CC BY
36
УДК 681.586.2 М.М. Кузнецов СГГА, Новосибирск
МОНТАЖ ОТВЕТСТВЕННЫХ УЗЛОВ ГИРОСКОПИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ
M.M. Kuznetsov SSGA, Novosibirsk
ASSEMBLY OF MAIN UNITS FOR GYROSCOPE INSTRUMENTS
The technological process is described which is used for mounting bail bearings of gyroscope instruments in small-scale production.
Современный этап развития гироскопических приборов и устройств характеризуется повышенными требованиями к их точности и надежности [1].
Обеспечение высокой точности и надежности гироскопических приборов обуславливается не только совершенствованием самих технологических процессов, а во многом зависит и от производственной среды, в которой происходит сборка, регулировка и испытания приборов.
Процесс сборки, регулировки и испытания приборов отличается большой сложностью и трудоемкостью. Это обуславливает применение особо прецизионной испытательной аппаратуры, точного оборудования и высоко квалифицированных кадров.
Остановимся на технологии монтажа шарикоподшипников гироскопа - наиболее ответственной технологической операции, от которой во многом зависит качество и надежность работы гироскопического прибора.
Технологический процесс включает в себя следующие работы:
- Расконсервацию подшипников;
- Входной контроль;
- Промывку;
- Монтаж подшипников;
- Регулировку зазоров.
В процессе расконсервации, подшипники, поступившие на сборку, распаковывают, отчищают от консервирующей смазки и промывают в чистом авиационном бензине.
Промывка должна выполняться в специальных бачках. Бензин должен подаваться на подшипник тонкой струйкой, направленной по углом. Струйка бензина должна заставлять наружное кольцо подшипника вращаться со скоростью до 200 об/мин. Такой режим обеспечивает высококачественную промывку подшипника. Загрязненный бензин может фильтроваться через ватный фильтр и снова использоваться в работе. Сушку подшипников лучше проводить под стеклянным колпаком, при этом промытые подшипники, во
избежание коррозии, лучше перемещать с использованием латунных пинцетов. Брать детали подшипников руками нельзя.
При входном контроле следует проверить действительные размеры посадочных поверхностей. Измерения должны производиться с точностью, соответствующей точности подшипников и сопрягаемых деталей. Для подшипников 2 и 4-го классов точности измерения производятся с точностью до 0,0005 мм.
Рабочие поверхности подшипников следует подвергнуть осмотру при 30-кратном увеличении на отсутствие коррозии и механических повреждений. Фактический начальный радиальный зазор определяется измерением смещения наружного или внутреннего кольца в радиальном направлении на специальных приспособлениях. Величина смещения должна фиксироваться по отсчетному устройству с точностью до 0,0002-0,0005 мм. Одной из главных проверок входного контроля подшипников является проверка легкости хода. Легкость хода может быть проверена путем измерения времени выбега или определением момента трения. Так как сухое трение в подшипнике не допускается, перед проверкой легкости хода следует смазать его очень небольшой дозой рабочей смазки.
Для проверки времени выбега наружное кольцо подшипника с помощью эластичного вращающего круга разгоняют до 2 000 об/мин, а затем по секундомеру фиксируется время до полной остановки. Это время должно быть не менее указанного в ТУ
Кроме указанных проверок, подшипники главных опор должны контролироваться на выявление дефектов по следу прокатки и на величину осевого смещения колец.
Промывку шарикоподшипников лучше проводить в несколько этапов:
- Перед предварительной сборкой;
- После подгонки посадочных мест;
- Перед окончательной сборкой.
Промывку следует проводить на специальных участках, оборудованных промывочными ваннами. Составы ванн следует обновлять после промывки 30 подшипников, но не реже двух раз в смену. Во избежание перепутывания, каждую ванну следует оснастить табличками с названием жидкости и порядковым номером. Подшипники необходимо брать латунными пинцетами и после окунания в ванну очищать кистью. У разборных подшипников с текстолитовым сепаратором необходимо промывать только кольца.
Перед предварительной сборкой промывку следует проводить в ваннах следующего состава:
- Первая ванна - бензин;
- Вторая ванна - бензин;
- Третья ванна - мыльный раствор;
- Четвертая ванна - бензин;
- Пятая ванна - спиртобензольная смесь (1:2);
- Шестая ванна - бензин.
Длительность операции в каждой ванне от 0,5 до 1 мин. После притирки посадочных мест следует производить дополнительную промывку подшипников в двух бензиновых ваннах.
