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      車用千斤頂研究與設(shè)計(jì)

      2016-12-22 21:16:49盧遠(yuǎn)西
      關(guān)鍵詞:人機(jī)工程汽車維修

      盧遠(yuǎn)西

      摘要:千斤頂在汽車維修中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,千斤頂作為汽車維修工的“生命支柱”,安全要求必須得到保障。文章從車間實(shí)際運(yùn)用角度,基于安全、效率等因素,設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了一種車輛返修用千斤頂。

      關(guān)鍵詞:車用千斤頂;汽車維修;車輛返修;輪胎更換;人機(jī)工程 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

      中圖分類號(hào):TH211 文章編號(hào):1009-2374(2016)31-0007-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.31.004

      1 緒論

      1.1 課題來(lái)源及研發(fā)背景和意義

      1.1.1 課題來(lái)源。常規(guī)的支架千斤頂與油壓千斤頂,小巧便攜,適用于汽車隨車配備工具產(chǎn)品,構(gòu)造簡(jiǎn)單、操作方便,適用于多種場(chǎng)合的修理。但由于支撐面過(guò)小,在進(jìn)行汽車單邊頂起返修車輛或更換輪胎時(shí),無(wú)法有效避免人為疏忽導(dǎo)致車輛擺動(dòng)、偏移,甚至導(dǎo)致車輛滑落引發(fā)事故,存在安全隱患。所以針對(duì)常規(guī)千斤頂應(yīng)用于車輛單邊頂起或更換輪胎所存在的缺點(diǎn),需進(jìn)行車用千斤頂專門(mén)研發(fā),以確保維修人員能安全放心地使用車用千斤頂工作。

      1.1.2 課題研發(fā)背景和意義。本文專門(mén)對(duì)于使用千斤頂將車輛單邊頂起維修車輛問(wèn)題解決而開(kāi)展研發(fā),制作一種車用千斤頂優(yōu)化人機(jī)工程操作工作,解決人為疏忽意外事故,消除該項(xiàng)工作存在的安全隱患,達(dá)到車輛單邊頂起時(shí)穩(wěn)定牢固。

      1.2 千斤頂研究進(jìn)展和應(yīng)用領(lǐng)域

      1.2.1 車用千斤頂簡(jiǎn)介。車用千斤頂是運(yùn)用液力千斤頂?shù)幕A(chǔ)上制作出來(lái)的一種新型汽車維修專用千斤頂,依照常見(jiàn)的四種千斤頂情況分析,利用液壓千斤頂來(lái)作為動(dòng)力源結(jié)合其升降速度快、承重能力強(qiáng)大的優(yōu)點(diǎn);用移動(dòng)輪克服車用千斤頂質(zhì)量過(guò)重的缺點(diǎn),便于維修時(shí)調(diào)整角度方向。制作雙齒條升降臂增加頂起高度,增加頂起支撐板加寬接觸車輛或重物的面,以確保車輛或重物移動(dòng)偏移依然保持在千斤頂?shù)闹伟迳希乐沟袈?。另外,結(jié)合自鎖裝置更加提高安全系數(shù)。

      1.2.2 千斤頂?shù)念愋透攀?。汽車千斤頂?shù)姆N類可以分為齒條千斤頂、液壓千斤頂、螺旋千斤頂和充氣式千斤頂四種。

      汽車千斤頂?shù)姆N類一:齒條千斤頂。它分別由齒條、齒輪、手柄三個(gè)部分組成,它依靠搖動(dòng)手柄使齒條上升下降,也是普通汽車常見(jiàn)的一種汽車千斤頂?shù)念悇e。它體積小、便于存放,但也正因如此,它的支撐重量不能過(guò)大。

      汽車千斤頂?shù)姆N類二:液壓千斤頂。液壓千斤頂又分為通用液壓千斤頂和專用液壓千斤頂,它的工作原理較為復(fù)雜。而它的優(yōu)點(diǎn)是升降速度快,承重能力較齒條千斤頂大,但比較重,不方便攜帶。

