CC BY
21
СЕМИНАР 8
ДОКЛАД НА СИМПОЗИУМЕ "НЕДЕЛЯ ГОРНЯКА - 99" МОСКВА, МГГУ, 25.01.99 - 29.01.99
В.А. Тимирязев, проф., д.т.н., МГТУ «Станкин» О.В. Хазанова, к.т.н.,
МГТУ ««Станкин»
Я.М. Радкевич, проф., д.т.н., МГГУ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТОЧНОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ГИДРОСИСТЕМ ГОРНЫХ МАШИН
Требуемые расчеты точности конструкции элементов гидроаппаратуры горных машин возможны при использовании современных методов расчета размерных связей, выполняемых с помощью ЭВМ. Для решения этих задач могут быть использованы пакеты программ, обеспечивающие возможность автоматического расчета как конструкторских, так и технологических размерных цепей с использованием различных методов достижения точности.
При использовании метода полной взаимозаменяемости предельные отклонения на замыкающем звене Двд, Днд можно рассчитать по формулам:
к т-1
ДД = ЕД -ЕД?,
I=1 к+1
(1)
А
н
А
к т-1
Е^Н -ЕЗ
(2)
I=1 к+1
где (Д\ Дн ), (Д\ Дн0 - предельные отклонения увеличивающих и уменьшающих звеньев, к - число увеличивающих звеньев цепи.
Для достижения требуемой точности совпадения рабочих кромок золотника и гидроцилиндра целесообразно использовать метод регулировки. Достижение точности по методу регулировки с использованием неподвижных компенсаторов - простановочных колец определяется следующим расчетом. Для определения целого числа групп компенсаторов N согласно формулы
т-1
Е Т - Тд
N =
і=1
Т - Т
А ком
■ + 1
(3)
необходимо определить дробную часть Тк как разность Тк = ^ц - ^д„ где ^ - ближайшее большее целое число групп и N - получаемое дробное число. Затем необходимо расширить на эту величину допуск у одного или у нескольких звеньев цепи Т1 = Т + Гк. Предельные значения отклонений компенсатора Двк, Днк рассчитывают по формулам:
1в а в \в
Ак = ААВ-Аа + ТКОм Анк = А АН -Ана-Тком
(4)
(5)
где А' ва, А' нА - предельные отклонения на замыкающем звене без учета допуска на компенсатор, которые могут быть рассчитаны по формулам (1), (2).
Величина ступеней компенсации 5К рассчитывается по формуле 5к = (А' ва _ А' нА) / N. В результате получаем таблицу предельных отклонений в группах компенсатора:
1 2 N - 1 N
АВі А к+Тком АВ1 + 5к АВы - 8к Авк
Ан Анк Ан1 + 5к Аны - 8к Ав -Т ^ к -1-ком
В условиях серийного производства достижение требуемой точности радиального зазора между золотником и гидроцилиндром может быть обеспечено по методу групповой взаимозаменяемости, что позволяет исключить трудоемкую притирку золотника по цилиндру. Для упрощения расчетов по методу групповой взаимозаменяемости представляется удобным использовать следующую методику расчета. На все составляющие звенья назначают расширенные экономически целесообразные допуска Т'1, Т'2, ..., Т'т-1 кратные принимаемому числу групп сортировки. При этом одно из звеньев цепи принимают в качестве расчетного компенсатора, предельное отклонение которого можно рассчитать по формулам
♦ для увеличивающего звена расчетного компенсатора:
ДК =05 д‘д + д“д )+Е Д - Е Дв (6) Дк=05( дд+дд;+ЕД -ЕД (7)
♦ для уменьшающего звена расчетного компенсатора:
т-1
АК = ЕАВ -ЕАВ - о,5( а‘а + а"а )
к+1 т-1
АН = ЕА-£а» -0,5(а-А+а-А)
к +1
(8)
(9)
При достижении точности радиального зазора между золотником и гидроцилиндром, когда имеет место трехзвенная размерная цепь, выражения (6)-(9) упрощаются и принимают вид:
♦ для увеличивающего звена:
8 і 1999
155
Дк = 0 5( Двд + Днд) + Дв
Д н = 0,5( Двд + Днд) + Д н
♦ для уменьшающего звена:
Двк = ДВ - 0,5( Двд+Днд;
Днк = Дн - о,5( двд+днд;
Выражения (6)-(9) получены с учетом выполнения двух расчетных условий методом взаимозаменяемости:
1. Равенство суммы допусков увеличивающих и уменьшающих звеньев цепи;
2. Равенство координаты середины поля допуска на замыкающем звене получаемой при расширенных допусках Д’о, требуемого значения До.