После подгонки посадочных мест промывка должна производиться незамедлительно в следующем порядке:
- Первая ванна - бензин;
- Вторая ванна - бензин;
- Третья ванна - бензин;
- Протирка батистовой салфеткой;
- Пятая ванна - мыльный раствор;
- Шестая ванна - бензин;
- Седьмая ванна - спиртобензольная смесь;
- Восьмая ванна - бензин.
Промытые подшипники следует сушить на конденсаторной бумаге обдувкой воздухом из полиэтиленовой груши; затем сушить в термостате при температуре +800 °С (время 10-15 мин) с последующей укладкой в специальную тару (закрывающуюся баночку из оргстекла) и хранением в плотно закрывающейся таре с силикагелем.
Монтаж шарикоподшипников главных опор является одной из специфичных операций, характерных для гироскопических приборов. Эта работа выполняется в два этапа:
- Предварительная сборка;
- Окончательная (чистовая) сборка.
Обеспечение требуемой посадки подшипников достигается методом подбора или подгонкой сопрягаемых деталей.
Предварительная сборка подшипников обычно сводится к подгонке шейки вала и посадочного гнезда корпуса до требуемого действительного размера. Доводка шейки вала производится притиркой.
Процесс доводки сопровождается постоянными проверками размера. Отверстия под подшипник в корпусе прибора доводятся путем калибровки эталонной пробкой или эталонным кольцом, которые прогоняются в отверстии на специальном приспособлении или на ручном прессе. Калибровка идет за счет уплотнения материала. При калибровке должны быть исключены возможности перекоса инструмента.
На окончательной сборке происходит окончательная установка подшипника на валу и в отверстие корпуса. Так как подшипники главных опор обычно бывают разборными, монтаж наружного и внутреннего колец выполняется независимо.
Последовательность монтажа неразборных подшипников определяется конструкцией вала, но, как правило, сначала собирается соединение с
наибольшим натягом. В большинстве случаев таким соединением является наружное кольцо - корпус. Целесообразность такой последовательности объясняется тем, что при установке подшипника в корпус в большей степени возможна вероятность образования перекоса, однако некоторые конструкции подшипниковых узлов предполагают одновременную установку подшипника в корпус и на вал. При таком варианте установки значительную роль играют предварительный подбор подшипников и предварительная подгонка сопрягаемых деталей.
Установка подшипника или его колец на вал и в корпус производится на специальных приспособлениях или ручных прессах с использованием оправок и других направляющих элементов, исключающих перекос колец. Во избежание механических повреждений нагрузка при запрессовке должна прилагаться плавно. Приспособление должно оснащаться динамометром для фиксирования усилия запрессовки. По величине усилия запрессовки судят о величине фактического натяга и его соответствии предписанной посадке.
Для предохранения от механических повреждений и уменьшения усилия запрессовки посадочные поверхности подшипниковых колец следует смазать небольшим количеством смазки.
Величина радиального зазора шарикоподшипника оказывает большое влияние на точность прибора. Уменьшение зазора приводит к увеличению момента трения подшипников и быстрому износу их, так как в результате защемления шариков возможен разрыв смазывающей пленки, а в результате одностороннего вращения шариков - неравномерный и быстрый износ по кольцу.
Увеличение зазора сверх оптимальной величины также повышает момент трения и увеличивает износ, так как уменьшается число одновременно работающих шариков и соответственно увеличивается нагрузка на каждый из них, и кроме того, возможно нарушение соосности деталей и возникновение неопределенности относительного положения деталей в осевом направлении, что создает трудности при динамической балансировке деталей.
Регулировка зазоров производится за счет относительного смещения наружного и внутреннего колец подшипников в осевом направлении. Это касается как радиальных, так и радиально-упорных подшипников. Так как между радиальным и осевым зазором существует прямая зависимость, представленная в формуле 1, за счет изменения осевого зазора регулируется и радиальный:
5S = 2* [(2г - ёш)е]/ (1)
где 5S - осевой зазор, мм; г - радиус желоба, мм; dш - диаметр шарика, мм; е - радиальный зазор, мм.
Практически регулировка осевого зазора осуществляется с помощью шайб, прокладок, резьбовых деталей.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Шепелев, Н.И. Сборка, регулировка и испытание гироскопических приборов. -М.: «Машиностроение». - 1977. - 192 с.
© М.М. Кузнецов, 2009
