МЕР МО / ЛР / Лаба 6

Лабораторная работа № 6

МОНТАЖ ВАЛОВ

Цель работы – приобрести практические навыки: выверки корпусов подшипников; центрирования валов; проверку их горизонтальности, параллельности и перпендикулярности.

Оборудования, инструмент, приспособления и материалы для выполнения работы: электродвигатель; насос шестирёнчастый; штангенциркуль; плоские щупы; измерительная линейка.

Монтаж валов

Монтаж валов включает следующие операции: выверку корпусов подшипников, центрирование валов, проверку их горизонтальности, параллельности и перпендикулярности.

Схема выверки корпусов подшипников по координатам «x, y, z» показана на рисунке 6.1. Для выверки по координате «z» на обработанные поверхности корпусов 1, 7 подшипников укладывают поверочную линейку 2. С помощью уровня 3 и подкладок, устанавливаемых между корпусом подшипника и основанием, линейку выводят в горизонтальную плоскость. Микроштихмасом 5 от репера 6 до линейки измеряют расстояние «h», которое должно быть равно проектной высотной отметки «». Если «», то высоту подкладок под корпусами подшипников измеряют на величину «».

Координату «у» выверяют по базовой оси 8. В корпуса подшипников по плоскостям разъема ставят деревянные бруски 9, на которых размечают центры 10. Если отвесы 4 совместятся с центрами, то корпуса подшипников будут установлены правильно. На рисунке видно, что отвес совпадает с центром корпуса 1 и не совпадает с центром корпуса 7. По взаимному расположению отвеса и корпуса 7 можно определить направление и величину перемещений для ликвидации обнаруженных дефектов.

Рисунок 6.1 Схемы выверки корпусов подшипников

Выверка по координате «х» заключается в измерении диагоналей «» и «» между базовыми 1 и монтируемым 7 корпусами. Положение корпуса подшипников будет правильным, если «» («L» – проектное значение диагонали между корпусами).

Укладку валов многоступенчатых редукторов начинают с наиболее тяжелого, выходного вала. Такой порядок уменьшает динамические нагрузки на стропы при установке последующих валов.

Под центрированием валов понимается выверка координат одного вала относительно другого, принятого за базовый.

Центрируют валы двумя способами.

1. Линейку 1 укладывают на базовый вал (рисунок 6.2, а). Плоским щупом 2 замеряют зазоры между валами в радиальном направлении, а клиновым щупом 3 – в осевом. Такие измерения производят в четырех точках, лежащих на двух взаимно перпендикулярных диаметрах. Разность между осевыми зазорами, лежащими на одном диаметре, характеризует параллельность валов, а между радиальными зазорами – их соосность. Этот способ применяют лишь в том случае, когда концы валов свободны.

2. На обоих валах закрепляют скобы 1 (рис. 6.2, б) с измерительными цилиндриками 2. Зазоры «a» и «s» определяют с помощью плоских щупов.

а) б)

Рисунок 6.2 Способы центрирования валов

Для центрирования валов Гипрометаллургмонтаж разработал универсальное приспособлении, общий вид которого показан на рисунке 6.2. Оно представляет собой индикаторную стойку 4 с вмонтированным магнитным сердечником 5 и переключателем 6. При горизонтальном положении переключателя стойка намагничивается и надежно закрепляется на полумуфте. Если переключатель находится в вертикальном положении, стойка размагничивается и приспособление легко снимается. Выдвижной кронштейн 3 закрепляют в стойке, а индикаторы 1 для измерения радиальных и соевых зазоров – в державке 2. Конструктивное оформление скоб, стойки и державки позволяет центрировать валы, имеющие на концах полумуфты или другие детали.

Рисунок 6.2 Универсальное приспособление для центрирования валов

Результаты измерений зазоров, полученных при совместном повороте валов на 0°, 90°, 180°, 270°, записывают на круговой диаграмме (рисунок 6.3, а). Распределение зазоров подчиняется следующим закономерностям:

; (6.1)

. (6.2)

Докажем соотношение (6.1) при . Рассмотрим трапецию ABCD (рисунок 6.3, б), средняя линия которой По условию , тогда .

