Комплектование деталей, балансировка деталей и сборочных единиц

Комплектование деталей. Комплектовочные работы включают в себя: сортирование дета­лей, их подбор для сборки соединений в соответствии с технически­ми условиями; комплектование по номенклатуре и числу в соответ­ствии с принадлежностью к агрегатам и сборочным постам; рас­кладку в тару; доставку комплектов на сборочные посты согласно такту сборки агрегатов. Это оказывает влияние на качество отре­монтированных изделий, длительность производственного цикла и сборки, ритмичность выпуска продукции сборочными постами [43].

Чтобы повысить эффективность комплектования, надо хорошо знать комплектовочный процесс (накопление, сортирование, ком­плектование).

Разбивка деталей на размерные группы перед их сортировани­ем — сложный и ответственный процесс, который влияет на каче­ство сборки, долговечность соединений в эксплуатации и организа­цию сборки. При этом необходимо придерживаться следующих правил: число групп не должно быть больше пяти; допуски на со­единяемые детали должны обеспечивать оптимальную посадку при сборке; число деталей в группах должно быть по возможности оди­наковым.

Для сортирования используют универсальные средства измере­ния, специальные приборы и приспособления. Рассортированные по размерным и массовым группам детали подбирают для соедине­ний. На ремонтных предприятиях детали комплектуют штучным и селективным (групповым) подбором.

Штучный подбор заключается в том, что к одной детали с каким-то действительным размером, полученным в результате его измере­ния, подбирают вторую деталь данного соединения, исходя из до­пустимого при их сборке зазора или натяга.

Гильзу и поршень можно подобрать путем предварительных за­меров соединяемых деталей. Например, замеряют диаметр гильзы, тогда диаметр поршня с учетом допустимых зазоров определяют по формулам

(9.2)  

где d _{п max} и d _{n min} — максимальный и минимальный диаметры поршня, мм;

D _ц — ди­аметр гильзы цилиндров, мм;

d_max и d_min — допустимые максимальный и минималь­ный зазоры, мм.

При индивидуальном подборе соединяемых деталей не всегда достигается требуемое качество сборки и затрачивается много вре­мени. Несмотря на эти недостатки, его широко применяют на ре­монтных предприятиях, так как он не требует предварительной подготовки к подбору деталей.

Селективный (групповой) подбор характеризуется тем, что соеди­няемые детали после их обработки и контроля предварительно сор­тируют по размерным группам, клеймят цифрами, буква­ми или помечают цветными красками.

При сборке соединений используют детали одной группы. На­пример, если диаметр первой гильзы цилиндра двигателя относится к группе А, а второй — к группе Б, то в первую очередь устанавлива­ют поршень группы А, а во вторую — Б.

Число размерных групп зависит от конструктивного d_к.з и мон­тажного d_м.з допусков зазора:

(9.3)

где и ( и — максимальный и минимальный конструктивные допуски зазора, мм; и — максимальный и минимальный монтажные допуски зазора, мм).

Допуск каждой группы равен конструктивному допуску, делен­ному на число групп.

Максимальные и минимальные монтажные зазоры для всех групп при селективном комплектовании будут одинаковыми и со­ответствовать техническим требованиям на сборку данного соеди­нения.

Балансировка деталей и сборочных единиц. При вращении многих деталей и сборочных единиц (коленчатых валов, маховиков, шкивов, дисков, карданных валов, барабанов и т.д.) из-за наличия неуравновешенных масс возникают центробежные силы. Неуравновешенность деталей и сборочных единиц воз­никает из-за неточности их изготовления (даже в пределах допус­ка), неточной сборки (несоосность и др.), неравномерного изнаши­вания поверхностей и т.д. Неуравновешенность очень вредна, так как возникают вибрации, резко возрастают нагрузки на детали и ма­шину в целом, что в итоге приводит к ускорению изнашивания под­шипниковых узлов и разрушению многих деталей.

При балансировке двигате­ля его ресурс повышается на 25 %. После ремонта коленчатых валов перешлифовкой под ремонтный размер без последующей их балан­сировки дисбаланс превышает допустимое значение в 2...5 раз. Только из-за неуравновешенности отремонтированных коленча­тых валов ресурс двигателей сокращается на 10...12%. Поэтому уравновешивание вращающихся деталей и сборочных единиц — один из важных резервов повышения надежности отремонтиро­ванных машин.

