CC BY
23
:ТРО€НМС. МПРОЛООга И ИЖ^О^МЛЦИСЖНОИЗШМШЛЬНЫЕ ПРИЮРЫ и СИСТЕМЫ ОМСКИЙ научный МСГНИ* М» 1 07). 2009
УДК 621.81
Д. Б. МАРТЕМЬЯНОВ
Омский государственный технический университет
ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ ГИДРАВЛИЧЕСКИХ АГРЕГАТОВ ПУТЕМ ДОСТОВЕРНЫХ КОМПЛЕКСНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ ДЕЙСТВУЮЩИХ РАЗМЕРОВ ПРОХОДНЫХ КАНАЛОВ
В статье рассмотрена проблема достоверности измерений в деталях гидравлических агрегатов. Предложен метод достоверных комплексных измерений действующих размеров проходных каналов, который повысит надежность и долговечность деталей гидравлических агрегатов.
Ключевые слова: комплексные размеры каналов, надежность, долговечность.
Проблема достоверности измерений является центральной проблемой всех отраслей машиностроения, успешное решение которой жизненно необходимо для создания новых изделий с применением гидропривода. повышения качества и конкурентоспособности выпускаемой продукции, её надежности и долговечности.
Проблеме достоверности контроля расположения каналов в деталях гидравлических агрегатов уделяется очень мало внимания со стороны специалистов. Это, в свою очередь, отражается на потребителях агрегатов. Из-за неточности расположения призматических пазов и цилиндрических отверстий в деталях гидравлических агрегатов могут происходить отказы агрегатов, падает давление жидкости (масла), могут образовываться гидравлические потери. От значений позиционных отклонений осей каналов гидравлических агрегатов зависит площадь проход-
ных сечений при переходе жидкости из детали в деталь, что, в свою очередь, влияет на интенсивность нарастания или уменьшения давления жидкости по ее ходу через корпус, золотник или гильзу. В соответствии с этим харак теристика открытия окон гильзы пазами золотника влияет на точность и чувствительность гидравлического привода. Из-за технологических погрешностей изготовления геометрических отклонений расположения каналов деталей гидравлических агрегатов, а также из-за низкого качества контроля, происходит уменьшение проходных сечений каналов, что может привести к быстрой облитерации и, как следствие, к потере надежности и долговечности гидравлического привода 11 ].
Для повышения надежности и долговечности гидравлических агрегатов путем достоверных комплексных измерений их проходных каналов необходимо проводить метрологическую экспертизу конструк-
I
162
Рис. I. Сборочный чертеж насоса
Рис. 2. Геометрическая модель золотника п поперечном сечении
EPS — отклонение от симметричности. ОРО - позиционное отклонение
I
2:1
Омб. к
Z4
Рис. 3. Геометрические модели взаимодействия каналов гильзы и золотника
торского проекта и технологических процессов изготовления деталей и сборки агрегата. При проведении метрологической экспертизы технологических процессов особое внимание необходимо уделять выбору методик выполнения измерений (МВИ) геометрических величин агрегатов. МВИ должны обеспечивать контроль с учетом требований к допускаемым погрешностям измерений |2), (3|.
Рассмотрим сборочный чертеж насоса - дозатора (рис. 1), где отклонения расположения гидравлических каналов в корпусе 1, пластине 2, гильзе 6 и золотнике 5 заданы зависимыми позиционными допусками.
Метрологическая экспертиза конструкторской документации агрегата проводилась в следующей последовательности:
- обоснование комплекта основных и вспомогательных баз деталей;
- идентификация систем отсчета (систем координат) геометрических величин деталей;
- разработка геометрических моделей деталей;
- проверка состава нормируемых величин;
- проверка числовых значений допусков размеров. расположения и формы;
- проверка контролепригодности геометрических величин.
Системами отсчета позиционных отклонений деталей насоса - дозатора являются обобщенные системы координат, относительно которых задается положение всех элементов детали. Для золотника на
рис. 2 система отсчета ОХУ2 материализована комплектом трех основных конструкторских баз: осыо ТА двойной направляющей цилиндрической базы А4. лишающей объект измерения четырёх степеней свободы. опорной торцовой базой Б1, лишающей деталь одного поступательного перемещения вдоль оси 24 и плоскостью симметрии опорной базы В1 призматического паза, лишающего золотник одного вращения вокруг оси 24. Поскольку базы А4 и В1 являются неявными, то позиционные допуски осей и плоскостей симметрии каналов золотника зависят от размеров этих баз. а также от размеров каналов и являются зависимыми допусками. Цилиндрические и призматические каналы золотника выполняют служебное назначение исполнительных поверхностей, по которым течет рабочая жидкость. Они не лишают золотник ни одной степени свободы из максимально возможных для этих элементов четырёх или трёх, а их позиционные отклонения создают гидравлические сопротивления в местах перехода каналов из золотника в гильзу за счет уменьшения размером и площадей проходных сечений каналов (рис. 3).
