойок знову отримує кутову швидкість вала. Під дією стисненої пружини бойку передається прискорений гвинтовий рух в зворотному напрямку і його кулачки наносять крутний удар по кулачкам наковальні. При цьому кінетична енергія бойка передається наковальні і через змінну насадку на згвинчуваний елемент РЗ. Далі описаний процес періодично повторюється.

Як відомо, в якості головного параметру різьбозгвинчуємого обладнання безударної дії приймається крутний момент згвинчування на шпинделі. Однак при розрахунку робочих органів ударної дії цього параметру недостатньо для обгрунтування їх техніко-експлуатаційних показників. Виникає потреба в додатковому параметрі, який би дозволив оцінювати енергетичний баланс робочих органів по пружним і дисипативним характеристикам складових елементів в умовах динамічного навантаження. Таким параметром являється енергія одиничного удару. Він легко вимірюється в виробничих умовах, а його складова – ударна потужність (приведення енергії удару на число ударів за одиницю часу) дозволяє виконувати об’єктивну оцінку продуктивності розглядуваних робочих органів.

На одному з листів показана одна з конструкцій пневматичних гайковертів з ударно-імпульсною муфтою. Від пневматичного ротаційного двигуна 1 обертання передається ударно-імпульсній муфті 2 і шпинделю 3 з закріпленою на його кінці головкою 4, що тримає гайку чи гвинт. В процесі вільного нагвинчування гайки (або вкручування гвинта) необхідний обертальний момент невеликий, не перевищує момент тертя в муфті, і тому швидкості обертання ротора і шпинделя однакові. На початку затягування момент опору швидко зростає, і шпиндель інструмента зупиняється. Однак шліцева втулка 5, яка обертається з тою ж швидкістю, що і ротор двигуна, своїм скосом повертає кулачок 6 і виводить його з зачеплення з шпинделем 3. При наступному обертанні з наростаючою швидкістю механізм ударно-імпульсної муфти забезпечує зчеплення кулачка 6 з виступом на шпинделі, що супроводжується ударом, внаслідок чого момент на головці 4 різко зростає, і гайка (гвинт) повертається на деякий кут. Після цього кулачок знову виходить із зачеплення, і цикл багаторазово (на протязі) повторюється з великою частотою до повного затягування різьбового з'єднання. Таким чином, безперервне обертання ротора двигуна перетворюється з допомогою муфти в процесі затягування в імпульсний крутний момент на шпинделі. Цей крутний момент затягування різьбового з'єднання значно перевищує по своїй величині момент створений двигуном. Як показують дослідження, при збільшенні жорсткості системи, зменшенні зазорів в зєднанні хвостовика з головкою-ключем, а також головки з гайкою момент затягування збільшується на 50–70%.

2.4 Визначення головного параметру різьбозгвинчуючого обладнання

Головним параметром різьбозгвинчуючого обладнання являється крутний момент згвинчування на шпинделі Мш (крутний момент відгвинчування Мот при розбиранні різьбових з’єднань і крутний момент затягування Мзат при збиранні різьбових з’єднань).

Параметр Мот у об'єктів, що ремонтуються, визначається експериментальним шляхом. В залежності від діаметру різьби, матеріалу і інших факторів він в 1,2…2,5 рази перевищує параметр Мзат при збиранні на заводі аналогічних нових різьбових з’єднань [1].

У нещодавно зібраних різьбових з’єднань завжди Мот< Мзат.

Розрахункове значення Мзат для болтових і гвинтових з’єднань визначається по формулі Біргера-Іосилевича:

,

де Q – сила затягування; d – середній діаметр різьби; h – крок різьби; R1 и R2 – радіуси, описуючі кільцеву опорну поверхню тертя гайки або головки гвинта; мр і мт – коефіцієнти тертя в різьбі і на опорному торці відповідно.

Для звичайних силових метричних різьб з кутом профілю 60° попередня формула значно спрощується:

.

Якщо елементи різьбових з’єднань виконані з одного матеріалу, то приймають: мр=1,15 мт.

Значення Мзат для стальних болтів і гайок при відсутності мащення визначається по формулі:

Мзат0,2Qdн,

де dн – зовнішній діаметр різьби.

Для гвинтів з циліндричною, сферичною або шестигранною головкою величина моменту затягування може визначатися по співвідношенню:

Мзат=0,005 dн3уT(6,5м+1),

де dн – зовнішній діаметр різьби; уT – границя текучості матеріалу гвинта;

м – коефіцієнт тертя головки гвинта по опорній поверхні.

При визначенні Мзат для гвинтів з потайною головкою в попередній залежності замість числового коефіцієнту 6,5 приймають 9,8 [1].

Середні значення Мот у поступивших в ремонт об’єктів і Мзат при збиранні відремонтованих і нових об’єктів, характерні для болтових з’єднань, приведені в табл. 2.1.

Таблиця 2.1. Середні значення моментів відгвинчування для різних діаметрів різьби

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28