книги из ГПНТБ / Гидросистемы высоких давлений

(вкрапления абразивов) зависит от зернистости порошка—чем мельче зерно, тем тоньше слои абразивов в теле притира. При­ нято считать, что глубина шаржирования равна Ѵв среднего раз­ мера зерна данного порошка.

Практика доводочных работ показывает, что запаса режу­ щих свойств шаржированного притира вполне достаточно для некоторого выравнивания формы детали в период окончательной доводки. Затем притир натирают тонким слоем пасты ГОИ, сма­ чивают керосином и продолжают процесс окончательной довод­ ки. Показателем конца доводки будет состояние плотного взаим­ ного перемещения деталей пары. Затем следует процесс спари­ вания, который заключается в том, что плотное взаимное перемещение деталей пары ослабляется до нормального путем взаимного перемещения деталей пары в сопряженном состоянии, с периодической подмазкой пастой ГОИ.

Готовое прецизионное сопряжение должно иметь такое состоя­ ние, когда детали пары, смазанные дизельным топливом, дви­

прецизионной пары является критическое усилие, которое не дол­ жно превышать вес подвижного элемента пары более чем в 8 раз. Как правило, весь процесс получения прецизионного со­ пряжения происходит без замеров диаметров деталей пары. Контрольные измерения начинают в начальной стадии спари­ вания.

Исходя из имеющегося опыта, для доводки различных мате­ риалов следует пользоваться пастами, приведенными в табл. 10. Доводимая поверхность деталей из алюминия, текстолита, фиб­ ры сильно шаржируется абразивом, вследствие чего при работе возможна интенсивная выработка их сопрягаемых поверхностей. Во избежание этого операцию доводки после последней намазки притира продолжают до возникновения скрипящего звука, после чего тщательно промывают деталь и притир и выхаживают по­ верхность притиром с маслом. Процесс выхаживания следует по­ вторять несколько раз с промежуточными промывками в чистом керосине.

Притиры изготовляют из мелкозернистого перлитного чугуна твердостью HB 150—1200, в состав которого для повышения изно­ состойкости вводят присадки хрома, никеля, молибдена. Этот чугун должен пройти достаточное (не менее года) естественное старение.

Исходя из величины диаметров, притиры можно разделить на несколько групп, внутри каждой группы диаметры различаются на 2 мм. К первой группе относятся притиры с диаметрами 6— 12 мм. Это значит, что основными являются диаметры притиров б, 8, 10 и 12 мм, а любые промежуточные диаметры, например, 6,12 мм или 9,84 мм — вспомогательными. Ко второй группе

92

относятся притиры с диаметрами 14—20 мм и к третьей—22— 32 мм. Классификация притиров по группам вытекает из соотно­ шений размеров их отдельных элементов, обеспечивающих пру­ жинящие свойства, характер натяга на оправке и т. п.

На рис. 48, а — в показаны притиры первой группы. Как вид­ но из рис. 48, а, внутренний притир удерживается от поворота только силами трения на конусной части оправки. Длина прити­ ра зависит от длины доводимого отверстия и наличия в нем каких-либо выточек, лысок и т. д. Во всех случаях при определе­ нии длины притира необходимо придерживаться следующего со­

для получения пружинящих свойств притира, они должны прохо­ дить параллельно образующей конуса, т. е. толщина остающихся стенок (по радиусной канавке) должна быть одинаковой по всей длине.

Оправка притира должна иметь высокую концентричность всех поверхностей и быть достаточно длинной (не в ущерб жест­ кости), чтобы в процессе доводки притир выходил на противо­ положную сторону гильзы не менее чем на Ѵз его длины. Поса­ дочный конический участок оправки должен сопрягаться с внут­ ренним конусом притира так, чтобы поверхность прилегания составляла 60—70%.

93

Притир для доводки наружных поверхностен (рис. 48, б) представляет собой чугунную втулку, поверхность отверстия ко­

При работе с этими оправками перемещение притира произво­

оправке производится довольно точно, в обе стороны. Возможны случаи, когда оправка выполняется только с резьбой со стороны меньшего диаметра конуса.

Технология изготовления притиров следующая. Заготовку с припуском по наружному диаметру +1,5-4-2 мм (после сверле­ ния отверстия) развертывают конической разверткой. После этой операции, как правило, нет взаимной соосности между наружной поверхностью заготовки и ее конусом, т. е. нет базы для фрезе­ рования радиусных канавок. Для получений этой базы заготовку протачивают на конической оправке технологического назначе-

94

ния с припуском +'0,204-0,30 мм относительно требуемого раз­ мера притира. Затем фрезеруют две радиусные канавки также при помощи технологической оправки и делительной головки. Сквозной разрез не требует особой точности и может быть вы­ полнен в тисках.