Условие соблюдения идентичности законов рассеяния, при котором достигается комплектность собираемых деталей, должна обеспечиваться соответствующей настройкой станков. При этом отклонения формы и относительного поворота поверхностей деталей должны укладываться в допуски на размеры деталей предусмотренные каждой из групп сортировки.
© В.А. Тимирязев, Я.М. Радкевич, О.В. Хазанова
В.А. Тимирязев, проф., д.т.н., Е.И. Сизова, инж.,
МГТУ «Станкин» МГГУ
В.А. Сучков, О.В. Хазанова, к.т.н.,
МГТУ « Станкин» МГТУ « Станкин»
ТЕХНОЛОГИЯ БЕЗУДАРНОЙ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СБОРКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ТЕРМОИНДУКЦИОННЫХ НАГРЕВАТЕЛЕЙ
Сборка деталей различных изделий горного машиностроения, соединения которых определяются посадками с натягом, обычно выполняется путем ударной запрессовки или из-под молотка. В результате продольной запрессовки детали образуется продольно-прессовое соединение, для которого характерно смятие микронеровностей, нарушение коробление поверхностного слоя кон-тактируемых деталей, а также коробление и деформации соединяемых деталей. Альтернативной технологией сборки является применение термических методов соединения путем нагрева до требуемой температуры охватывающей детали или охлаждения охватываемой детали. Однако нагрев деталей в масленых ваннах или охлаждение в термостатах с жидким азотом связаны с нарушением экологии и наличием неблагоприятных условий работы сборщиков. При этом нагрев или охлаждение выполняется по всей массе детали, что существенно затрудняет ориентацию при ручном манипулировании и объективную оценку температуры. Поэтому часто возникает необходимость дополни-
156
тельного приложения ударной нагрузки для допрессовки детали.
Разработанная технология безударной сборки изделий с использованием термоиндукционных нагревателей лишена указанных недостатков. Создаваемые электроиндук-ционные нагреватели обеспечивают быстрый местный нагрев определенной части детали или узла, с целью выполнения безударного, простого соединения деталей с обеспечением требуемого натяга. Нагревательные установки работают на частоте промышленной электросети 50 ГЦ и обеспечивают в течение 0.3-2.5мин. нагрев заданного участка детали - зоны расположения отверстия, плоскости, зоны шлицевого, шпоночного или резьбового соединения. При этом осуществляется задание требуемой температуры нагрева с последующим автоматическим контролем и поддержанием в автоматическом режиме необходимого нагрева от 25 до 550С. Низкочастотные нагревательные установки, в отличие от установок, работающих на высоких частотах, осуществляют не поверхностный, а равномерный нагрев по всей толщине детали в зоне индукционного поля. По
окончанию нагрева выполняется автоматическое размагничивание нагреваемой детали.
Нагревательные установки имеют малые габариты, легко переносятся и могут быть быстро установлены и подключены к электросети на любой рабочей позиции для выполнения безударной сборки и демонтажа деталей и узлов машин. Применение нагревательных установок обеспечивает реализацию экологически чистых сборочных технологий с отсутствием вредных технологий от горячих масляных ванн, при отсутствии емкостей с жидким азотом. При этом нагрев подшипников выполняется только по внутреннему кольцу, т.е. по месту соединения. Наружное кольцо и сепаратор с деталями качения имеют нормальную температуры, что позволяет рабочему легко ориентировать устанавливаемую деталь - подшипник, шестерню, шкив, и другие.
Применение технологии безударной сборки обеспечивает повышение качества собираемых изделий, повышение производительности и улучшение условий работы сборщиков. Технология безударной сборки особенно
ГИАБ
