Н.А. Андреева Основы расчета, проектирования и эксплуатации технологического оборудования

10

3.3. Оборудование для диагностики и для ТО-1, ТО-2, ТР

Контрольно-диагностическое оборудование.

Оборудование для контроля, обслуживания и ремонта систем питания двигателей.

Оборудование для контроля, обслуживания и ремонта электрооборудования и системы пуска двигателя.

Шиномонтажное и шиноремонтное оборудование. Оборудование для кузовных, малярных и обойных работ. Оборудование для сварочных, кузнечных и медницких работ. Слесарно-механическое оборудование. Нестандартизированное оборудование для ТО и ТР. Импортное оборудование, используемое на АТП. Литература: [5, с. 85-102].

Методические указания

Диагностическое оборудование играет особую роль в повышении эффективности выполнения работ на постах ТО и ТР. Оно отличается большим разнообразием назначения, функционирования, устройства и действия, а также конструктивного исполнения.

Существуют многочисленные конструкции и типы стендов, устройств, приборов для проверки одних и тех же агрегатов, систем автомобилей по одинаковым диагностическим параметрам. В их основу заложены различные методы диагностирования системы измерения параметров. В литературе приведена информация по наиболее типичным образцам диагностического оборудования, выпускаемым в нашей стране и за рубежом (стенды для диагностирования тормозной системы; комплект приборов для проверки технического состояния пневматического привода тормозов автомобилей и автопоездов; приборы для проверки рулевого управления; стенды для проверки угла схождения колес; стенды для проверки тягово-экономических показателей автомобиля (двигателя); приборы и стенды для проверки сцепления и др.).

При проведении ТО и ТР автомобилей значительный объем занимают работы по системе питания, выполняемые при ТО-1, ТО-2 и ТР. При ТО-1 используют оборудование для выполнения таких технологических операций, как проверка топливных насосов карбюраторных дви-

11

гателей, форсунок дизельных двигателей, замер расхода топлива непосредственно на автомобиле.

При ТО-2 используют также передвижные посты по обслуживанию системы питания карбюраторных двигателей.

На участке ТР систем питания карбюраторных двигателей рекомендуется использовать стационарный пост для наружной мойки системы питания; установку для проварки карбюраторов; стационарный пост для контроля и регулировки карбюраторов; стационарный пост для контроля и регулировки тепловых насосов; стационарные посты и стенды для ТО и ТР систем питания дизельных двигателей и др. В настоящее время ведутся работы по созданию ряда других перспективных образцов.

К числу наиболее часто встречающихся относятся неисправности электрооборудования, поэтому на АТП придают большое значение современному выполнению работ по ТО и ТР электрооборудования автомобилей с использованием специального технологического оборудования. При ТО-1 – комплект приборов, приспособлений и инструмента для ТО аккумуляторных батарей. С их помощью выполняют следующие технологические операции: проверку состояния и степени заряженности батарей; определение плотности и температуры электролита; проверку и доведение до нормы уровня электролита; съем и очистку наконечников аккумуляторных проводов, очистку штырей и межэлементных соединений от окислов и др.

При ТО-2 – прибор для проверки технического состояния карбюраторных двигателей автомобиля; передвижная установка для ускоренного заряда аккумуляторных батарей; комплект инструмента для производства электротехнических работ непосредственно на автомобиле; стенды для проверки и регулировки электрооборудования автомобилей (генераторов, стартеров, реле-регуляторов и др.); стенд для проверки аппаратов системы зажигания; комплект для очистки и проверки свечей зажигания и др.

В зонах ЕО, ТО-1, ТО-2 выполняют работы, связанные с ТО шин: проверку технического состояния шин, ободьев, замочных и бортовых колец, золотников; замер и доведение до нормы давления воздуха в шинах и их подкачки; статическую и динамическую балансировки колес и шин; проверки герметичности камер автомобильных шин; мойки колес, покрышек и камер; сушки, хранение колес и др.

12

При производстве ТР автомобилей на АТП используют технологическое оборудование для производства кузовных, малярных и обойных работ. На кузовном участке проводят такие работы, как вытяжка, правка и ремонт кузовов, клепка автомобильных рам и т.д. На крупных АТП применяют стационарные автоподъемники; стационарные устройства для крепления поврежденных автомобилей; приспособления и стенды для правки деталей.

