Számítási dokumentáció. Megnevezés: Félév: 2008/2009 I. félév. Lapok száma: 10. Tervezési feladat I. Autóemelő. Név: Katona Géza. Neptun kód: L0I8ZH

Átírás

1 Megnevezés: Tervezési feladat I. Autóemelő Számítási dokumentáció Félév: 008/009 I. félév Név: Katona Géza Lapok száma: 10 Neptun kód: L0I8ZH Bevezető Ezen autóemelő szerkezettel Renault típusú személygépkocsit emelhetünk fel otthoni általános körülmények között. A termék rendeltetése Ezen eszköz általános célú felhasználásra készült, maximális terhelhetősége 550 kg. Műszaki adatok Maximális emelési magasság: 5 mm. Maximális terhelhetősége 550 kg. A termék összetétele Elemek: 1 db menetes csavarorsó db csap 1 db tekerőkar darab U profilú tartórúd db kengyel 1 db támcsapágy 1 db műanyag elem az autóban való rögzítéshez 1 db talplemez 1 db persely A termék kezelő, szabályzó és ellenőrző szervei A készletben található eszközök minőségét a TÜV független minőségellenőrző szervezet tanúsítja. Az autóemelő megfelel a Nemzetközi Szabványügyi Testület, az Európai Szabványügyi Testület és a Magyar Szabványügyi Testület hatályos szabványainak illetve az Európai Unió és a Magyar Köztársaság hatályos jogszabályainak. Beépített műszerek A termék nem tartalmaz beépített műszereket. Szerszámok és egyéb speciális kiegészítő termékek Az eszköz baloldalán egy műanyag elem található, mely biztosítja a járműben való biztonságos rögzítést. Elhelyezési feltételek, helyszíni szerelés körülmények Helyezze az emelő emelőfejét az autó kézikönyvében megnevezett pontra. Ékelje a többi kereket ki, az autót kézifékkel rögzítse, és sebességváltót 1-es, vagy P fokozatba tegye. Ha a talaj keménysége nem megfelelő, akkor használjon fa alátétet. A termék feliratozása, megjelölése Autó típus, maximális terhelhetőség, emelő típusszáma, sorozatszám Csomagolás Műanyag hordozótáska Mellékletek Kezelési útmutató, biztonsági előírások, javítás feltételei, garancialevél.

2 . oldal Vázlat ω A ω orsó ω kar M kézi A szerkezet célja Az autóemelő célja, hogy a személygépkocsit függőleges irányba elmozdítsa. Ezt úgy éri el, hogy az autó hossztengelye szerinti egyik vagy másik oldala alatt a megfelelő ponthoz helyezve, a szerkezetet működtetve megemeli a karosszériát. Az autóemelő kialakítása lehetővé teszi, hogy a működtetéséhez szükséges erőt emberi erőkifejtéssel is lehessen biztosítani. Ezen eszköz úgy van kialakítva, hogy ha elértük a kívánt magasságot, a szerkezet rögzül, és nem engedi a kocsiszekrényt visszazuhanni, elkerülendő a baleseteket. Működési elve Az orsó a kézi erővel való tekerés hatására az emelőkarokat mozgásba hozza, mely emelő karok egy fix ponton rögzítve vannak egymáshoz, a felső karnak viszont a másik végpontja szabad. Ez a pont a rögzített ponthoz képest körpályán elmozdul a működtetés hatására. A rögzített pont is körpályán mozog a szerkezet talpához képest. A felső kar az orsó forgatása által alsó véghelyzetéből felső véghelyzetébe kerül, az alsó kar pedig egyre nagyobb szöget zár be a vízszinteshez képest. Ezen mozgások összességeképpen az emelő függőleges erőt fejt ki, melynek hatására a kocsiszekrény a szerkezet által rá kifejtett erő irányába elmozdul. Amennyiben a cél, hogy a személygépkocsit rendeltetésszerű pozíciójába visszahelyezzük, az eddigiekben leírt folyamat ellenkezőjét kell cselekedni. Így állítható vissza az eredeti állapot. Katona Géza

