книги из ГПНТБ / Ремонт машин инженерного вооружения учебник

Величина этого момента зависит от положения неуравнове­ шенной массы и может быть определена по формуле

Из этого следует, что деталь будет сохранять состояние покоя при крайнем нижнем положении неуравновешенной массы

(рис. 39,в ).

Для уравновешивания такой детали ее надо поставить так, как показано на рис. 39,г, и с противоположной смещению центра тя­ жести стороны установить уравновешивающий груз с таким рас-

Р и с. 39. Статическое равновесие детали: а — неуравнове­ шенная деталь; б — поворот (вращение) детали; в — непод­ вижное положение детали, когда неуравновешенная масса находится в нижней части ее; г — уравновешивание детали

четом, чтобы момент силы тяжести неуравновешенной массы был равен моменту уравновешивающего груза, т. е.

Такое уравновешивание называется статическим уравновеши­ ванием или статической балансировкой.

Обычно вес неуравновешенной массы определяют в граммах, а расстояние до оси вращения — в сантиметрах.

Статической балансировке подвергают шкивы, маховики, ко­ ленчатые валы, крупные зубчатые колеса и другие детали.

Наиболее простым и широко распространенным приспособле­ нием для статической балансировки являются горизонтальные призмы (рис. 40) или цилиндрические стержни, на которых поме­ щается балансируемая деталь, установленная на оправке.

Поверхности призм или цилиндров, на которых производят балансировку, необходимо делать твердыми и шлифованными, так как точность балансировки зависит от их состояния. Так как точно провести статическую балансировку деталей очень трудно, предусматривается соответствующий допуск, который называется дисбалансом. Он измеряется в граммах на 1 см (гем).

Для уравновешивания вращающихся деталей, имеющих боль­ шую сравнительно с диаметром длину (длинные барабаны, колен-

102

чатые валы и др.), одной статической балансировки недостаточно. Например, барабан (рис. 41), изготовленный из однородного ма­ териала, оказывается статически вполне уравновешенным относи­ тельно оси вращения, даже если в местах, отмеченных на рисунке, имеется по одинаковой массе ту и т2, расположенных на равных

Рис . 41. Динамическое равновесие детали

расстояниях г от оси вращения. Из этого следует, что центр тяже­ сти барабана расположен на оси вращения / —/.

Однако, если этот барабан начнет вращаться, то массы ту и т2 вызовут центробежные силы:

Ру = ту шV

и

Р2= т2ш2 г,

где о) — угловая скорость вращения барабана.

Так как т \= т 2, то, следовательно, Ру=Р2. Таким образом, на данную систему действует момент Р\1 двух равных центробежных

103

сил Р\Ръ расположенных на некотором расстоянии друг от друга и направленных в противоположные стороны.

Задача динамической балансировки и состоит в уравновеши­

вании этой пары.

Как известно, момент пары сил может быть уравновешен только при условии приложения эквивалентной пары, действующей

в той же плоскости.

Для этого приложим к детали две равные массы т3 и т4 на

Рис. 42. Схема станка для динамической балансировки

а следовательно, и момент пары сил Р31 в плоскости действия динамического момента Р\1-

Для достижения равновесия данной системы необходимо, чтобы

/У , / у

или

т3ш2 = tni ш2г1

или

Такое уравновешивание называется динамической балансиров­ кой.

Динамическую балансировку производят на специальных ма­ шинах (рис. 42) при вращении детали С в подшипниках А и Б,

104

укрепленных на подвижной раме 3, которая мо'дсет колебаться под действием центробежных сил инерции и их моментов. Рама 3 опирается на станину в опорах а и б, оси которых лежат в плос­ костях коррекции 1—1 и II—II. При наличии дисбаланса вала произойдет смещение подвижной рамы относительно станины. По амплитуде колебания рамы, фиксируемой амплитудомером (инди­ каторами 1 и 2, при поднятой одной из опор а или б) судят о дис­

балансе.

Корректировку производят путем приварки стальных пластинок к валу или высверливанием металла на теле вала. Балансировка считается законченной по прекращении колебаний опор. Баланси­ ровочные машины, работающие на этом принципе, являются наи­ более подходящими для ремонтного производства.

Подача комплектов на сборку

По мере того, как агрегаты и узлы комплектуются, их детали должны укладываться в специальные комплектовочные ящики или

на специальные подвижные стеллажи.