На малярном участке выполняются операции по удалению старой краски, подготовке поверхности кузова к окраске, окраска и сушка. Для выполнения этих операций используют наборы инструментов для удаления старой краски; ручные электрические высокочастотные устройства для шлифовки и полировки лакокрасочного покрытия.

На обойном участке используют станки фуговальные; станки об- дирочно-заточные; пилы циркулярные и др. Для сбивки сидений используются специальные швейные машины.

За последние годы значительно расширилось использование сварочного оборудования в технологическом процессе ремонта автомобилей на АТП. При ремонте автомобилей применяет дуговую, точечную и электросварку в среде защитных газов и соответствующее оборудование.

На кузнечном участке – кузнечные горны; пневматические ковочные молоты.

В медницком цехе – стационарные стенды для проведения комплексных работ по ремонту радиаторов с манипуляторами и гидравлическими подъемниками; стенды для проверки герметичности радиаторов.

При ремонте агрегатов, восстановлении и изготовлении деталей автомобилей используют слесарно-механическое оборудование, станки различного назначения; ножницы для резки металла; трубогибочные машины.

Использование нестандартизированного оборудования позволяет обеспечить механизацию трудоемких, тяжелых и опасных работ; сократить трудоемкость вспомогательных операций; сократить производственные площади для хранения агрегатов автомобилей.

На АТП постоянно возрастает объем применения импортного оборудования для производства ТО и ТР автомобилей. Среди поставленного в нашу страну оборудования у нас не выпускается подобного около 40 наименований.

13

В этом разделе необходимо рассмотреть конструкции и принцип действия предлагаемого технологического оборудования.

4. Приспособления для восстановления и изготовления деталей автомобилей

4.1. Установочные элементы приспособлений

Принципы установки деталей и заготовок в приспособления. Погрешности, возникающие при установке деталей или заготовок

в приспособлениях.

Типовые схемы установки в приспособления. Установка на плоскости. Установка на установочные пальцы и перпендикулярную их оси плоскость. Установка на центровые гнезда. Установка в призме.

Литература: [4, с. 9-66].

Методические указания

Требуемую точность при восстановлении и изготовлении деталей автомобилей достигают приданием детали или заготовке вполне определенного положения относительно инструмента. В зависимости от условий обработки осуществляют полную или частичную ориентацию детали или заготовки в пространстве относительно инструмента. В первом случае заготовке задают определенное положение в приспособлении. Во втором - по условиям обработки не требуется установки в определенных направлениях или допускается произвольное положение (поворот) заготовки или детали относительно какой-либо оси (установка кольца в кулачок патрона при токарной обработке).

Детали или заготовки по базовым поверхностям устанавливают различными способами. Для установки необходим плотный контакт базовых поверхностей с установочными элементами приспособления, которые жестко закреплены в его корпусе. Это обеспечивается приложением к заготовке или детали соответствующих зажимных сил. Для полной ориентации количество и расположение опор должны быть такими, чтобы при соблюдении условия неотрывности баз от опор заготовка или деталь не могла иметь сдвига или поворота относительно трех координатных осей.

14

Погрешность установки суммируется из погрешности базирования, погрешности закрепления и погрешности положения, вызываемой неточностью приспособления.

Погрешностью базирования называется разность предельных расстояний измерительной базы относительно установленного на замер инструмента.

Погрешностью закрепления называется разность между наибольшей и наименьшей величинами проекций смещения измерительной базы на направление выполняемого размера в результате приложения к заготовке силы зажима.

Погрешность положения, вызываемая неточностью приспособления, определяется ошибками изготовления и сборки его установочных элементов, их прогрессирующим износом, а также ошибками установки и фиксаций приспособлений на станке.

Типовые схемы установки заготовок или деталей в приспособлении приведены в предложенной литературе.

Вопросы для самопроверки

1. Как обеспечивается требуемая точность обработки заготовки или детали?

2.Как осуществляют полную и частичную ориентацию заготовки или детали в пространстве относительно инструмента?

3.Из каких погрешностей складывается погрешность установки?

4.Что называется погрешностью базирования?

5.Что называется погрешностью закрепления?

6.Чем определяется погрешность положения, называемая неточностью приспособления?

7.Какие элементы и приспособления используются при установке заготовки или детали на плоскость?

8.Как осуществляется установка детали или заготовки на установочные пальцы?

9.Для чего применяют саморегулируемые и самоустанавливающиеся опоры?

