1. Монтаж валов и соединительных муфт

Монтаж многоопорных сплошных и разъемных валов (валопро- водов), соединяемых муфтами, зубчатыми или другими видами пе¬редач, начинается с разметки геометрических осей на опорных по¬верхностях и контроля взаимного положения этих поверхностей. При этом з зависимости от конструкции механической трансмиссии контролируются плоскостность опорных поверхностей (отсутствие

Рис. 27. Схемы контроля взаимного положения опорных плоскостей:

а — поверочной линейкой; б — индикатором; в — стальной струной; г — методом коллимации.

разновысотности по отношению к базовой плоскости), взаимное смещение базовых плоскостей, их параллельность и перпендикулярность.

Плоскостность опорных поверхностей, расположенных достаточно близко одна к другой, в простейшем случае проверяется поверочной линейкой (рис. 27,а). Наличие зазоров между линейкой и одной или обеими опорными плоскостями свидетельствует об отклонении поверхностей от базовой плоскости. Значения зазоров измеряются щупом и сравниваются с допускаемыми значениями. Этим же способом контролируется взаимное положение опорных поверхностей по высоте и их параллельность.

Не параллельность характеризуется относительной величиной

Для измерения отклонений поверхностей от заданного взаимного расположения часто применяется мерная линейка в сочетании с брусковым уровнем.

Высокая точность контроля плоскостности и параллельности опорных поверхностей достигается при использовании индикаторов по схеме, приведенной на рис. 27, б.

Шарнирная система крепления индикатора к подвижной стойке обеспечивает возможность контроля любого участка опорной поверхности.

Плоскостность и параллельность опорных поверхностей, разнесенных на несколько метров одна от другой, можно контролировать с помощью стальной струны (рис. 27, в).

Точность контроля в значительной мере зависит от размера прогиба струны f:

Стальная струна натягивается грузом, винтовым устройством или ручной лебедкой. Чаще используются стальные струны диамет­ром 0,2—0,3 мм с натяжением от груза. Погрешность измерений обычно не превышает ±0,05 мм на 1 м длины.

При значительном удалении контролируемых поверхностей или необходимости высокой точности измерений применяются преиму­щественно оптические методы контроля: визирный, коллимации, ав­токоллимации и др. [50]. Погрешность измерений оптическими ме­тодами при расстояниях до 20 м составляет ±0(0,014-0,2) мм на каждые 5 м длины.

Визирный метод основан на использовании зрительной трубы со встроенной отсчетной сеткой и марок-мишеней различной кон­струкции. Зрительная труба размещается на базовой опорной по­верхности. Ее положение по отношению к этой поверхности регули­руется микрометрическими установочными винтами и контролиру­ется уровнем. Марка-мишень устанавливается последовательно в заданных точках контролируемых поверхностей. Фокусируя зри­тельную трубу на целевой знак марки, с помощью отсчетной сетки зрительной трубы измеряют смещение центра марки относительно визирной оси и, следовательно, относительные смещения точек контролируемых поверхностей.

Контроль методом коллимации осуществляется с помощью зри­тельной трубы и коллиматора. Коллиматор — оптический прибор для получения пучка параллельных лучей, задающего базовую ли­нию. Схема контроля плоскостности опорных поверхностей методом коллимации показана на рис. 27, г. Коллиматор 1 снабжен встроен­ным источником света и двумя прозрачными шкалами. Шкала 1 градуирована в угловых мииутах и служит для определения угло­вых отклонений от оптической оси в вертикальной или горизонталь­ной плоскости. Шкала II градуируется в миллиметрах и служит для определения смещений контролируемых поверхностей. В про­цессе контроля коллиматор 1 и зрительная труба 2 устанавливают­ся на контролируемых поверхностях. При фокусировании зритель­ной трубы на бесконечность в ней будет видна лишь шкала I. Сме­щение изображения сетки I по отношению к сетке III зрительной трубы определяет угловые отклонения контролируемых поверхно­стей.

Для определения линейных отклонений зрительная труба фокусируется на шкалу II коллиматора. При этом шкала I не будет видна.