К ящику (стеллажу) прикрепляется комплектовочная ведо­ мость, одна из возможных форм такой ведомости приведена в табл. 13.

Т а б л и ц а 13

Комплектовочная ведомость

База ------------------------

На------------------------- узел (агрегат)

Ко м п л е к т о в о ч н о е ---------------------------------- машина

отделение __________

105

На ремонтных предприятиях применяются передвижные стел­ лажи на колесах, которые можно передвигать из комплектовоч­ ного отделения прямо к рабочему месту, где производится сборка того или иного агрегата. На таких стеллажах в определенном по­ рядке располагают все основные детали узла, которые подобраны по размерам и, если нужно, по весу. На этих стеллажах в особых ящиках должны находиться и соответствующие нормали, необхо­ димые для сборки узла или агрегата.

§ 6. СБОРКА УЗЛОВ И МАШИН ПРИ РЕМОНТЕ

Общие положения

Сборка является важнейшим этапом технологического процес­ са ремонта машин. Процесс сборки машин при ремонте не должен отличаться от ее первоначальной сборки. Меняются лишь органи­ зационные формы сборки и соотношения трудоемкости отдельных видов работ. Технологическая сторона процесса остается почти не­ изменной. Качество сборки узлов и машины как при изготовлении, так и при ремонте оказывает большое влияние на долговечность машины в целом.

Особенностью сборки машины при ремонте является то, что при этом используются частично изношенные детали, имеющие от­ клонения от начальных характеристик, присущих новой детали. В связи с этим при ремонте особое значение приобретают состоя­ ние базовых деталей, состояние поверхности сопрягаемых деталей, определяющие в целом качество сборки машины после ремонта. При сборке обнаруживаются многие недостатки предыдущих опе­ раций технологического процесса. Например, нарушение требова­ ний чистоты и точности механической обработки влечет за собой усложнение процесса сборки, увеличивает его трудоемкость, сни­ жает производительность труда.

При сборке узлов машины для обеспечения точности сборки различают базовые детали, базовые подгруппы и группы.

Базовой деталью называется основная деталь, с которой начи­ нается сборка машины, агрегата или узла (например, при сборке лебедки ею будет станина). Базовой подгруппой называют под­ группу, с которой начинают сборку подгруппы высшего порядка (например, поворотная платформа крана). Базовая группа — это основная группа, с которой начинается сборка машины (при сбор­ ке автомобильного крана, например, базовой группой будет шасси автомобиля).

Неправильность формы, размеров или положения базовых де­ талей ведет к неправильной сборке узлов и всей машины.

При .сборке машины необходимо соблюдать определенную по­ следовательность, предусмотренную технологическим процессом.

Сборка машины начинается с выполнения различных соедине­ ний деталей в узлы (подгруппы).

106

Методы получения заданных посадок при сборке

В процессе сборки отдельных узлов машины необходимо вы­ полнять требования технических условий на сборку, которые пре­ дусматривают, например, получение определенного зазора или на­ тяга в сопряжении, жесткости, герметичности, соосности и т. д. Эти требования могут быть обеспечены применением различных мето­ дов сборки.

Сборку машин после ремонта ее узлов и деталей можно произ­

пригонкой соединяемых деталей либо при обработке их на станках либо дополнительной слесарной обработкой.

Сборка с применением полной взаимозаменяемости произво­ дится соединением любых из произвольного множества деталей без пригонки, без подбора и других каких-либо дополнительных работ с полным соблюдением при этом технических требований, предъявляемых к собираемому узлу или к машине в целом. Этот метод наиболее пригоден для массового производства.

Сборка с применением ограниченной взаимозаменяемости мо­ жет быть использована в одном из трех случаев:

1 ) при дополнительной обработке в процессе выполнения сбо­ рочной операции одной из деталей, входящих в данное соединение;

2 ) при применении компенсаторов;

3) при частичном подборе парных деталей.

Соединение охватывающих и охватываемых деталей (отверстие и вал) путем подбора парных деталей осуществляется:

— методом непосредственного подбора;

— методом предварительной сортировки деталей на группы;

— комбинированным методом.

Метод непосредственного подбора заключается в том, что ра­ бочий, производящий сборку, выбирает из всего числа деталей, доставленных на сборку, такие, которые на ощупь или по щупу дают требуемую посадку.

Этот метод подбора имеет то преимущество, что он не требует дополнительных калибров, но качество посадки при этом методе в значительной степени зависит от квалификации и опыта сбор­ щика.