а) б)

Рисунок 6.3 Схемы центрирования валов

Рисунок 6.4 Схемы для определения величины перемещения опор

Соотношения (6.1) и (6.2) позволяют оценить достоверность замеров. При центрировании валов нельзя получить абсолютного равенства и , так как каждое слагаемое измеряется с какой-то ошибкой. Поэтому необходимо знать максимальную величину отклонения, при которой результаты можно считать достоверными. Известно, что ошибка алгебраической суммы равна сумме ошибок слагаемых . Ошибка любого слагаемого равна точности инструмента. Если зазоры измеряют щупами или индикаторами (их точность составляет 0,01 мм), то максимально допустимые отклонения для и

Результаты считаются достоверными, когда отклонения между и не превышают

Иногда при центрировании валов невозможно определить зазор в каком-то одном положении вала. Тогда его величину рассчитывают по соотношениям (6.1) и (6.2).

В процессе установки валов встречаются следующие дефекты (рисунок 6.4, а): перекос «» и параллельное смещение «» осей в вертикальной и горизонтальной плоскостях; относительное смещение «» валов по оси «х».

Устраняют дефекты, перемещая опоры центрируемого вала. Для нахождения величины перемещений будем считать, что начало координат «» расположено в центре торца базового вала. Рассмотрим центрирование по координате «z». Этот процесс состоит из двух операций: поворота вала на угол «» и параллельного смещения на величину «». Поворот вала равнозначен смещению опоры «А» на величину «» и опоры «В» на величину «». Из подобия треугольников «KMH» и «» (рисунок 6.4, б) можно записать пропорцию

где КМ = D – диаметр, на котором измеряют зазоры;

НМ = – разность осевых зазоров;

– конструктивный размер вала;

– величина перемещения опоры А.

Тогда

Из подобия треугольников «КМН» и «» получаем

Параллельное смещение вала «» определяем по формуле

Аналогично находим величины смещения опор вала по оси «у» (рисунок 6.4, в):

Суммарные смещения опор «А» и «В» по оси «z»

а по оси «у»

Выверка координаты «х» центрируемого вала заключается в измерении зазора «» между торцами валов. Если «», то обе опоры необходимо переместить вдоль оси х на величину «» ( – проектный зазор между валами).

Горизонтальность валов проверяют уровнями 1, а параллельность – микроштихмасами 2 (рисунок 6.5, а). Для определения перпендикулярности валов на одном из них жестко закрепляют рейсмус 1 (рисунок 6.5, б) и устанавливают базовую ось 2 параллельно оси другого вала. Условие перпендикулярности будет выполнено, если «».

Рисунок 6.5 Схемы проверки горизонтальности, параллельности и перпендикулярности валов

Таблица 6.1 Замеренные параметры

Параметры	Единица измерения	Обозначение	Значение
Зазоры «S»	мм	S1
		S2
		S3
		S4
Зазоры «a»	мм	a1
		a2
		a3
		a4

 

Таблица 6.2 Рассчитанные параметры

Параметры	Единица измерения	Обозначение	Значение
Величины перемещения опор	мм
Величины перемещения опор	мм
Суммарные смещения опор «А» и «В» по оси «z»	мм
Суммарные смещения опор «А» и «В» по оси «y»	мм

Порядок выполнения работы

1. Линейку «1» укложить на базовый вал (рисунок 6.2, а).

2. Плоским щупом «2» замерять зазоры между валами в радиальном направлении,

3. Клиновым щупом «3» – в осевом.

4. Такие измерения произвести в четырех точках, лежащих на двух взаимно перпендикулярных диаметрах.

5. Разность между осевыми зазорами, лежащими на одном диаметре, характеризует параллельность валов, а между радиальными зазорами – их соосность.

6. На обоих валах закрепить скобы «1» (рис. 6.2, б) с «измерительными цилиндриками» «2».

7. Зазоры «a» и «s» определить с помощью плоских щупов.

8. Результаты измерений зазоров, полученных при совместном повороте валов на 0°, 90°, 180°, 270°, записать на круговой диаграмме (рисунок 6.3, а).

9. Расчитать суммарные смещения опор.

10. Устранить дефекты, перемещая опоры центрируемого вала.

11. Составить отчет, который должен отражать весь ход работы.

12. Выводы о работе.