Различают статическую и динамическую неуравновешенность и соответственно статическую и динамическую балансировку.

Статическая балансировка. Статическая неуравновешенность обусловлена тем, что центр масс детали не лежит на оси ее враще­ния. В результате этого при вращении детали возникает неуравно­вешенная центробежная сила инерции, Н,

(9.4)

где m — неуравновешенная масса, кг; r — расстояние до массы m от оси вращения детали, м; w — угловая скорость вращения, рад/с; j — сила тяжести (вес) детали, Н; r _э — эксцентриситет центра масс детали, м; g — ускорение свободного падения, м/с²; n — частота вращения детали, мин^-1.

Неуравновешенность особенно опасна при большой частоте вращения, так как сила инерции про­порциональна ее квадрату.

При статической балансировке опытным путем определяют мас­су, которую необходимо удалить с детали или прибавить к ней, что­бы центр масс детали располагался на оси ее вращения.

Массу удаляемого металла или прикрепляемого груза определяют опытным путем, добиваясь, чтобы после поворота детали на любой угол она оставалась бы неподвижной (как бы в со­стоянии безразличного равновесия). Статическая балансировка на роликах точнее, чем на призмах.

Динамическая балансиров­ка. Динамическая неуравно­вешенность возникает тогда, когда ось вращения детали не совпадает с ее главной осью инерции.

При стати­ческой балансировке неурав­новешенную массу m уравно­весили массой Q. Поскольку положение плоскости, в ко­торой расположена масса m, неизвестно, то и вводимая компенсирующая масса Q расположится в любом попе­речном сечении детали на ка­ком-то расстоянии от первой плоскости. При этом центр масс совпадает с осью враще­ния, деталь на призмах установится в любом положении. Но при вращении такой детали воз­никнут центробежные, противоположно направленные силы F ₁ и F ₂, т.е. возникает пара сил, образующая возмущающий момент

(9.5)

где L — расстояние между неуравновешенной и уравновешивающей статически массой.

Возмущающий момент стремится повернуть вал вокруг его цен­тра масс на некоторый угол, но опоры вала мешают этому, воспри­нимая дополнительную нагрузку. В результате возникают вибра­ции работающего агрегата (например, двигателя).

Для динамической уравновешенности детали необходимо либо убрать возмущающий момент, либо создать равный противодей­ствующий момент, прикрепив к детали в той же плоскости две массы m ₁ и m ₂ на равном расстоянии от оси вращения так, чтобы F ₁ L = P ₁ l, где l — расстояние между уравновешивающимися массами.

Динамическую балансировку деталей и сборочных единиц проводят на специальных стен­дах.

Снимают часть металла (у коленчатого вала, на­пример, с противовеса), добиваясь допустимого значения дисба­ланса. Затем те же операции выполняют для другого конца детали.

Рис. 9.15. Схема динамического уравновешивания детали: m — неуравновешенная масса; Q — статичес­ки уравновешивающая масса; m 1 и m 2 — ди­намически уравновешивающие массы; F 1 и F 2 — центробежные силы; P 1 и P 2 — центро­бежные силы от масс

Масса, г, снимаемого или добавляемого металла

G = M / r, (9.6)

где М — дисбаланс (показания миллиамперметра), г×см; r — расстояние от оси вра­щения детали до места снятия металла или прикрепления груза, см.

Статической балансировки достаточно для коротких деталей (шкивов, маховиков, дисков сцепления и т.д.), у которых длина меньше диаметра и не может быть большого плеча L пары сил, а зна­чит, возмущающий момент практически равен нулю. В то же время вследствие большого диаметра (большое r) их статическая неуравнове­шенность может быть большой. И наоборот, для деталей с большей длиной, значительно превосходящей диаметр (ко­ленчатые валы, барабаны и т.д.), первостепенное значение имеет ди­намическая неуравновешенность, и их обязательно подвергают дина­мической балансировке. Динамическая неуравновешенность включа­ет в себя и статическую неуравновешенность, но не наоборот.

ГЛАВА 10

Дата добавления: 2015-05-06