Метод предварительной сортировки деталей на группы более сложен, но он позволяет снизить точность изготовления деталей за счет расширения поля допуска сопряженных деталей, pro при­ меняют при сборке ответственных соединений топливных насосов и форсунок, поршневых пальцев, поршней и гильз и т. п.

107

Сущность предварительной сортировки состоит в том, что поля допусков сопрягаемых деталей разбиваются на несколько равных частей и детали подбираются по их группам.

В общем случае, когда допуски сопрягаемых деталей не равны между собой (например, 8 /1 > 8 в), допуск зазора определяется из

следующего выражения:

Поле допусков каждой детали разделим на п равных частей (рис. 4 3 ) и каждую часть допуска вала и отверстия обозначим буквами А, Б, В. .. . X. Если при сборке соединять между собой

Рис. 43. Разбивка поля допусков со­ прягаемых деталей и сортировка их по группам точности

только детали однозначных групп (вал группы А с отверстием группы Л), то поле допуска сопрягаемых деталей определится (см. рис. 43) следующим образом:

— наименьший зазор

108

Для деталей последней группы X соответственно имеем:

Сопоставляя полученные значения зазоров по группе А с за­ зорами деталей по группе X, получим, что средние зазоры в груп­ пах не равны между собой. При условии, когда наибольший зазор получится при сопряжении деталей группы А, а наименьший по группе X, разность между ними определяет максимальный допуск посадок при данной сортировке

разность между допуском отверстия и допуском вала. Если допус­

Таким образом, сортировка деталей на группы обеспечивает увеличение точности соединения при расширенных допусках на обработку деталей. Такая сборка называется селективной.

Комбинированный метод сборки представляет собой сочетание второго и первого способа. Вначале детали подбирают методом предварительной сортировки на группы, а затем в процессе сбор­ ки непосредственно подбирают их друг к другу. Этот метод позво­ ляет получить еще более точную посадку при сборке, 'чем преды­

дущий.

109

Размерные цепи и компенсаторы

Точность сборки отдельных узлов машины и машины в целом обеспечивается строгим соблюдением технических условий на сборку, которые предусматривают применение размерных цепей и компенсаторов.

Размерной цепью принято называть все расположенные в опре­ деленной последовательности размеры, связывающие поверхности одной из нескольких деталей.

Размерные цепи бывают элементарные (простые) и сложные. Элементарные размерные цепи включают два размера, не считая зазора, а сложные — большее число размеров.

Наиболее простой размерной цепью являются размеры вала от­ верстия и зазоры (рис. 44).

На рис. 45 показана сложная размерная цепь.

Все размеры деталей, составляющие размерную цепь, принято называть звеньями. Звенья, принадлежащие одной размерной цепи, обычно обозначаются одной буквой алфавита с порядковым индексом, который служит для различия звеньев, так, как это по­ казано на рис. 44, 45, т. е. А и А 2, А3 и т. д.

Зазор или натяг следует рассматривать как нормальное само­ стоятельное звено размерной цепи; в отличие от других звеньев оно может иметь в качестве номинального размера нуль.

Звено размерной цепи, получающееся при ее построении послед­ ним, носит название замыкающего. Для отличия от остальных звеньев его удобно обозначать в случае зазора или натяга буквой дельта (Д) с индексом в виде буквы, указывающей принадлеж­ ность к соответствующей размерной цепи, например Дл.

110

Точность сборки для простой цепи характеризуется сравнением размеров А х и Л2:

Aj = А 2 +

или

а для сложной цепи сравнением размеров А х ... ■А ь:

А х= А->-j- Ая-f Л4 + Аъ+ Дл

Дтах ==А + 0 ,3 - ( - 4 - 0 ,2 ) = Д + 1,1 мм;

Дт1п = Д - 0 - 4 - 0 , 1 = Д — 0,4 мм.

Тогда допуск на замыкающий размер составит 1,1 — (—0,4) =

=1,5 мм.

Если бы номинальный размер замыкающего звена был равен 0, то в ряде случаев вообще нельзя было бы собрать узел, так как размер А мог бы быть отрицательной величиной и вместо зазора получился бы натяг. Следовательно, в этом случае нужно былоуменьшить допуски отдельных звеньев с тем, чтобы при всех воз­ можных действительных размерах деталей всегда получался зазор.

При построении размерных цепей выбирают основную или. реже, вспомогательную базу детали, относительно которой и уста­ навливают положение других деталей.

111