Перед чистовым протачиванием или шлифованием притир должен иметь достаточный натяг на оправке, исключающий его поворот от сил резания. Допускаемая разница диаметров гото­ вого притира не должна превосходить нескольких микрометров, при классе чистоты поверхности V7—Ѵ8. Сравнительно невысо­ кая чистота рабочей поверхности притира объясняется тем, что

для шаржирования зернами абразива такая поверхность является

В процессе доводки движение притира должно быть осцилли­ рующим. Для избежания симметричного движения притира вре­ мя от времени оправку поворачивают на некоторый угол. При доводке сквозных отверстий рекомендуется периодически пово­ рачивать деталь на 180°, т. е. менять сторону захода притира. Для получения одинаковых размеров отверстий у нескольких де­ талей очередное перемещение притира на оправке производят после выхаживания всех отверстий.

Размеры притиров трех групп и рабочих участков кониче­ ской развертки приведены в табл. 11 и на рис. 49.

Притиры для доводки глухих отверстий несколько отличают­ ся по конструкции и способу работы. Сложность доводки глухого отверстия заключается в том, что притир не имеет возможности

95

Таблица If

Размеры цилиндрических притиров в мм (см. рис. 49)

96

вовать зазор или плотность перемещения притира. Здесь не обой­ тись без машинной доводки.

На рис. 52 приведена схема гидравлического доводочного станка ГДС-4, разработанного авторами и внедренного на волго­ градском заводе «Баррикады».

Станок, позволяющий производить доводку с одновременной проверкой геометрии детали, работает следующим образом.

Рис. 52. Схема гидравлического доводочного стайка ГДС-4

Насос / типа Л1Ф-12 подает масло через редукционный кла­ пан 2 в гидроаккумулятор 4. Масло из гидроаккумулятора че­ рез дозирующий клапан 3 может попасть под поршень 5, жестко связанный со столом 6 станка, на котором крепят доводимую деталь 7. Давление в гидроаккумуляторе контролируется мано­ метром 8. Инструментом является притир 10, который при помо­ щи поршня 11 через самоцентрирующуюся оправку приводится в возвратно-поступательное движение. Внутри поршня 11 нахо­ дится шпиндель, также связанный с оправкой притира. Враще­ ние шпинделя обеспечивается гидромотором 12. Поршневая и шпиндельная группа станка расположены вертикально. Их про­ извольное опускание исключает подпорный клапан 13.

Изменение направления движения поршня 11 происходит при воздействии регулируемых упоров (на схеме не показаны) на кран реверсирования 14, рукоятка которого дает возможность ручного изменения направления движения в любых промежуточ­ ных положениях системы.

Частота вращения гидромотора регулируется дросселем 15. Реверсивный золотник 16 работает в паре с краном реверсирова-

98

шія. На линии питания гидромотора находится фильтр П. Пре­ дохранительный клапан 18, регулятор 19 момента гидромотора и пусковой золотник 20 включены в линию нагнетания насоса 21.

На схеме изображено положение, когда гидромотор и пор­ шень выключены из работы, а положения крана реверсирования 14 и реверсивного золотника 16 соответствуют движению порш­ ня 11 вверх. Для начала этого движения достаточно нажать пе­ даль пускового золотника 23, что вызовет подачу масла в гид­ росистему возвратно-поступательного движения. Скорость порш­ ня регулируется дросселем 22, рукоятка которого вынесена на пульт управления станком. Тяговое усилие поршня И по мере необходимости может изменяться при помощи регулятора 25. Работа регулятора усилия дублируется предохранительным кла­ паном 24, настроенным на максимально допускаемое давление в системе возвратно-поступательного движения.

Для обеспечения вращательного движения притира в станке имеется гидросистема с приводом от гидромотора, пуск которо­

Особенностью доводочного станка ГДС-4 является наличие специального механизма, обеспечивающего проверку формы де­ тали в процессе доводки. Механизм работает следующим обра­ зом: в необходимый момент притир останавливается в верхнем положении, при этом золотники 20 и 23 выключаются, но насосы еще продолжают нагнетать масло. Вручную открывают дозиру­ ющий клапан 3 и из гидроаккумулятора 4 подается масло под поршень 5, который поднимает стол станка на 5—10 мм, после чего клапан также вручную закрывают. В этом случае давле­ ние, показываемое манометром 9, будет создаваться под дейст­ вием веса всех элементов, находящихся на столе, веса стола и т. д.