      汽車千斤頂?shù)姆N類三:螺旋千斤頂。螺旋千斤頂依靠螺紋自鎖來(lái)?yè)巫≈匚?,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,但其支撐重量較大,也不便于攜帶,但這種螺旋千斤頂?shù)墓ぷ餍瘦^低,上升慢,下降快。

      汽車千斤頂?shù)姆N類四:充氣式千斤頂。充氣式千斤頂利用汽車尾氣沖入氣囊并維持一定的壓力,此壓力通過(guò)氣囊與汽車底盤(pán)的接觸轉(zhuǎn)變?yōu)榫鶆蚍植嫉呐e升力,從而達(dá)到頂起車輛的目的。該類型千斤頂優(yōu)點(diǎn)是快速、省力,利用自身受力面積大的特點(diǎn)可以在沙地、泥地、雪地等松軟或易塌陷的路面環(huán)境中對(duì)車輛實(shí)施救援,但單邊舉升造成車輛側(cè)翻的風(fēng)險(xiǎn)較高。

      2 專用車用千斤頂?shù)难芯颗c設(shè)計(jì)

      為制作高效安全的車用千斤頂,研究小組特別對(duì)專業(yè)文獻(xiàn)以及各類機(jī)械設(shè)計(jì)及制作做深度研究參考分析,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了返修車用千斤頂。

      2.1 車用千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)

      該車用千斤頂計(jì)劃應(yīng)用于上汽通用五菱寶駿基地總裝調(diào)試工段特工返修區(qū),有效確保了車輛單邊頂起工作時(shí)的安全可靠。

      2.2 車用千斤頂?shù)慕M成及作用

      車用千斤頂主要由以下六個(gè)部分組成:

      2.2.1 動(dòng)力元件:液力千斤頂。主要作用是利用液力將力量輸出和消化動(dòng)力部分。

      2.2.2 執(zhí)行元件:剪式頂起支撐臂。它將輸出的機(jī)械動(dòng)力延滑軌運(yùn)動(dòng),撐起支撐板。

      2.2.3 控制元件:下降操縱桿、頂起操作踏板。用于操作液力千斤頂力量輸出與壓力釋放。

      2.2.4 防護(hù)裝置:自鎖裝置,它在千斤頂工作時(shí)起到自動(dòng)鎖定支撐臂防止意外下降的作用。移動(dòng)回縮輪,在不工作時(shí)便于移動(dòng)千斤頂,工作時(shí)回縮使下端支撐板受力。

      2.2.5 傳動(dòng)介質(zhì):推拉桿。為實(shí)現(xiàn)操作人員控制千斤頂閥門(mén)開(kāi)啟和自鎖裝置解鎖。

      2.2.6 輔組導(dǎo)向元件:支架臂滑軌。它固定了支架臂運(yùn)動(dòng)方向。

      2.3 工作原理

      腳踩下部腳踏板,踏板連接連桿推動(dòng)液力千斤頂油缸增加壓力,油缸臂再推動(dòng)X型舉升臂,舉升臂沿滑軌移動(dòng)升高,舉升重物。左側(cè)舉升臂安裝自鎖卡片,當(dāng)千斤頂舉升時(shí)每升起10mm自鎖卡片自動(dòng)卡入下端齒條內(nèi)卡死,防止千斤頂意外下降。下降千斤頂時(shí)拉起左側(cè)解鎖拉桿,自鎖卡片由解鎖拉桿提出齒條則解鎖。再推下右側(cè)下降推桿,推桿聯(lián)動(dòng)油缸壓力釋放撥件,釋放油缸壓力,油缸收縮千斤頂則下降。

      2.4 操作方法

      2.4.1 舉升。(1)將車用千斤頂推入需頂起車輛位置;(2)調(diào)整車用千斤頂合理方向及位置;(3)腳踩下部腳踏板,多次踩踏,剪式頂起支撐臂平穩(wěn)上升,起升車輛或重物到達(dá)理想高度。

