Съемник для выпресовки шаровых пальцев

Нажатием на фиксатор 6 вращают диск 2, освобождают снятую деталь 13 от захватов 12 и переводят их в последующее нужное положение.Универсальный гидравлический съемник, показанный на рис. 1.6,б, содержит гидроцилиндр 7, шток с поршнем 6, упорный винт 2 с наконечником 9 и маховиком 1. Рисунок 1.6,б – Универсальные гидравлические съёмники:(а: 1 – маховик; 2 – упорный винт; 3 – пружина; 4 – втулка; 5 – гайка; 6 – поршень; 7 – гидроцилиндр; 8 – гайка-траверса; 9 – наконечник; 10 – ось; 11, 12, 14 – рычаги; 13 – шарнир; 15 - траверса)Сверху в гидроцилиндр вставлена втулка 4 с уплотнениями, закрепленная гайкой 5. Снизу на гидроцилиндр навинчена гайка-траверса 8, соединенная системой рычагов 14 и шарниров 13 с подвижной траверсой 15. К системе рычагов шарнирно присоединены тянущие рычаги 12. На конце каждого из них сделаны отверстия, в одно из которых на оси 10 установлен двуплечий рычаг 11 с двумя односторонними выступами-зацепами на концах. Съемникснабжен пружиной 3 возврата. На рычагах 11 также выполнены опорные площадки для контактирования с тянущими рычагами 12.Двуплечие рычаги 11 устанавливают в исходное положение. Съемник устанавливают так, чтобы рычаги 11 зацепили снимаемую деталь. Вращением маховика 1 подводят винт 2 с наконечником 9 до упора в торец вала. В полость гидроцилиндра под давлением подают рабочую жидкость, например масло. Гидроцилиндр вместе с гайкой-траверсой 8, траверсой 15, системой рычагов 14 и 12, захватами и захваченной деталью перемещается относительно штока с поршнем 6, и деталь выпрессовывается. По окончании выпрессовки давление рабочей жидкости снимается, шток с поршнем 6 и винтом 2 под действием пружины 3 возвращается в исходное положение.2 Описание съемника, его работы и правила эксплуатацииСъемник состоит из трехконечного основания к которому на концах крепятся три захвата на специальных V – образных креплениях болтами. На основании, внизу, имеется седло для гидроцилиндра, имеющий вид цилиндра с боковой прорезью. В седло вставляется гидроцилиндр штуцером для рукава высокого давления в прорезь и закрепляется двумя болтами, которые вкручиваются в седло. Сверху на основание и захваты крепятся механизмы разведения захватов, после чего в основание вворачиваются направляющие шпильки на которые надеваются пружины и на них устанавливается нажимная пластина с ручками, имеющая втулки для шпилек, сверху закрепляется все гайками. Разводные механизмы упираются в нажимную пластину роликами которые перекатываются по пластине когда она перемещается вверх вниз. К штуцеру гидроцилиндра приворачивается рукав высокого давления, другим концом рукав приворачивается к гидронасосу.При сборке все трущиеся поверхности смазать смазкой Литол 24, периодически перед применением проверять состояние фиксирующих шплинтов и надежность закрепления гидроцилиндра.4.1 Работа съемником1 Съемник берется за ручки таким образом чтоб при возможности штуцер гидроцилиндра был направлен вниз. 2 Смещая ручки нажимной пластины к ручкам съемника приводится в действие механизм разведения захватов и они разводятся. 3 Съемник захватами надевается на тормозной барабан и отпускаются ручки нажимной пластины. 4 Придерживая съемник рукой, ногой приводится в действие гидронасос. 5 Шток гидроцилиндра упирается в ступицу отодвигая съемник от нее и тем самым прижимает захваты к барабану и снимает его. 4.2 Техника безопасности При работе для переноски и установки не брать съемник за захваты, использовать для этого только ручки основания. При разведении захватов избегать защемления пальцев между ручек основания и ручек нажимной пластины. При снятии тормозного барабана, приводя в действие гидронасос, удостоверится что все захваты надежно захватили край барабана, в процессе снятия находится сбоку от съемника.2.Расчет гидравлической схемы управления гидросъемникомЦелью расчета является расчет и анализ потерь давления в отдельных элементах схемы, для дальнейшего расчета оборудования. Рисунок 2 – принципиальная гидравлическая схема управления гидродомкратом:1- насос; 2- бак; 3- предохранительный клапан; 4- фильтр; 5- распределитель; 6- дроссель; 7- клапан обратный; 8- гидросъемник.Гидравлическая схема привода представлена на рис.2. Основное управление гидроприводом осуществляется через золотник 5. При нейтральном положении золотника масло подается от насоса через предохранительный клапан системы 3 обратно в бак. При перемещении золотника вниз масло подается к рабочему штоку гидросъемника Шток перемещается до крайнего положения. При достижении крайнего положения штока срабатывает предохранительный клапан и насос отключается.