10. Какие приспособления применяют при установке на центровые отверстия?

11. Какие приспособления применяют при установке заготовки или детали на внешнюю цилиндрическую поверхность?

15

4.2. Зажимные устройства приспособлений

Назначение зажимных устройств. Требования, предъявляемые к зажимным устройствам приспособлений.

Элементарные зажимные устройства. Винтовые зажимы. Резьбовые прихваты. Эксцентриковые зажимы. Рычажные зажимы. Клиновые зажимы. Центрирующие зажимные элементы. Механизмы-усилители.

Методика расчета сил зажима. Зажимное устройство, предупреждающее смещение заготовки от действия силы. Зажимное устройство, предотвращающее свертывание заготовки от действия момента. Расчетные факторы для определения сил зажима.

Литература: [4, с. 67-125].

Методические указания

Основное назначение зажимных устройств приспособлений заключается в обеспечении надежного контакта детали или заготовки с установочными элементами и предупреждении её смещения и вибраций

впроцессе работы.

Кзажимным устройствам приспособлений предъявляются следующие требования: они должны быть надежными в работе; просты по конструкции и удобны в обслуживании; не должны вызывать деформации закрепленных заготовок или деталей и порчи их поверхностей; закрепление и открепление должно производиться с минимальной затратой сил и времени исполнителя; должны обеспечить равномерность зажима, особенно при закреплении нескольких заготовок в многоместном приспособлении: не должны сдвигать заготовку в процессе закрепления.

Кэлементарным зажимным устройствам относятся простейшие механизмы, непосредственно используемые для закрепления заготовок или деталей или выполняющие роль промежуточных звеньев в более сложных зажимных системах. При конструировании приспособлений необходимо по найденной из технологических условий силе зажима установить основные размеры зажимного устройства и определить исходную силу (момент) на рукоятке или силовом устройстве привода приспособления.

Винтовые зажимы и резьбовые прихваты применяют в приспособлениях с ручным закреплением; в приспособлениях механизированного

16

типа (в сочетании с пневмоприводом); а также на автоматических линиях при использовании приспособлений спутников. Они просты и надежны в работе. При конструировании винтовых зажимов и резьбовых прихватов ведется расчет номинального диаметра винта; момента, развиваемого на рукоятке; силы зажима. Опорный торец у зажимного винта может выполняться в различных вариантах: плоским, сферическим, сферическим с упором в коническое углубление. В зависимости от конструкции винтового зажима при закреплении упор может осуществляться на шайбу, шестигранную гайку или другой элемент. От конструкции торца винта зависит величина момента. Кроме того, при конструировании винтового зажима используют различные конструкции головок и рукояток винтов, которым соответствуют свои предельные значения моментов.

Эксцентриковые зажимы являются быстродействующими и применяются в приспособлениях в тех случаях, когда не требуются большие силы зажима. Эксцентрики бывают круглые и криволинейные (некруглые). Наибольшее применение нашли круглые эксцентрики ввиду простоты их изготовления. Для получения высоких самотормозящих свойств иногда применяют криволинейные эксцентрики, рабочая поверхность обычно выполняется по эвольвенте и спирали Архимеда, так как они наиболее просты в изготовлении.

Исходными данными для определения основных размеров эксцентриков являются: допуск на размер заготовки от её установочной базы до места приложения зажимной силы; угол поворота эксцентрика от нулевого положения; сила зажима заготовки.

Рычажные зажимы применяют в качестве промежуточного звена в сложных зажимных системах. Они просты в изготовлении, компактны, позволяют увеличивать и изменять направление передаваемой силы, при определенных углах обладают самоторможением.

Центрирующие зажимные устройства применяют при закреплении деталей или заготовок по наружным или внутренним цилиндрическим поверхностям. К ним относятся цанги, разжимные оправки, мембранные патроны.

Расчет сил зажима производится в двух основных случаях: при конструировании новых специальных приспособлений и при использовании имеющихся универсальных приспособлений с зажимными устройствами, развивающими определенную силу.

17

Применяемые в приспособлениях зажимные устройства можно разбить на две основные группы. У устройств первой группы упругие отжимы прямо пропорциональны приложенным к ним силам. К этим устройствам относятся зажимные механизмы самотормозящего типа (винтовые, эксцентриковые, клиновые) независимо от характера привода (ручной, пневматический, гидравлический). К устройствам второй группы относятся пневматические, гидравлические и пневмогидравлические механизмы прямого действия.