3 . oldal Mechanikai modellek φ F teher α - M M F 1 - F 1x1 F 1 F 1y β F 1x β F 1 y 1 F o rs ó x Fteher α F o rs ó y φ F ta la j F talaj Felső szélső helyzet Alsó szélső helyzet Használata Az autó használati kézi könyve által meghatározott ponthoz illesztjük a kérdéses szerkezetet azon az oldalon, melyen műveletet (például kerékcserét) szeretnénk végezni. Miután az emelőt biztonságosan lehelyeztük a megfelelő pont alá, a tekerőkart elkezdhetjük tekerni. Ezt a műveletet addig végezzük, míg az emelő eléri az a jármű alvázát. Ekkor ellenőrizzük, hogy jó helyen illeszkedik-e a szerkezet. Ha igen, akkor folytathatjuk a tekerőkar tekerését. Ezen tevékenységet addig végezzük, amíg a jármű a megkívánt magasságba emelkedik. Ha ezt elértük, akkor megkezdhetjük a járműn elvégzendő munkákat. Miután elkészültünk, a tekerőkar ellentétes irányba való tekerésével az autót visszaállíthatjuk kezdeti helyzetébe. A tevékenység befejeztével az autóemelőt helyezzük vissza a kijelölt tároló helyre. Az orsó menete önzáró, de nagyobb biztonság érdekében lehetőség van a tekerőkar rögzítésére a munkavégzés idejére. Lazább talajon ajánlott alátétlap alkalmazása. Az autóemelővel szemben támasztott követelmények megfelelő teherbírás versenyképes ár élettartama megegyezzen a jármű élettartamával nem károsíthatja az autót nem igényelhet karbantartást az emelési művelet egyszerűen és gyorsan elvégezhető legyen nagy stabilitásúnak és teherbírásúnak kell lennie széles alkalmazhatóság azon hőmérséklettartományban, melyben az autó üzemeltethető, abban az emelőnek is működtethetőnek kell lennie tartós statikus igénybevételnek hosszú ideig ellen kell állnia Katona Géza

4 . oldal nagy sorozatban gyárthatónak kell lennie emberi erővel könnyen működtethetőnek eszköz a cél ergonomikusság szabványos alkatrészekből kell megépíteni minél kevesebb mozgó alkatrész gyors üzembe helyezhetőség kis súly és helyigény egyértelmű használhatóság optimális emelési magasságot biztosítson Illesztési viszonyok 1 1.) Orsó-emelőrúd Laza illesztés, könnyen elfordulnak egymáson, kenőanyag nem szükséges.) Orsó-persely Laza illesztés, könnyen elfordulnak egymáson, kenőanyag szükséges.) Orsó-tartórúd Laza illesztés, könnyen elfordulnak egymáson, kenőanyag nem szüksége Katona Géza

5 188. oldal Felső szélső helyzet α 80 γ γ β B F teher β α F 1 F 1x1 Emelőrúd α =,88678 β = 7,616 γ = 110,6671 γ = 69,7787 M B = 0 = F teher sin β 155 sin α 1 = F teher sin β 155 sin α 1 = 1, F teher F 1y1 F 1x = 0 = F teher cos β + sin α F 1x 1 F 1x 1 = F sin β 155 teher cos β + cos α sin α 1 F 1x 1 = 1, F teher F 1y = 0 = F teher sin β + sin α + F 1y1 sin β 155 F 1y = F 1 teher sin β sin α sin α 1 F 1y = 1,61796 F 1 teher MB = 0 = Forsó sin γ Fx B F 1 F x = sin γ = F teher sin β 155 sin γ sin α 1 F x = 1,159 F teher F terhelő F x F y α γ γβ B F y = 0 = F teher + F y F y = F teher F x Katona Géza

6 8 6. oldal A X i Y i A X i A Y i , , , , X s = A X i A = 0 06 = 0 mm Y s = A Y i A = 165 =,60781 mm 06 Orsó I x = = 518 mm 1 I x s = I x y s A = 518,6 06 == 59,091 mm I y = = 8108 mm s S75JR R eh =75 MPa ς meg = R eh S = 75 = 5,8 MPa 6 i = I y s A = = 1, mm 155 λ = 1, = 6, Mivel λ < 60, ezért csak nyomásra kell méretezni. ς meg = F t x A F teher x = ς meg A = 5,8 06 = 105 N F teher emelőrúd = F t x = 17, 0916 N sin β S55J0C R eh =55 MPa ς meg = R eh S = 55 = 177,5 MPa Tr 1 d = 10,5 mm d = 8,5 mm D 1 = 9 mm H 1 = 1,5 mm z = 0 d = 1 mm p meg = 17,5 MPa edzett acél A = z d D 1 π = π = 9,80089 mm p meg = A = p meg A = 17,5 9,8 = 8659,01751 N d 0 = 1, ς meg π = 1, 177,5 π = 0, = = 9, mm = F teher sin β 155 F elméleti sin α 1 teher = sin α 1 = sin β ,01751 sin α 1 = = 617, 9007 N sin β 155 F teher emelőrúd = 17, 0916 N elméleti = 617, 9007 N Katona Géza