Давления в полости нагнетания гидродосъемникаP1 и в полости слива P2 можно определить, составив уравнения распределения давлений в гидросистеме.Уравнения давлений P1 и P2 запишем в виде: P1 = PH - ΔPзол 1 - ΔP2P2 = ΔPДР - ΔPзол 2 - ΔPФ - ΔP2где P1 - давление в поршневой полости гидросъемника, МПа;P2 - давление в штоковой полости гидросъемника, МПа; PН - давление, развиваемое насосом, МПа;ΔPзол 1 и ΔPзол 2 - перепады давлений на гидрораспределителе, МПа;ΔP1 и ΔP2 - перепады давлений в трубах l1 и l2, МПа;ΔPДР - перепад давления на дросселе, МПа;ΔPФ - перепад давления на фильтре, МПа.Согласно в зависимости от величины тягового усилия P примем рабочее давление в гидросистеме, т.е. давление, развиваемое насосом PН будет равно 25 МПа. Перепады давлений на золотнике, дросселе и фильтре примем следующим образом: ΔPзол 1 = ΔPзол 2 = 0,2 МПа;ΔPДР = 0,3 МПа;ΔPФ = 0,1 МПа.Так как перепады давлений в трубах на первой стадии расчета определить нельзя, то примем предварительно ΔPзол 1 = ΔPзол 2 = 0,2 МПа. Тогда P1 и P2 будут равны: ΔP1 = 25 - 0,2 - 0,2 = 24,6 МПа;ΔP2 = 0,3 + 0,2 + 0,1 + 0,2 = 0,8 МПа;3. Расчет геометрических параметров главного цилиндраСоставим уравнение равновесия поршня главного цилиндра, пренебрегая силами инерции: P1F1 = P2F2 + Р + T,где F1 - площадь поршня со стороны поршневой полости, м2;F2 - площадь поршня со стороны штоковой полости, м2;Р - усилие на штоке, кН;T - сила трения, приложенная к поршню.Сила трения T увеличивается с ростом давления жидкости в цилиндре. Ее можно определить по формуле T = (0,02...0,1)Р = 0,08 · 500 = 40 кН.Определим площади цилиндра F1 и F2, используя соотношения где υПР и υПХ -скорости поршня при рабочем и холостом ходе.Преобразуем уравнение к виду Расход жидкости, поступающий в силовой цилиндр можно определить по формуле Q = υП · F,м/чЕсли расход жидкости, поступающий в главный цилиндр при рабочем и холостом ходе одинаков, то Q = υП · F1 и Q = υП · F2поэтому Из этих выражений следует откуда Следовательно, выражение площади поршня в штоковой полости примет вид: Подставляя выражения площадей F1 и F2 в, сможем определить диаметр поршня Из стандартного ряда выбираем с 5% запасом диаметр поршня .4. Расчет и выбор насосаОпределяем расход жидкости, поступающий в поршневую полость главного цилиндра где υПР - скорость перемещения поршня, которая определяется отношением хода поршня к времени рабочего хода тогда Подача насоса с учетом утечек рабочей жидкости определится по формуле: QH = (QЦ + ΔQЦ) + ΔQ зол + ΔQПК,где ΔQЦ - утечки жидкости в главном цилиндре;ΔQзол - утечки в золотнике;ΔQПК - утечки через предохранительный клапан;Утечки в силовом цилиндре ΔQЦ определим по формуле где - номинальная утечка в цилиндре при давлении , л/мин, л при давлении .Утечки в золотнике где - номинальная утечка в золотнике при давлении , л/мин, л при давлении .Утечки через предохранительный клапан примем ΔQПК = 0,1QН. Подача насосаОпределим рабочий объем насоса где n - частота вращения ротора насоса;η0 - объемный КПД насоса, Выбираем по рассчитанным параметрам пластинчатый гидронасос Г12-65М с рабочим объемом 65 см3, номинальной подачей 70 л/мин, номинальным давлением 25 МПа и объемным КПД η0* = 0,9 (рис.3. Рисунок 4.1- Пластинчатый насос Г12-65М5. Расчет главного цилиндраЦелью расчета является проверка цилиндра по толщине, выбранной конструктивно, стенки. Цилиндр изготовлен из стали 30ХГСА ГОСТ 4543-71. Внутренний радиус цилиндра - , наружный . Подвергается внутреннему давлению (берем максимальное давление насоса, на случай когда откажет предохранительная арматура). Построим эпюры и и проверим прочность цилиндра по третьей теории прочности при допускаемом напряжении .По формулам Ламе определим напряжения от давленияПодставляем известные значения прии получаем следующие выраженияС помощью полученных выражений находим значения напряжений в трех сечениях (рис. 5.1)1 сечение, если:2 сечение, если:3 сечение, если:Построенные по этим значениям эпюры изображены на рис.5.1.Опасными являются точки у внутренней поверхности цилиндра, в которых действуют главные напряжения и . Проверяем прочность цилиндра в этих точках.По третьей теории прочности, , т.е.Следовательно, прочность цилиндра достаточна.