Електромеханічні гаражні підйомники

 

Електромеханічні підйомники (рис. 3.14, 3.16) мають один або кілька електродвигунів, зусилля від яких за допомогою механічних передач різного типу передаються до опорних пристроїв, що вертикально переміщуються вздовж напрямних стійок. Застосовуються електромеханічні напільні підйомники одностійкові вантажопідйомністю до 1,5 т, двох-, трьох-, чотирьох- і шестистійкові вантажо­підйомністю до 14 і більше тонн. У цих підйомниках використо­вують різні типи механічних передач, а саме: гвинтові, ланцюгові, тросові, карданні, важільно-шарнірні

Зважаючи на надійність конструкції, все більш широке застосування набули електромеханічні підйомники із гвинтовими передачами, у яких зусилля передається або на гвинти, або на вантажонесучі гайки.

На схемі (рис. 3.15) наведена одна стійка такого підйомника, у якого зусилля від електродвигуна 1 передається через редуктор 2 на вертикальний гвинт 3. При обертанні гвинтів вантажонесучі гайки 4 переміщаються вертикально, спричиняючи підйом або опускання опорного пристрою 5 з автомобілем.

Такі підйомники застосовують у вигляді комплектів пересувних стійок з пультом керування, що забезпечує синхронну їхню роботу. Залежно від маси автомобіля можна використовувати різну кількість стійок.

 

 

 

Після підйому автомобіля під нього встановлюють підставки регульованої висоти, для можливості проведення подальших видів обслуговування. У цей час стійки підйомника переміщають на інші пости. Підйомник-Комплект стійок можна використовувати без яких-небудь монтажних робіт на будь-якій площадці із твердим рівним покриттям.

 

Рис. 3.16. Напільний електромеханічний двостояковий підйомник

Розрахунок електромеханічного підйомника. Навести розрахунок двохстійкового електромеханічного підйомника для автомобіля УАЗ-3741. Вага автомобіля – 33104 Н; ширина – 2,5 м; швидкість підйому – 2 м/хв. Висота підйому – 1,75 м. Час підйому – 45 с. У розрахунках використати схеми дії сил згідно рис. 3.17.

 

 

Рис. 3.17. Схема гвинтового електромеханічного підйомника:

1 – стійка; 2 – поперечка; 3 – гвинт; 4 – гайка; 5 – підхват;

6 – електродвигун; 7 – редуктор; 8 – ланцюгова передача; 9 – анкерний болт

 

Рис. 3.18. Схема дії сил на опорні ролики

 

1. Навантаження на один гвинт

 

Н, (3.21)

 

де n – число стійок;

G _a– сила ваги автомобіля, Н;

K_p = 1,1...1,3 – коефіцієнт нерівномірності розподілу сили ваги по стійках. Більше значення K_p обираєтья для чотирьохстійкових, а менше - для двохстійкових підйомників;

 

, Н.

 

2. Довжина плеча підхвату

 

CD = (1/4) · B + L, (3.22)

 

де B – ширина автомобіля, м;

L = 0,25...0,4 запас по ширині на сторону, м. Менше значення L обирається для легкових автомобілів; CD =2,5: 4 + 0,3=0,925 м.

3. Відстань між роликами AK, становить AK = (0,3... 0,5) · CD;

 

АК = 0,35⋅0,925 = 0,323 ≈ 0,3 м.

4. Сили, діючі на ролик; R_a = R_k – незалежно від співвідношення розмірів AK і CK; R_k = Q · CD / AK

 

R_А = R_K = 18207⋅0,925/0,3 = 56138 Н.

5. Якщо ролик сталевий і зазнав попереднього об’ємного загартування (термообробки), тоді контактуючі поверхні розраховуються за контактними напругами:

 

, (3.23)

 

де q – розподілене навантаження;

E _пр= 2 · E ₁· E ₂/(E ₁+ E ₂ ) - приведений модуль пружності;

ρ_пр –приведений радіус кривизни.

Якщо ролик і напрямна виготовлені з однакового матеріалу маємо

 

E ₁ = E ₂ = E _пр, , (3.24)

 

де r ₁ – радіус ролика;

r ₂ – радіус напрямної.

Якщо r ₂ = ∞, то .

 

[σ _к ] = 2,8 · σ _т = 2,8⋅650⋅10⁶ = 1820⋅10⁶ Н/м².

 

Розподілене навантаження q обчислюється за формулою

 

, Н/м, (3.25)

 

де d – діаметр ролика;

Е – приведений модуль пружності, Е = 2⋅10¹¹ Н/м ²;

S = 1,2... 1,3 коефіцієнт запасу.

При діаметрі ролика d = 0,06 м, розподілене навантаження

 

, Н/м.

 

6. Довжина ролика

 

l = R_k / q, м; (3.26)

l = 56138/2200⋅10³ = 0,025 м.

 

7. Додаткове зусилля на гвинті за рахунок перекочування роликів

 

Q_д = R_k · z · f, (3.27)

 

де f = 0,01 коефіцієнт тертя кочення; z – число роликів в стійці,

 

Q_д = 56138⋅0,01⋅2 = 1122 Н.

 

8. Уточнене зусилля на гвинті Q_y = Q + Q_д , H;

 

Q_у = 18207 + 1122 = 19329 Н.

 

9. Розрахунок гвинта підйомника ведеться аналогічно розрахунку гвинта домкрата. Внаслідок збігу навантажень на гвинт у попередньому та наведеному прикладах, припускаємо

 

d _в = 0,033 м; d _ср= 0,037 м; d _н= 0,040 м; P = 0,006 м.

 

Верхня опора гвинта спроектована у відповідності із рис. 3.15. Для опори обрано упорний підшипник № 8209 з діаметром доріжки тіл кочення d_п = 0,059 м. Статична вантажопідйомність підшипника 90500 Н.

10. Крутний момент, прикладений до гвинта на упорному підшипнику, розраховується згідно формулі:

 

, Н·м, (3.28)

 

де f ₁ = 0,01,

d _п– діаметр доріжки тіл кочення упорного підшипника, м.

 

,Н·м.

 

11. Швидкість підйому V приймається рівною 1,5... 2 м/хв. Частота обертання гвинта визначається виразом

 

n = V / P; (3.29)

n = 2/0,006 = 333 об/хв.

Задаючи певну частоту обертів ротора електродвигуна (750, 1000, 1500 або 3000 об/хв), можна визначити передаточне число від електродвигуна до гвинта

 

u = n _дв / n. (3.30)

 

При значеннях u ≤ 4, слід використати для передачі моменту від електродвигуна до гвинта клинопасову передачу. У протилежному випадку необхідно підібрати редуктор.

При використанні електродвигуна з частотою обертів ротора n _дв= 950 об/хв, тобто з передаточним числом

 

u = 950/333 = 2,85,

 

передача крутного моменту від електродвигуна до гвинта може бути здійснена клинопасовою передачею.

12. Потужність електродвигуна однієї стійки

 

, Вт, (3.31)

 

де η_м –механічний ККД трансмісії; при використанні клинопасової передачі η_м= 0,96.

Потужність електродвигуна однієї стійки

 

N = 58,8⋅3,14⋅333/(30 · 0,96) = 2135 Вт.

 

Розрахунковим параметрам задовольняє електродвигун потужністю 2,5 кВт.