В этом разделе необходимо рассмотреть методику расчета сил зажима для двух случаев: зажимное устройство, предупреждающее смещение заготовки от действия силы, и зажимное устройство, предотвращающее провертывание заготовки от действия момента.

Для расчета сил зажима необходимо знать жесткости систем установочных и зажимных элементов приспособления по нормали и в тангенциальном направлении; величины коэффициентов статического трения и значения коэффициента запаса.

Вопросы для самопроверки

1. Для чего предназначены зажимные устройства?

2.Какие требования предъявляются к зажимным устройствам приспособлений?

3.Какие элементарные зажимные устройства вы знаете?

4.Где применяются винтовые зажимы и резьбовые прихваты?

5.Каким может быть опорный торец зажимного винта и как это влияет на величину момента?

6.Как производится расчет основных размеров, сил зажима, моментов для винтовых зажимов и резьбовых прихватов?

7.Для чего предназначены эксцентриковые зажимы?

8.Разновидность эксцентриков.

9.Как рассчитывать основные размеры круглых эксцентриков и

моменты на рукоятке?

10. Когда применяют клиновые и рычажные зажимы?

11. Для чего применяют центрирующие зажимные устройства?

12. Какие приспособления относятся к центрирующим зажимным устройствам?

13. В каких случаях производить расчет сил зажима?

18

14. Какие зажимные приспособления относятся к устройствам первой и второй групп?

15. Как произвести расчет сил зажима для устройств, предотвращающих смещение заготовки от действия силы?

16. Как произвести расчет сил зажима для устройств, предотвращающих провертывание заготовки от действия момента?

17. Как определить жесткости систем установочных и зажимных элементов приспособлений?

18. Какими могут быть величины коэффициентов статического трения?

19. Что из себя представляет коэффициент запаса и как он определяется?

4.3. Механизированные приводы приспособлений

Пневматический, гидравлический и пневмогидравлический приводы. Рабочие среды для механизированных приводов.

Типы пневматических приводов. Расход воздуха. Расчет усилия на штоке пневматического цилиндра. Пневмокамеры. Расчет усилия на штоке пневмокамеры.

Пневмогидравлические приводы. Расчет усилия на штоке пневматического привода.

Гидравлический привод. Расчет усилия на штоке гидроцилиндра.

Литература: [4, с. 125-145].

Методические указания

Механизированные приводы – устройства, служащие для приведения в действие рабочих органов (силовых) приспособлений, без приложения физической силы оператора.

Пневматический привод выполняется в виде пневмоцилиндров неподвижного, качающегося и вращающегося типов.

Пневматический привод применяется при давлениях воздуха 0,4….0,6 МПа с использованием усиливающего и тормозящего клинового или рычажного механизма. Конструктивно от может быть встроен в корпус приспособления или являться самостоятельным механизмом.

19

Пневмопривод может быть поршневым и камерным одностороннего и двустороннего действия.

Пневмогидравлический привод развивает более высокое выходное усилие на штоке.

Гидравлический привод применяют при давлениях масла 2..8 МПа. Может быть отдельным агрегатом, обслуживающим несколько зажимных устройств. Гидравлический привод выполняется штоковым одно- и двустороннего действия.

Вопросы для самопроверки

1. Для чего предназначены механизированные приводы?

2.Каким бывают механизированные приводы?

3.Что является рабочей средой пневматического привода?

4.Что является рабочей средой гидравлического привода?

5.Какое давление воздуха и масла используется для пневмо- и гидроприводов?

6.Как конструктивно выполнить пневмогидропривод?

7.Как рассчитать объем рабочей полости пневмоцилиндра?

8.Как определить расход воздуха для цилиндров одно- и двустороннего действия?

9.Как рассчитать усилие на штоке пневмо- и гидроцилиндров при

подаче рабочей среды в штоковую и бесштоковоую полость? 10. Как рассчитать усилие на штоке пневмокамеры?

5. Технологическое оборудование и инструмент для механизации разборно-сборочных процессов

Организационные формы разборки и сборки. Типы сборочных приспособлений.

Стенды для разборки-сборки агрегатов автомобиля. Механизация разборки и сборки резьбовых соединений.

Механизация разборки и сборки соединений с гарантированным натягом и переходными посадками.

Литература: [3, с. 17-42; 4, с. 234-248].