Рисунок 5.1 – Расчетная схема силового цилиндра:а- схема нагружения; б- эпюры напряжений.6. Расчет болтовых соединенийЗахват крепится к основанию резьбовым соединением, болт с зазором. В этом случаи болт работает на сдвиг. Н, (2.1)где N – сила сдвига, Н, N=10000 H;F – площадь сечения болта, м²;Y – коэффициент условия работы: 0,9 /3/;n – количество срезов;R – расчетное сопротивление болта, R= 200·10 Н/м² /3/.Выразим площадь:м², (2.2)Рисунок 2.1 – Схема нагрузки.Найдем площадь сечения:м²Съемник имеет три захвата соответственно три болта, найдем площадь сечения одного болта:м²Найдем диаметр:м.Принимаем диаметр соединительных болтов равным 6мм.2.2 Расчет захватаЗахваты необходимо рассчитать на растяжение и выбрать требуемую толщину материала. Материал, из которого будет изготовлена балка – Сталь 45. Экономия материала, может дать некоторый выигрыш в стоимости изготовлении всей конструкции.Основными данными для расчета являются: материалсилы, приложенные в момент работы.Представляем захват в виде вертикальной балки с заделкой вверху (рисунок 2.2).Рисунок 2.2 – Расчётная схема захвата с эпюрой внутренних силПредельно-допустимое для стали 45 [σ]=160 МПа, сила N=10000 H.Формула для расчета на растяжение имеет следующий вид: ; (2.3)где: F – площадь сечения захвата;N – сила растяжения, N равна усилию съемника; [σ] – предельно-допустимое напряжение.м².Так как захвата три то на один захват приходится F=20,8 мм².Принимаем площадь сечения захвата равным 120 мм² с размерами 10 мм на 12 мм.Расчет крепления захватаКрепление захвата имеет схему показанную на рисунке 2.3.Рисунок 2.3 – Схема крепления захватаИз условия состояния покоя найдем силы N1 и N2 из суммы проекций сил на оси координат: (2.4) (2.5)Сила Р=10000 Н, это усилие съемника, из этого следует что силыN1=N2=7092 Н. По формуле 2.3 найдем площадь сечения крепления захватов:Таких креплений в устройстве имеется в количестве шести, площадь одного крепления F=7,38 мм². Принимаем площадь сечения крепления 13 мм² размерами 10 мм на 3 мм.3 Проверочные расчеты3.1 Проверочный расчет болтовых соединенийДиаметр соединительных болтов принимаем 6 мм, площадь сечения которых равняется F=28,26 мм².Найдем допустимую силу среза одного болта:Н.Так как болтовых соединений три, то допустимое усилие равняется N=30519 Н. Усилие съемника равно 10000 Н, отсюда найдем запас прочности: (3.1)где n – коэффициент запаса прочности;N – максимальное принимаемое усилие, Н; [N] – допустимое усилие, Н..Коэффициент запаса прочности на срез равен 3, чего вполне достаточно для неответственных конструкций.3.2 Проверочный расчет захватаМинимальную площадь сечения захват имеет в местах болтового соединения, F = 60 мм², так как захвата три, суммарная площадь равна F = 180 мм². Найдем напряжение растяжения возникающее в сечении захватов: (3.2)МПа.Отсюда найдем запас прочности: (3.3)Коэффициент запаса прочности на растяжение равен 2,88 чего достаточно для неответственных конструкций.3.3 Проверочный расчет крепления захватаМинимальную площадь сечения крепление захвата имеет в местах болтового соединения, F = 24 мм², так как креплений шесть, суммарная площадь равна F = 144 мм². Найдем напряжение растяжения возникающее в сечении захватов по формуле (3.2):МПаОтсюда найдем запас прочности:Коэффициент запаса прочности на растяжение равен 2,3 чего вполне достаточно для неответственных конструкций.ЗаключениеБлагодаря высококачественным материалам, использованным в проектировании съемника, он гарантирует надежность работы.Усилие 10000 Н позволяет проводить работы разных автомобилей.Преимущества этого съемника перед другими:- небольшая масса- самофиксирующиеся захваты с механизмом развода - не большие размеры Цель донного проекта была достигнута и результатом стала конструкция съемника с гидроприводом.Список литературы1.А.А. Чекмарев, В.К. Осипов. Справочник по машиностроительному черчению. Москва «Высшая школа» 2002.2. Васильев В.И. Основы проектирования технологического оборудования автотранспортных предприятий: уч. пособие/ В.И. Васильев-Курган: КМИ 1992.3. В.И. Феодосьев. Сопротивление материалов. Москва «Наука» 1986.1 Краснов В. И. , Жильцов А. М., Набержнев В. В.Ремонт центробежных и поршневых насосов нефтеперерабатывающих и нефтехимических предприятий: Справ, изд. -М.: Химия, 1996. - 320 с. ил.2 Эксплуатация и ремонт нефтегазового оборудования : [учебное пособие для студентов спец. 130602.65 - "Машины и оборудование нефтегазовых промыслов"] / А. В. Минеев, И. Н. Пилюгаев ; Федерал.агентство по образованию, Сиб. федерал. ун-т. - Красноярск : СФУ, 2008. - 164 с. : ил