5.7 Балансування деталей
Маховики, шківи й інші деталі, що обертаються з великими окружними швидкостями, повинні бути урівноваженими (відбалансованими), інакше обладнання у яке входять ці деталі буде працювати з вібраціями, що негативно позначиться на нормальній роботі механізмів.
Неврівноваженість деталей виникає через неоднорідність матеріалу, з якого вони виготовляються, відхилення у розмірах, допущених при їх виготовленні і ремонті, від різної маси кріпильних деталей і т.д.
Усунення несправності (дисбалансу) здійснюється балансуванням.
Існує два способи балансування: статичне і динамічне.
Статичне балансування – це зрівноважування деталей у нерухомому стані на спеціальному пристрої – ножових направляючих, роликах і ін.
Динамічне балансування здійснюється при швидкому обертанні деталі на спеціальних верстатах.
На рисунку 5.23, зображений диск 2, центр ваги якого знаходиться на відстані Е від геометричного центра О. При обертанні утвориться неврівноважена відцентрова сила Q. Перед балансуванням деталь 2 виставляють на ножі 1 пристрою вивіряють лінійкою і рівнем на горизонтальність з точністю 0,05-0,1 мм на довжині 1000 мм.
Рисунок 5.23— Схеми балансування деталей а - статична; б – динамічна
Потім деталь 2 надягається на оправку 3 і встановлюється кінцями на ножі 1. Деталь з оправкою злегка підштовхують і дають їй можливість вільно зупинитися, її більш важка частина після зупинки завжди займе нижнє положення.
Балансують деталь висвердлюванням або вирубанням металу у важкій частині, або навантажують діаметрально протилежну частину, досягаючи тим самим врівноваження.
На рисунку 5.23, б зображена схема динамічного балансування деталі.
Центр ваги може знаходитися далеко від її середини (геометричної вісі) у точці А. При обертанні деталі на підвищеній швидкості маса дисбалансу буде створювати момент, що перекидає деталь, утворюючи вібрації і підвищені навантаження на підшипнику. Для врівноваження встановлюють додатковий вантаж у точці А' чи висвердлюють масу дисбалансу в точці А.
Динамічне балансування виконують на спеціальних верстатах. Деталь встановлюють на пружні опори і приєднують до приводу. Частоту обертання доводять до такого значення, щоб система увійшла в резонанс, що дозволяє помітити область коливань. Для визначення врівноваженою сили закріплюють на деталі грузики, підбирають їх так, щоб утворилася протилежна сила і протилежно спрямований момент.
5.8 Ремонт муфт
У верстатах застосовуються різні муфти, конструкції яких зображені на рисунку 5.24.
Рисунок 5.24 — Муфти: а – жорстка втулкова, б – пружна пальцева, в – хрестова, г – кулачкова, д – обгонна
Пружна пальцева муфта (рис. 5.24, б)
У пальцевої муфти зношуються отвори напівмуфти 6, у які входять кільце а також самі кільця, що починають провертатися на пальцях 7. Іноді ослабляються і починають провертатися пальці, що приводить до зносу посадкових місць під пальці і самих пальців в напівмуфті 5.
Ремонт пружних пальцевих муфт: розточують посадкові отвори для пальців у напівмуфті 5 і отвори для кілець у напівмуфті 6, а потім виготовляють нові пальці і кільця. Зовнішній діаметр нових кілець повинний у точності відповідати діаметру розточених отворів у напівмуфті 6.
Порушену посадку муфти на валу відновлюють запресовуванням втулки в її маточину. Якщо знос отвору муфти надмірно великий, то її заміняють новою.
Хрестова муфта (рис. 5.24, в)
У хрестових муфт зношуються пази напівмуфт 10 і 12, а також виступи 13 деталі 11.
Ремонт: пази виправляють фрезеруванням так, що їх розміри трохи збільшуються. Проміжну деталь 11 (хрестовину) замінюють новою.
Конусна фрикційна муфта (рис. 5.25)
У цих муфт знос спостерігається у з'єднаннях конічних поверхонь напівмуфт 2 і 3, причому він досягає такої величини, що торці 4 і 5 починають стикатися і зчеплення не відбувається, муфта пробуксовує.
Ремонт: наждаковою шкуркою зачищають конічні поверхні напівмуфт 2 і 3 роблять обточування торців 4 і 5 з метою створити зазор для осьового переміщення напівмуфти 2.
При великих зносах поверхонь напівмуфт, що з'єднуються, розточують конічну частину напівмуфти 2, після чого запресовують у неї компенсуючи кільце, і закріплюють штіфтом, щоб кільце не проверталося. У деяких випадках роблять обточування поверхні напівмуфти 3 і насаджують компенсуючу втулку. Частіше кільця і втулки встановлюють на епоксидному клеї.
Після установки кілець або втулок поверхні проточують на заданий розмір.
Рисунок 5.25 — Схема ремонту конусної фрикційної муфти: 1 – вал; 2 і 3 – напівмуфти; 4 і 5 – внутрішні торці напівмуфт
Дискова фрикційна муфта
При експлуатації дискових фрикційних муфт (рис. 5.26) їх періодично приходиться регулювати, домагаючись щільного сполучення дисків при включенні муфти і вільного обертання дисків після їх вимикання. У процесі роботи диски зношуються і знос їх виявляється настільки великим, що компенсувати його регулюванням стає неможливим.
Ремонт: муфта розбирається і перевіряється стан дисків. Якщо можливо диски шліфують, потім додають в комплект два нових диски. Якщо ж диски сильно зношені, то їх заміняють новими.
Рисунок 5.26 — Схема багатодискової електромагнітної муфти: 1 – якір; 2 і 3 – диски; 4 – котушка; 5 – обойма; 6 – контактне кільце; 7 – зубчасте колесо; 8 – відомий валик; 9 – кільце; 10 – втулка; 11 – корпус; 12 – кільце
При шліфуванні фрикційних дисків потрібно враховувати, що вони мають цементований шар не більше 0,8 мм, тому диски варто шліфувати з обох боків, щоб зберегти цементований шар. Крім того, шліфуванням поновлюють площинність поверхонь тертя, що повинна бути 0,02-0,03 мм.
Муфти обгону
У процесі експлуатації муфти обгону (рис. 5.24, д) відбувається знос внутрішньої поверхні обойми 18, роликів 19 і поверхні контакту роликів із зірочкою 20.
Ремонт: шліфують внутрішню поверхню обойми 18, поверхні контактів гиків із зірочкою 20 і вкладиша 24. При великих зносах вкладишів 24 їх заміняють новими. Для малогабаритних муфт обгону (без вкладишів) також шліфують поверхні зазначених деталей, а ролики заміняють новими. При складанні муфт досягають плавного руху, чіткого включення (заклинювання роликів) муфти, штовхальників 25 у гніздах зірочки, а пружини 23 підбирають у відповідності зі стандартами.