После подъема стола притир вручную вводится в деталь и на медленной скорости без вращения (нажата только педаль пуско­ вого золотника 23) проталкивается через деталь. Очевидно, что показания манометра 9 изменятся на величину сил трения, пере­ даваемых через притир гидроцилиндру стола. Если деталь име­ ет местные искажения формы, то стрелка манометра в этих ме­ стах покажет характер искажений. Так, например, при проходе участков с впадинами сила трения уменьшится и стрелка мано­ метра пойдет в сторону уменьшения давления, а при проходе выступов — в сторону увеличения давления. Тогда, перемещая упоры крана реверсирования или управляя им вручную, можно произвести доводку того или иного участка детали. В случае относительно малых колебаний стрелки манометра можно счи­ тать, что форма притираемой детали правильная. После очеред­ ной проверки формы, в случае необходимости, доводку продол­ жают, но перед этим стол станка необходимо опустить в исход­ ное положение путем удаления масла из-под поршня 5.

99

СТАРЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ ПРЕЦИЗИОННЫХ СОПРЯЖЕНИЙ

Прецизионные сопряжения насосов высокого давления, осо­ бенно плунжерные пары, а также другие элементы системы гид­ ропривода должны длительный период сохранять правильную форму поверхностей. Отсутствие искажений поверхности прак­ тически выявляется в процессе спаривания и при контрольных замерах элементов сопряжения в процессе их изготовления. Д а ж е самые незначительные участки одной из деталей пары, где име­ ются конусность, эллипсность, корсетность, как правило, исключают получение работоспособного прецизионного сопря­ жения.

Вместе с тем, качественные плунжерные пары, не вызываю­ щие никаких сомнений в процессе доводки и при контрольных замерах, могут заклиниться или получить задиры рабочих по­ верхностей после нескольких десятков часов работы. Повторные замеры таких сопряжений показывают, что один из элементов пары (чаще всего плунжер) имеет кривизну, стрела прогиба которой составляет всего несколько микрометров. Если учесть, что в период работы плунжер не испытывает каких-либо изги­ бающих усилий (имеется в виду, что вся сборка выполнена в со­ ответствии с техническими условиями), то причиной деформации плунжера могут быть только остаточные напряжения от преды­ дущих операций обработки.

Таким образом, для стабилизации формы и размеров дета­ лей пары нужны дополнительные технологические мероприятия. Традиционным мероприятием при этом является искусственное старение, например кипячение. Авторами предложены следующие режимы кипячения в масле для старения деталей гидропривода. При кипячении за исходный фактор принимают массу детали и в зависимости от нее определяют время кипячения по эмпириче­ ской формуле

Для деталей, имеющих кольцевые канавки, лыски, конические фаски и другие концентраторы местных напряжений, количество

100

кипячений удваивается. При этом очередному кипячению деталей должно предшествовать охлаждение их в проточной воде. Время первого и второго кипячения одинаковое и подсчитывается по формуле (17). Окончательное охлаждение деталей осуществляет­ ся на воздухе.

В период отработки режимов старения методом кипячения получено, что при многократном чередовании кратковременного кипячения деталей с последующим охлаждением в проточной воде даже детали сложной конфигурации с тонкими стенками, выполненные из иелегированных сталей, приобретали стабиль­ ные формы. Таким образом была установлена аналогия данного способа старения с естественным старением крупных отливок в природных условиях, где чередование зимы и лета и соответст­ вующие колебания температуры напоминает режим замедленного кипячения. Мысли о положительном влиянии сезонных колебаний температуры воздуха на чугунные отливки были высказаны д-ром техн. наук А. П. Клименко и др.

Между традиционным методом искусственного старения пу­ тем кипячения с последующим охлаждением в проточной воде и новым течением в этом направлении — применением глубокого охлаждения в жидких газах должен, очевидно, находиться ка­ кой-то другой, более рациональный способ старения.

Способ кипячения довольно прост, но опасен, так как масло и огонь в производственных условиях очень часто служат при­ чинами пожаров, пары масла отравляют окружающий воздух. Обслуживание кипятильных ванн относится к категории вредных профессий. Кроме того, ванны для кипячения являются рассад­ ником грязи. Но самое главное это то, что способ кипячения не пригоден для опытного или экспериментального производства. Здесь необходимость старения тех или иных деталей (часто одной-двух штук), как правило, определяется на последних опе­ рациях или после брака от предшествовавших. При этих видах производства более целесообразно воспользоваться способом глубокого охлаждения. Однако для глубокого охлаждения необ­ ходимо сложное и дорогое оборудование (сосуды Дьюара, сжиженный газ, термостойкие ванны и т. д.). Кроме того, нужны особые меры по технике безопасности. Как видно из короткого анализа, для значительного числа предприятий оба рассмотрен­ ных метода старения не являются оптимальными.

Возвращаясь снова к естественному старению, происходяще­ му под действием сезонного перепада температуры, и учитывая, что этот перепад сравнительно мал, особенно в поясах с умерен­ ным климатом, а также анализируя результаты, полученные при многократном кратковременном кипячении деталей с промежу­ точными охлаждениями их в проточной воде, можно сделать следующий вывод. Качество и скорость процесса старения в ос­ новном зависят не столько от градиента температур, сколько от

101