При контроле методом автоколлимации применяется только один прибор — автоколлиматор, который заключает в себе коллиматор и зрительную трубу. На одной из контролируемых плоскостей размещается автоколлиматор, а на другой — плоское зеркало. Зрительной трубой воспринимается изображение шкалы коллиматорной части прибора, отраженное от зеркала. Если зеркало перпендикулярно оптической оси прибора, отраженная шкала коллиматора совпадает со шкалой встроенной зрительной трубы, т. е. угловое смещение контролируемых плоскостей отсутствует. Современные автоколлиматоры выпускаются с визуальным и фотоэлектрическим отсчетом.

Перпендикулярность опорных поверхностей проверяется поверочными угольниками (рис. 28, а, б) или оптическими методами, например методом коллимации (рис. 28, в).

При установке корпусов подшипников валопроводов контролируется их положение относительно геометрической оси валопрово-

да и соосность. В простейшем случае этот контроль выполняется с помощью стальной струны, которая фиксирует геометрическую ось валопровода. Выйерка положений корпусов осуществляется замерами зазоров в горизонтальной и вертикальной плоскостях между струной и внутренней поверхностью подшипниковых корпусов, как это показано на рис. 29, а.

На рис. 29, б показана схема контроля взаимного положения редуктора 1, опор валопровода 3 и двигателя 5 оптическим методом с помощью прибора 2 типа ППС-12, имеющего автоколлимационное устройство.

Целевой знак прибора 4 представляет собой диск, центральная зона которого — круг с сеткой, внешняя зона — зеркальное кольцо. Целевой знак первоначально закрепляется на валу двигателя и методом автоколлимации по зеркальному кольцу добиваются параллельности валов редуктора и двигателя. Затем, выключив автоколлимационную подсветку, зрительной трубой методом визирования сетки целевого знака устанавливают двигатель соосно валу редуктора. Таким же способом, переставляя целевой знак, поочередно устанавливают подшипники валопровода.

Параллельность и перпендикулярность валов можно контролировать теми же способами, что и рассмотренные ранее, применительно к опорным поверхностям. Некоторые дополнительные приемы контроля с помощью стальной струны в сочетании со скобами или угольниками показаны на рис. 30.

В последние годы для контроля взаимного расположения сопрягаемых элементов в процессе монтажа все более широкое применение находят лазеры. Обычно луч, генерируемый лазером, является видимым в отличие от визирной оси оптических приборов. Это упрощает технологические приемы при выверке оборудования.

Большинство лазерных систем создано на базе оптических контрольно-измерительных приборов. Поэтому схемы контроля лазерных и оптических систем отличаются незначительно. При выполнении монтажных работ преимущественно используются лазерные визиры, нивелиры, теодолиты и лазерные приборы вертикального проектирования, в частности лазерные отвесы. Отечественной промышленностью выпускается ряд приборов специального назначения для контроля прямолинейности, соосности, геометрических измерений и др.

Валы, сочленяемые муфтами, подвергаются центровке с целью уменьшения несоосности до пределов, установленных техническими условиями на сборку механизма. Несоосность валов характеризуется значением радиального смещения е и перекоса осей <р (рис. 31). Радиальное смещение и перекос являются причиной соответственно радиального и торцового биений при вращении валов, вызывающих дополнительные нагрузки в самих валах, соединительных муфтах и подшипниках. При частотах вращения свыше 400 об/мин.

появляются вибрации. Указанные нагрузки и вибрации нередко вызывают поломки валов, преждевременный износ муфт и подшипников, трещины в металлических конструкциях машины. Поэтому биения сопрягаемых валов всегда ограничиваются. Чем выше частота вращения вала, тем жестче ограничения.

Относительное биение при центровке валов можно контролировать разными способами. Некоторые из них показаны на рис. 32. Измерения зазоров торцового а и радиального b в процессе центровки валов производятся в вертикальной и горизонтальной плоскостях и соответственно в каждой из плоскостей определяют значение торцового и радиального биений. Например, радиальное биение в вертикальной плоскости (рис. 32, в).

Зазоры замеряются 3—4 раза и в формулу (90) подставляются их среднеарифметические значения.

Полумуфты напрессовываются на валы с помощью специальных приспособлений с предварительным подогревом в масляной ванне токами высокой частоты или газовым пламенем. Температура нагрева не должна превышать 400°С. Напрессовывание на стационарных прессах производится обычно без подогрева.