      2.4.2 下降。(1)左手提起保險(xiǎn)拉桿解鎖;(2)右手按下壓力釋放操縱桿,如有載荷時(shí),壓力釋放操縱桿不能直接按到底,以緩慢下降為宜。

      2.5 車用千斤頂技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

      2.5.1 支撐面板,該車用千斤頂支撐面板為長(zhǎng)方形面積,受力面寬可確保頂起車輛及重物擺動(dòng)或挪動(dòng)范圍不脫離支撐面。中間鑲?cè)刖郯滨ツz板,防止頂起車輛滑動(dòng)。

      2.5.2 自鎖裝置,每舉升高度10mm都帶有自鎖功能,防止下滑存在的安全隱患。

      2.5.3 移動(dòng)回縮滾輪,當(dāng)車用千斤頂頂起重物時(shí),車輪受力內(nèi)部彈簧回縮直至下方支撐塊接觸地面,起到承受重物的作用,該設(shè)計(jì)點(diǎn)不僅確保千斤頂受力均勻穩(wěn)定,還避免移動(dòng)輪受重力延長(zhǎng)使用壽命,解決了千斤頂搬動(dòng)費(fèi)力問(wèn)題。

      2.5.4 控制元件,在操作車用千斤頂下降時(shí),必須使用雙手同時(shí)操作,即左手拉起解鎖拉桿,右手壓下下降操作桿,確保維修人員離開(kāi)車輛或重物下降區(qū)域,消除安全隱患;用腳踩踏板操作千斤頂頂起,優(yōu)化人機(jī)工程減少維修人員彎腰下蹲動(dòng)作,減少人機(jī)工程的損害。

      3 結(jié)語(yǔ)

      該車用千斤頂已應(yīng)用在上汽通用五菱寶駿基地總裝調(diào)試工段特工區(qū)域。通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)維修工作運(yùn)用車用千斤頂證明,該千斤頂牢固穩(wěn)定,使員工在受限空間工作更放心,并且在人機(jī)工程方面減少?gòu)澭褪直蹟[動(dòng)頻次,減少工作疲勞程度,提高工作效率。

      本論文的研究主要內(nèi)容包括以下六個(gè)方面:(1)消除車輛單邊頂起維修作業(yè)存在的安全隱患;(2)消除人為疏忽忘記關(guān)閉千斤頂保險(xiǎn)的安全隱患;(3)提高千斤頂頂起車輛或重物的穩(wěn)定性;(4)解決液力千斤頂過(guò)重移動(dòng)不便問(wèn)題;(5)改善人機(jī)工程頻繁彎腰和手臂擺動(dòng)頻次,減少工作疲勞程度;(6)減少千斤頂角度校準(zhǔn)調(diào)整時(shí)間,加快頂起速度,從放置千斤頂?shù)杰囕v頂起最高位置節(jié)約時(shí)間約30秒,提高工作效率。

      綜上所述,經(jīng)過(guò)研發(fā)制作的車用千斤頂提高了員工工作效率,直接節(jié)約金額7.59萬(wàn)元/年,并優(yōu)化2項(xiàng)人機(jī)工程,消除車輛掉落砸傷人員重大安全隱患,工具應(yīng)用至今從未發(fā)生事故,突顯出該千斤頂現(xiàn)場(chǎng)便利、實(shí)用、安全性等優(yōu)點(diǎn),對(duì)4S店及維修廠家具有推廣價(jià)值。

      參考文獻(xiàn)

      [1] 辛?xí)\.機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)[M].長(zhǎng)沙:國(guó)防科技大學(xué)出 版社,2008.

      [2] 王宇平.公差配合與幾何精度檢測(cè)[M].北京:人民 郵電出版社,2007.

      [3] 張萍.液壓千斤頂[J].國(guó)外機(jī)車車輛工藝,1999, (4).

      [4] 卜炎.機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京:機(jī)械工業(yè) 出版社,1999.

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