В данной статье рассмотрен электрогидравлический автомобильный подъемник. Предложен расчет показателей, характеризующий эффективность процесса модернизации электрогидравлического автомобильного подъемника.
Ключевые слова: электрогидравлический автомобильный подъемник, двухстоечный подъемник, модернизированное оборудование, напорная и сливная гидролиния гидродвигателя, производительность насоса.
В данной работе рассмотрим электрогидравлический автомобильный подъемник. Тип подъемника определяет, по какому принципу будет проводиться подъем транспортного средства, и как он закрепляется на подъемнике. В автосервисе существуют подъемники узконаправленного назначения, предназначенные для шиномонтажных работ.
В первую очередь, подъемники классифицируют по конструктивным особенностям. По этим особенностям различают подъемники ножничного типа, подъемники плунжерного типа и стоечные автомобильные подъемники.
Рассматриваемые типы оборудование могут быть оснащены приводом различных типов. Применяются пневматические, электрогидравлические и электромеханические. Так же есть подъемники смешанного привода, например, пневмогидравлические.
Наиболее большим спросом обладают электрогидравлические подъемники. Причиной такой популярности является неприхотливость в обслуживании этого типа подъёмного оборудования. Обслуживать и ремонтировать гидравлические подъемники нужно реже. Надежность подъемников с электрогидравлическим приводом состоит в отсутствие вращающихся сопрягаемых деталей и надежность системы опускания и подъема. [1, 5]
Более значимая техническая характеристика автомобильных подъемников для автосервисов — это их грузоподъемности. Именно по этим показателям определяют назначение: для грузовых и легковых автомобилей.
Чаще всего на СТО применяют подъемники со стойками в виде основных несущих элементов конструкции. Количество стоек может быть от одной до восьми. Одностоечные автомобильные подъемники применяют в небольших мастерских.
Наиболее востребованные универсальные — двухстоечные подъемники. Они есть на большинстве СТО по обслуживание легковых автомобилей. Подъемники с четырьмя, шестью и восемью стойками, применяются для обслуживания грузовых машин.
Четырехстоечные подъемники используют для работ, связанных с регулировкой развала схождения, регулировкой подвески. Чаще всего на стоечных подъемниках применяется электромеханический или электрогидравлический приводы. [6]
Нас интересует вопрос связанный с модернизацией электрогидравлического подъемника S4D-2.
В данном подъемнике привод подъема автомобиля осуществляется с помощью гидропривода, состоящего из гидростанции, двух гидроцилиндров, бака с рабочей жидкостью и трубопровода. Гидростанция данного подъемника слишком громоздкая, поэтому целесообразно сделать её более компактной. Для этого необходимо сделать расчет гидроцилиндров, расчет и подбор гидронасоса и электродвигателя.
Произведем расчет параметров и выбор гидродвигателя.
Для приводов с гидроцилиндром давление в рабочей полости рц предварительно принимают по максимальной расчетной нагрузке Fнм =40Кн, принимаем рц=10 Мпа.
В общем случае максимальная нагрузка Fнм, преодолеваемая силовым цилиндром, определяется уравнением сил, действующих на выходное звено гидроцилиндра. Для гидроцилиндра:
где G — вес перемещаемых узлов при вертикальном расположении цилиндра;
Исходя из Fнм и рц, определяют эффективную площадь S и диаметр поршня D цилиндра
Расчетное значение D округляем до ближайшего стандартного (ГОСТ 12447–80)=100 мм. По принятому значению D уточняют максимальное рабочее давление в цилиндре
Для привода с гидроцилиндром после определения D рассчитаем диаметр штока Dш.
Dш = (0,4/0,5)D;
Dш = 0,8∙100=80 мм;
Расчетное значение Dш округляем до ближайшего стандартного (ГОСТ 12447–80) Dш=80 мм. По значениям D, Dш, LM, ηMвыбраем типоразмер и конструкцию гидроцилиндра по нормали Г21–19, выбираем ГЦ-1–3716.
Произведем расчет параметров и выбор насоса.
По заданным скоростям ускоренных перемещений Vбп, Vбо и рабочих перемещений Vрп1, Vрп2 исполнительного механизма определяются требуемые расходы в напорной и сливной гидролиниях гидродвигателя.
