Информационный портал

Добро пожаловать, у нас Вы найдете все о строительной технике, включая колесные и гусеничные экскаваторы, грейдеры, бульдозеры,  тракторы, скреперы, бетононасосы и прицепы.

 

Сборка и испытание сборочных единиц

Сборка состоит из ряда типовых операций по соединению деталей. Соединения деталей в зависимости от их характера и изменения относительного положения в процессе работы делят на подвижные и неподвижные, а каждый из этих видов соедине­ний в зависимости от возможности разборки — на разъемные или неразъемные. Разъемными являются соединения, которые могут быть разобраны без повреждения сопряженных и скрепляющих деталей.

К неподвижным неразъемным относят заклепочные и сварочные соединения, а также соединения, осуществляемые путем запрессовки, пайки, склеивания. К неподвижным разъемным соединениям относят резьбовые, шпоночные, некоторые шлицевые и соединения с натягом. Подвижные разъемные соединения — подшипники скольжения, зубчатые и некоторые шлицевые соединения, соединения типа поршень — цилиндр, радиальные шариковые подшипники и т. п.

При сборке резьбовых соединений обеспечивают неподвижность и правильную установку сопрягаемых деталей, прочность и герме­тичность, возможность регулирования взаимного положения деталей; невозможность произвольного ослабления собранных элементов во время работы машины.

Детали резьбовых соединений — болты, винты, шпильки, гайки, шайбы, шплинты. Качество сборки резьбовых соединений зависит от величины и последовательности затяжки.

Для достижения необходимого усилия затяжки М3, действующего вдоль оси болта, и преодоления силы трения в резьбе и под торцом гайки необходим кру­тящий момент ключа М3, определяемый по формуле

М3 = р3 [ dср (Sp+ μр ) + μТ Dr3 d03]

2 πdср 0,866 3 (Dr2 – d02)

где рз — усилие затяжки, Н;

Sp — шаг резьбы, см;

dср—средний диаметр резьбы, см;

μр —коэффициент трения резьбы (μр = 0,1-׃ - 0,4 в зависимости от состояния резьбы);

μт — коэффициент трения торца гайки;

Dг —диаметр опорной поверхности гайки, см;

d0— диаметр отверстия для болта, см.

p3 = рp (р + 1 )

(1+E1F1)/ E2F2

где рр — растягивающая сила, Н;

р = 0,8-׃1 —эмпирический коэффициент;

Е1 Е2 — модуль упругости материала стягиваемых деталей, МПа;

F1, F2 —площади прилегания стягивающих поверхностей, см2.

В ответственных случаях, когда в резьбовых соединениях воз­никают знакопеременные нагрузки (шатунные болты поршневых двигателей и компрессоров и т. п.), применяют динамометричес­кие или предельные ключи, обеспечивающие заданный момент за­тяжки.

Детали резьбовых соединений — болты (гайки) затягивают в оп­ределенном порядке, так как от этого зависит проч­ность соединений. Самоотвертывание деталей резьбовых соединений предотвращают установкой специальных шайб, контргаек и шплинтов.

Герметичность соединения проверяют опрессовкой жидкостью, воздухом или керосиновой пробой. Для сборки применяют те же средства механизации, что и для разборки.

Рис. 17.2. Последовательность затяжки болтов и гаек.

Основными условиями обеспе­чения высокого качества сборки прессовых соединений являются соответствие размеров, геометри­ческой формы и шероховатости поверхности заданным техничес­кой документацией; точное на­правление запрессовываемой де­тали; исключение перекосов.

Прессовые соединения собира­ют с натягом приложением осевого усилия в холодном состоянии или с нагревом (охлаждением) де­талей.

Усилие запрессовки определяют по формуле, аналогичной.

Температуру нагрева (охлаждения) перед сборкой определяют по формуле

t0 ≥δH/ αdср,

где δH — расчетный натяг, мм;

α— коэффициент линейного расширения детали;

dCp — средний диаметр контактируемых поверхностей, мм.

Детали нагревают в водяных или масляных ваннах, терми­ческих печах, кузнечных горнах.

Для охлаждения деталей можно применять углекислоту или смесь жидкого азота и кислорода.

Прессовые соединения собирают на тех же прессах, что и раз­бирают.

Сборку с заклепочными соединениями применяют при ремонте металлоконструкций машин. Качество этих соединений определяют величиной зазора между стержнем заклепки и базовой деталью, плотностью, формой и размерами заклепочных головок. При ре­монте предпочтительна холодная клепка гидравлическими скобами. Однако применяют и клепку пневматическими клепальными молот­ками. При этом заклепки нагревают в горнах или электричес­ким током. Качество постановки заклепок контролируют внешним осмотром и простукиванием сопряжений специальным молотком.

