Патентный поиск и анализ конструкции устройств для ошиповки шин легковых автомобилей

Стенд Ш-820 предназначен для ошиповки шин с применением пневмокамер. Стенд стационарный, крепится к специальному фундаменту. Питание пневмокамер осуществляется от воздушной магистрали 6 – 8 кгс/см2.

Стенд АМ 004.00.00 для ошиповки шин представляет собой сварную металлическую конструкцию на которой закреплено две пневмокамеры, установленных так, что они действуют навстречу друг другу.

Процесс ошиповки шин на стенде представляет собой внедрение в уже подготовленное отверстие. Конус состоит из трех разжимных элементов, которые затем раздвигаясь разжимают резину, позволяя шипу встать на определенную глубину. Как для внедрения конуса, так и для раздвижения секторов конуса используется пневматический привод, состоящий из двух пневмокамер. Управляющее воздействие механическое.

Анализ технических характеристик существующих конструкций стендов для диагностирования элементов подвески приведены в таблице 5.3.

Рассчитаем усилие на штоке необходимое для внедрения конуса, для этого определим силу с которой резина действует на внедряемый конус. Максимальная сила, действующая на конус, будет при максимальных ее деформациях, т.е. когда конус вошел на всю величину (рисунок 5.1а).

Для расчета принимаем d = 3 мм; B = 20 мм; H = 18 мм; a = 30°.

Так как резина легкодеформируемый материал, то для упрощения расчета принимаем, что усилие ее воздействия распределено по всей поверхности конуса, причем у его вершины резина не деформирована.

Усилие резины будет определятся как:

F = s×S , Н (5.1)

где s - напряжения возникающие в резине при ее деформации;

S – площадь поверхности конуса.

Распределение напряжений по длине образующей конуса будут определяться следующей зависимостью:

s = (smax /L)×l , МПа (5.2)

где smax – максимальные напряжения возникающие в резине при ее деформации;

L – длинна образующей конуса.

Максимальных напряжения определим по формуле:

smax = Е×emax, МПа (5.3)

где E – модулю Юнга, для резины 20 МПа,

emax – возникающие максимальные относительные деформации, определяется как отношение DА/A (рисунок 5.1а).

Максимальные деформации будут наблюдаться в самом верхнем слое резины и будут определяться геометрией конуса:

DА = Н×tg(a/2) = 0,018×tg15° – d/2 = 0,0033 м,

А = (B – d)/2 = (0,02 – 0.003)/2 = 0,0085 м,

L = H/cos(a/2) = 0,018/cos15° = 0,0186 м.

emax = DА/A = 0,0033/0,0085 = 0,3882.

Так как величина деформации изменяется по высоте то и значение силы также будет изменяться. Рассчитаем силу действующую на «элементарное кольцо» поверхности конуса, для этого рассмотрим развертку конуса (рисунок 5.1б). Площадь поверхности «элементарного кольца» будет определяться как:

dS = b×l×dl, (5.4)

где b - угол развертки b = 2×p×sin(a/2).

Сила действующая на «элементарное кольцо» будет равна:

dF = s×b×dl (5.5)

Для определения силы действующей на весь конус проинтегрируем по всей длине образующей:

F = Lò 2×p×sin(a/2)×E×emax×l2×dl/L = (2×p×sin(a/2)×E×emax/L) Lòl2×dl = 2×p×sin(a/2)×E×emax×L2/3 , H

F = 2×p×sin(a/2)×E×emax×L2/3 , H (5.6)

F = 2×p×sin 15°×20×106×0.3882×0.01862/3 = 1455.2782 H.

Так как конус состоит из трех секторов то на каждый конус действует третья часть этой силы.

Рассчитаем необходимое усилие на штоке:

Рассмотрим силы действующие на один из секторов конуса:

Еще о транспорте:

Области применения конвейерного транспорта
Основная область применения конвейеров — транспортирование массовых грузов: полезного ископаемого, породы от проходки подземных выработок, в ряде случаев — закладочных материалов. В угольных шахтах рост нагрузок на очистной забой, происходящий благодаря совершенствованию технологии и применению выс ...

Планирование перевозок
Повышение эффективности и качества работы железных дорог в большой мере зависит от уровня планирования и организации их эксплуатационной деятельности. В плане эксплуатационной работы устанавливаются объем работы подвижного состава и качественные показатели его использования, а также величина потреб ...

Анализ опасных и вредных факторов
Совокупность и уровень различных факторов производственной среды существенно влияют условия труда, состояния здоровья и заболеваемость работающих. При определённом сочетании и невысоких значениях этих факторов человек чувствует себя комфортно, они оказывают на него оздаравливающее влияние. При друг ...