Более точно площади проходных сечений каналов в местах переходов из детали в деталь определяют не собственные размеры каналов Эс и Не, а их комплексные наименьшие размеры Онм.к и Ним.к (1), под которыми понимаются размеры правильных элементов, номинально расположенных относительно комплектов баз деталей и каса тельных реальных поверхностей элементов вне материала деталей.
Рис. 4. Расположение зависимых полей допусков размеров и расположения
Поле допуска комплексного размера координируемого канала расширяется на два полных зависимых допуска расположения в диаметральном выражении (рис. 4), что резко повышаеттехнологичность деталей.
С целыо повышения точности и производительности измерений зависимых отклонений расположения предлагается взамен четырех дифференцированных измерений (одногоотклонения расположения и трех влияющих размеров элементов) определят!, один комплексный размер нормируемого элемента с учетом его расположения по одной схеме измерения.
При измерении находятся не только наименьшее, но и наибольшее значение комплексного размера канала DhC.k и Ннб.к. Полуразность наибольшего и наименьшего комплексных размеров канала характеризует полное диаметральное зависимое позиционное отклонение элемента, а их полусумма равна
собственному размеру элемента (Рс или Не).
Таким образом, зная фактическое расположение осей (плоскостей симметрии) каналов, можно обеспечить корректировку программы станка, что позволит получить более высокую точность изготовления деталей гидравлических агрегатов, их качество и надежность при эксплуатации. Внедрение метода достоверных комплексных измерений проходных каналов в производство гидравлических агрегатов существенно повысит их надёжность и долговечность.
Библиографический список
1. Мартемьянов Д. Б., Глухов В.И. Повышенно качества гидравлического насоса путем достоверных измерений зависимых отколнений расположении элементов деталей // Материалы IV Международной научно-технической конференции «Динамика систем, механизмов и машин». - Омск : ОмГТУ, 2002. - С. 315 — 317.
2. ГОСТ 8.051-81 - ГСИ. Погрешности, допустимые при измерении линейных размеров до 500 мм.
3. ГОСТ 28187-89 Основные нормы взаимозаменяемости. Отклонения формы и расположения поверхностей. Общие требования к методам измерений.
МАРТЕМЬЯНОВ Денис Борисович, старший преподаватель кафедры метрологии и приборостроения.
Дата поступления статьи в редакцию: 20.03.2009 г.
© Мартемьянов Д.Б.
Книжная полка
Метрология, стандартизация и сертификация (Текст!: учеб. для вузов по направлениям подгот. «Приборостроение», «Оптотехника» / Б. Я. Авдеев [и др.); под ред. В. В. Алексеева. - 2-е изд., стер. - М.: Академия, 2008. - 378, (11 с.: рис., табл. - (Высшее профессиональное образование). - Библиогр.: с. 374-375. - ISBN 978-5-7695-5052-2.
Рассмотрены основы метрологии: теория и средства измерений, результаты и погрешности измерений, методы обработки результатов измерений, основные положения законодательной метрологии, эталоны, поверочная схема, структура государственной метрологической службы. Изложены основы стандартизации: цели и задачи, категории и виды стандартов, Международные стандарты ИСО. Проанализированы основы сертификации: цели и объекты сертификации, качество продукции, основы квалиметрии, экспертные методы оценки качества, система сертификации, органы сертификации, аккредитация испытательных лабораторий, сертификация услуг.
Правнков, ІО. М. Метрологическое обеспечение производства (Текст) : учеб. пособие для вузов по направлениям подгот. «Технология, оборудование и автоматизация машиностроительных производств». «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств», «Автоматизированные технологии и производства» / Ю. М. Правпков, Г. Р. Муслина. - М.: КНОРУС, 2009. • 236, (1) с.: рис., табл. - Библиогр.: с. 236-237. - ISBN 978-5-390-00205-6.
Изложены вопросы метрологического обеспечения производства, основанные на практическом использовании современных положений метрологии. Рассмотрены организационные основы метрологического обеспечения в Российской Федерации. Показана роль метрологического обеспечения в достижении требуемого качества выпускаемой продукции.