7 oldal Persely EN GJS 500 7U Tartórúd 9 9 R M =500 MPa A X i Y i A X i A Y i ,5 0, ,5 0, X s = A X i A = 0 58 = 0 mm Y s = A Y i A = 518 = 9,75 mm F I x = ,5 1 = ,75 mm I x s = I x y s A = ,75 9,75 58 = 9999,75 mm I y = s = 10876,75 mm 1 1 S75JR R eh =75 MPa ς meg = R eh S = 75 = 5,8 MPa 6 I y i = s A = 10876,75 = 15,10599 mm λ = 1, = 6, Mivel λ < 60, ezért csak nyomásra kell méretezni. ς meg = F teher y A F teher y = ς meg A = 5,8 58 = 00 N F teher tartórúd = F teher = 00 N y Csapok 1.) EN GJS 500 7U R M =500 MPa d 0 = mm ς meg = R M S = 500 = 77, MPa 1,8 τ meg = 5 8 ς meg = 5 77, = 17, MPa 8 F teher tartórúd = 00 N Katona Géza

8 . 8. oldal Nyírás: = τ meg d 0 π = 17, π csap 1. = 7859, 816 N.) S960Q R M =1150 MPa d 0 = 8 mm ς meg = R M S = 1150 = 68, MPa 1,8 τ meg = 5 8 ς meg = 5 68, = 99, MPa 8 Nyírás: = τ meg d 0 π = 99, π csap. = 0071, 86 N Hajlítás: a: lemez vastagság c: feltételezett lemez és csap távolsága a legrosszabb esetbe T = a + c = + 1 = K 0,1 d 0 = 0,1 8 = 51, mm ς meg = T K = K = ς meg K 68, , = = 8177, N F teher = sin α , sin α 1 = = csap. sin β 155 sin β 155 = 5806, N.) S960Q R M =1150 MPa d 0 = 8 mm ς meg = R M S = 1150 = 68, MPa 1,8 τ meg = 5 8 ς meg = 5 68, = 99, MPa 8 Nyírás: F teher = τ meg d 0 π = 99, π x csap. = 0071, 86 N Hajlítás: a: lemez vastagság c: feltételezett lemez és csap távolsága a legrosszabb esetbe T = F teher x a + c = F teher x + 1 = F teher x K 0,1 d 0 = 0,1 8 = 51, mm ς meg = T K = F teher x K F teher x = ς meg K 68, , = = 8177, N F teher = F teher x csap. cos β = 8177, = 107, 878 N cos β = csap , 816 N = csap. 0071, 86 N F teher = csap. 5806, N F teher = x csap. 0071, 86 N F teher = csap. 107, 878 N Katona Géza

9 9. oldal Forgatókar T = T 1 = d tg α + ρ ha μ = 0,08 ρ = arctg μ cos β = arctg 0,08 cos β =,85617 p α = arctg d π = arctg 1,5 10,5 π =, Mivel a legkisebb még megengedhető F teher = 5806, N ezért a megengedhető legnagyobb = 8177, N. T = d tg α + ρ = 8177, ,5 tg α + ρ = 799,69568 Nmm k = T F F kéz = T kéz k = 799,69568 =, 9157 N 177 A kar három szakasza azonos igénybevételre, hajlításra van igénybe véve. 1.) A számításhoz vegyük fel a kar átmérőjét és azon szakasz felét, ahol kézzel az erőt kifejtjük. d kar = 8 mm x = 77 = 8,5 mm A hajlító nyomaték karja maximum x lehet, így a hajlító nyomaték: M 1 = F kéz x =,9157 8,5 = 58,8 Nmm ς meg = M K = F kéz x = 58,8 0,1 d kar 0,1 8 = 67,5867 MPa.) A számításhoz vegyük fel a kar átmérőjét és azt a karhosszt, amin kézzel az erőt kifejtjük. d kar = 8 mm k = 177 mm M = F kéz k =, = 799,69568 Nmm ς meg = M K = F kéz x = 799, ,1 d kar 0,1 8 = 155,60775 MPa.) A számításhoz vegyük fel a kar átmérőjét és azokat a karhosszokat, amin a kar átadja az erőt az orsónak a kengyelen keresztül. a = 17,5 mm b = 8,5 mm d kar = 8 mm a F kéz =, 91 N M b M a = 0 = M F b b a F b = M b a = 799, ,5 17,5 = 78, N F y = 0 = F a F b F a = F b Katona Géza

10 10. oldal τ meg = F b A = F b d = 78, =, MPa kar π 8 π ς meg = τ meg =, = 6, MPa ς = ς meg S = 6, ,8 = 11, MPa Mivel a forgatókarnak kell először eltörni, ezért ehhez az XCrTi17, melynek egyezményes folyáshatára R p0, =180MPa, anyag a megfelelő. Katona Géza