Введение 5
1 Рулевое управление 7
1.1 Назначение, общее устройство и работа рулевого управления 7
1.2 Конструктивные особенности рулевого управления автомобилей 11
2 Проектирование стенда для диагностики рулевых приводов 28
2.1 Нагрузка рулевого привода 28
2.2 Метод пробной нагрузки 29
2.3 Принцип работы разрабатываемого стенда 30
2.4 Расчет узлов и механизмов стенда 31
2.5 Устройство стенда 44
3 Технологический процесс 47
3.1 Требования, предъявляемые к рулевому управлению 47
3.2 Технологическая карта ТО-2 рулевого управления 50
4 Безопасность и экологичность стенда для диагностики рулевых приводов ... 51
4.1 Конструктивно-технологическая и организационно техническая
характеристики стенда для диагностики рулевых приводов 51
4.2 Определение профессиональных рисков 52
4.3 Способы снижения профессиональных рисков 53
4.4 Пожарная безопасность стенда для диагностики рулевых приводов .... 56
4.5 Экологическая безопасность стенда для диагностики рулевых приводов 59
5 Расчет экономической эффективности стенда для диагностики рулевых
приводов 61
5.1 Определение себестоимости изготовления 61
5.2 Определение затрат на выплату заработной платы 62
5.3 Определение затрат на содержание и эксплуатацию оборудования 64
5.4 Определение общей суммы затрат на изготовление конструкции стенда
для диагностики рулевых приводов 65
Заключение 67
Список используемой литературы и используемых источников 68
Приложение А Спецификация 71
С момента изготовления первого автомобиля и по настоящее время для управления колесным транспортным средством необходимо обеспечить управление управляемыми колесами.
Во время движения автомобиля водитель управляет сцеплением, коробкой передач, системой тормозов и сигнализацией (звуковой и световой) периодически, а рулевым колесом непрерывно. Водитель должен постоянно и внимательно наблюдать за дорогой и приводить в действие рулевое управление, что связано с затратой физической силы. Таким образом, наиболее сложным и утомительным видом управления является рулевое. В отношении безопасности движения автомобиля рулевое управление - один из наиболее ответственных механизмов.
Рулевое управление является одной из основных систем автомобиля и вместе с тормозной системой определяет общий уровень безопасности автомобиля.
По данным статистики значительная часть дорожно-транспортных происшествий, вызванных техническими неисправностями автомобиля приходится на долю рулевого управления (они составляют около 43%).
К прочности механизмов, влияющих на безопасность движения, предъявляются повышенные требования при изготовлении и технических воздействиях в эксплуатации. Однако на практике наблюдаются отказы из-за разрушения или потери упругих свойств деталей рулевого привода автомобиля, конструктивно выполненных с достаточным запасом прочности. Поломки и отказы узлов и деталей рулевого привода приводят к потере управлением автомобиля и, как правило, сопряжены с большим материальным ущербом.
Анализ причин такого явления показывает, что разрушению деталей во всех случаях предшествовали скрытое развитие усталостных трещин или структурные изменения в металле, так как места поломок имели ярко выраженные усталостные зоны.
Все это позволило предположить, что основная причина аварий из-за поломок деталей рулевого привода заключается в наличии усталостных трещин и структурных изменений при чрезмерно больших усилиях, возникающих в результате напряженных эксплуатационных режимах.
Применяемая в АТП визуальная оценка деталей на отсутствие трещин, деформаций и других признаков производится покачиванием рулевого колеса, автомобиля, стоящего на сухой площадке. Нагрузка рулевого привода при таком методе составляет 157 кгс, то есть почти в 6 раз меньше максимальной эксплуатационной нагрузки. Эта нагрузка (157 кгс) не создаёт условий для увеличения «зева» трещин до видимых глазом размеров или проявление других дефектов в деталях. Поэтому усталостные трещины в деталях не разбираемых при ТО-1 и ТО-2 (поворотные рычаги, вал рулевого механизма) даже при достижении значительных (40% и более площади сечения) размеров остаются не обнаруженными, проявляются во время движения автомобиля и иногда становятся причиной дорожно-транспортных происшествий. Выявление этих дефектов известными в технике методами дефектоскопии требуют полной разборки узлов и специальной подготовки узлов для контроля, что делает эти методы малоэффективными и трудоёмкими в условиях АТП.
Целью работы является разработка конструкции стенда для диагностики рулевых приводов.
В целях выполнения поставленной цели работы ВКР была выполнена разработка конструкции стенда для диагностики рулевых приводов.
В процессе выполнения работы были решены следующие задачи:
- рассмотрено назначение, общее устройство, конструктивные особенности рулевого управления;
- выполнена конструкторская разработка стенда для диагностики рулевых приводов;
- рассмотрены нагрузки, возникающие в рулевом приводе. Установлено, что основная причина аварий из-за поломок деталей рулевого привода заключается в наличии усталостных трещин и структурных изменений при чрезмерно больших усилиях, возникающих в результате напряженных эксплуатационных режимах;
- проведен расчет основных узлов и механизмов стенда;
- определены требования, предъявляемые к рулевому управлению;
- рассмотрен технологический процесс ТО-2 рулевого управления;
- рассмотрена безопасность и экологичность стенда для диагностики рулевых приводов;
- определена экономическая эффективность спроектированной
конструкции стенда для диагностики рулевых приводов.
Ориентировочная стоимость изготовления спроектированного стенда для диагностики рулевых приводов составляет 77837,57 р. Изготовление стенда для диагностики рулевых приводов силами АТП, является экономически выгодным видом работ. Отсутствует необходимость закупать оборудование для сварочных операций, а также нет необходимости в перевозке готового изделия. Все затраты связаны лишь с закупками материалов, транспортными расходами и затратами на заработную плату сотрудников.