Напорная гидролиния Qцн Сливная гидролиния Qцсл
Подачу (производительность) насоса постоянной производительности рассчитывают по уравнению:
где Qmax — максимальный из рассчитанных расходов;
Qyi — суммарные объемные потери в гидроаппаратуре предлагаемой схемы привода;
Qкл — расход масла через предохранительный клапан, необходимый для обеспечения устойчивой работы привода (Qкл = 3/4 (л/мин)) [2, 3];
n– количество гидроаппаратов на напорной гидролинии привода.
Объемные потери в гидроаппаратах определяются по уравнению:
где rГА — удельная утечка (ориентировочно для гидроаппаратуры rГА = 0,017 см3/(МПас), гидроцилиндра rц = (0,034/0,05) см3/(МПас), гидромотора чд = (0,8/1,2) см3/(МПас) [3, 4];
рцi — максимальное рабочее давление в гидродвигателе (при рабочих подачах с FHM).
=3,9 (л/мин)
(л/мин)
По расчетному значению Qн принимаем ближайшее большее значение из стандартного ряда расходов л/мин= 16 (ГОСТ13825–80), (СТ СЭВ 520–77)
По расходу Qн выбираем насос Н-11–4658.
Далее подберем электродвигатель. Мощность, потребляемая насосом
,
Суммарные потери мощности гидропривода за весь рабочий цикл определяется уравнением:
,
Причиной нагрева масла являются потери мощности N в гидроприводе. Поверхность бака излучает тепло его в окружающую среду и служит естественным охладителем. Для обеспечения нормального теплового режима работы гидропривода без принудительного охлаждения определяют необходимый объем рабочей жидкости в гидробаке насосной установки.
При известной площади поверхности Sб превышение установившейся температуры масла ТУ в баке над температурой окружающей среды Т0 составляетТ= ТУ-Т0
,
где КТ — коэффициент теплопередачи от бака в атмосферу. При отсутствии интенсивной циркуляции воздуха вблизи стенок бака КТ=17 Вт/(м2 с); при обдуве стенок бака струей воздуха от вентилятора КТ = 23 Вт/(м2 с).
Для определения Sб можно принимать
,
где V — объем масла в баке.
;
(оС)
При максимально допускаемомТ = 35 необходимый объем масла в баке V определяется выражением
[(л)],
[(л)]
Проведем расчет мощности приводного электродвигателя насосной установки.
Гидроприводы технологического оборудования чаще всего работают в повторно-кратковременном режиме работы. Время рабочего цикла, как правило, не превышает 10 мин. В этих условиях электродвигатель насоса выбирается по эквивалентной мощности.
Выбираем электродвигатель типа WT-1 PowerUnit 1:мощностью N=2,2 кВт; число оборотов-3000 об/мин.; массой — 17 кг.
В целом проведенные исследования помогли определить целесообразность работы и сократить расходы на реализацию разработки участка ТО и ТР станции технического обслуживания автомобилей, с модернизацией электрогидравлического подъёмника, что, в свою очередь, приведёт к увеличению производительности и рентабельности работы предприятия. И самое главное, предложенные нами мероприятия по модернизации электрогидравлического подъемника S4D-2 выгоднее для предприятия, так как они дешевле оборудования с такими же техническими возможностями.
Литература:
- Производственно-техническая инфраструктура сервисного обслуживания автомобилей: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / [Н. И. Веревкин, А. Н. Новиков, Н. А. Давыдов и др.]; под ред. Н. А. Давыдова. — 2-е изд., стер. — М.: Издательский центр «Академия», 2013. — 400 с.
- Канарчук В. С. и др. Развитие производственно — технической базы пред-приятий автомобильного транспорта. — К.: 1СДО, 1995. — 220 с.
- СНиП 11–92–76. Строительные нормы и правила. Часть II. Нормы проектирования. Вспомогательные здания и помещения промышленных предприятий. М.: Стройиздат,1977.-29с.
- Р 2.2.2006–05 Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда (утв. Главным государственным санитарным врачом Российской Федерации 29.07.2005). — Введ. 2005–11–01.
- http://avtowithyou.ru/instrument-i-oborudovanie/vidy-i-os...ov-dlya-avtoservisa/
- http://vk.com/wall347584442_2391