Во время сборки при помощи сварных соединений в момент наложения сварочного шва скрепленные детали могут коробиться, поэтому необходимо:

начинать сборку узла со сварочных работ с тем, чтобы возмож­ное коробление можно было бы исправить до установки других деталей; выправление можно производить подогревом детали газо­выми горелками в соответствующих местах или специальными винтовыми скобами без подогрева;

осуществлять сборку узла сваркой в струбцинах, кондук­торах, шаблонах, снижающих коробление деталей;

накладывать сварной шов прерывисто участками по 75—100 мм

с противоположных сторон детали с предварительной прихваткой в двух-трех местах. Это снижает коробление.

Качество сборки шлицевых соединений и их работоспособность зависят от точности геометрических параметров сопрягаемых деталей, которая характеризуется величиной бокового и радиального зазора и перекосом осей.

При шлицевом соединении охватывающую деталь центрируют по наружной поверхности шлицев. Это наиболее технологичный способ. Перед сборкой необходимо убедиться в хорошем состоянии внешних фасок и закруглений внутренних углов шлицев. В туго-разъемных шлицевых соединениях охватывающую деталь напрес­совывают на вал специальным приспособлением; в подвижных — охватывающую деталь устанавливают на место небольшим усилием. Во всех случаях охватывающую деталь после установки проверяют на биение и качку. Ответственные шлицевые соединения проверяют также на краску.

При сборке шпоночных соединений в неподвижных соединениях шпонки устанавливают в паз вала плотно, иногда с натягом; в паз ступицы — с некоторым зазором по радиусу. Это хорошо сохраняет центрирование детали по валу. Высокое качество подвижной посадки шпонки в ступице обеспечивают тщательной подгонкой плоскостей шпонки по пазам детали. Несоблюдение этого условия неизбежно приводит к перекосу деталей на валу.

При монтаже подшипников качения необходимо строго выдержи­вать заданные чертежом натяги. Чрезмерный натяг внутреннего кольца приводит к его разрыву, а наружного — к заклиниванию шариков или роликов вследствие уменьшения радиального зазора в подшипнике. Малый натяг приводит к ослаблению и проворачива­нию внутреннего кольца и выработке шейки вала.

Если в узле вращается вал, то посадка внутреннего кольца должна быть неподвижной, а наружного — подвижной. При вра­щающемся корпусе неподвижную посадку применяют для наружного кольца, а подвижную — для внутреннего. Перед установкой на место подшипники должны быть промыты бензином с добавлением 6—8% минерального масла и просушены.

Все подшипники для облегчения посадки на вал и во избежание порчи посадочных мест нагревают в масле до температуры 60—100° С в течение 15—30 мин. Нагретые подшипники насаживают на вал при помощи специальных оправок и шайб. После напрессовки подшипника необходимо проверить вал на легкость вращения от руки. Правильно напрессованный подшипник должен поворачи­ваться легко и плавно (без заедания и шума).

При установке валов необходимо обеспечить равномерное прилегание их трущихся поверхностей (цапф и шеек) к подшип­никам, правильное положение в горизонтальной и вертикальной плоскостях, строгую соосность валов, легкость и плавность вращения. Перед установкой валов проверяют правильность их подбора по размерам. Величину зазора между валом и подшипником скольжения определяют по краске или свинцо­вой проволокой толщиной 0,5 мм. Регулируют зазор подбором про­кладок.

Параллельность и перпенди­кулярность валов контролируют специальными приспособлениями. Взаимную координацию осей от­верстий под валы в корпусных де­талях проверяют контрольными приспособлениями. Легкость вращения проверяют поворотом установленного вала от руки.

При сборке зубчатых и червячных передач должны быть обеспечены межосевые расстояния, боковые и радиальные зазоры, а также правильность зацепления.

Зазоры в зубчатых передачах измеряют щупом или прокаты­ванием между зубьями свинцовой проволоки. Толщина сплющенной проволоки будет соответствовать зазору. О величине бокового зазора (вдоль оси червяка) в червячной передаче судят по величине углового смещения червяка при неподвижном червячном колесе.

Радиальное и торцовое биения колеса, установленного на валу, проверяют индикатором.

Правильность зацепления сопряженных зубчатых колес проверя­ют при помощи краски, которую наносят тонким слоем на зубья ведущего колеса, после чего оба колеса проворачивают. При этом на зубьях ведомого колеса появляются отпечатки краски, по форме и длине которых судят о правильности зацепления. Суммарная длина отпечатков (сплошных или прерывистых) должна быть для колес 3-го класса точности не менее 50% рабочей длины и 60% высоты зуба.

Собранные зубчатые и червячные передачи прирабатывают под нагрузкой.

Сборка цепных передач заключается в напрессовке звездочек на валы, монтаже и регулировке натяжения цепи. При сборке необходимо обеспечить параллельность валов, а также расположение звездочек в одной плоскости во избежание перекоса и быстрого износа звездочек и цепей.

Натяжение цепей регулируют натяжным устройством. Провес цепи не должен быть более 2% расстояния между валами.

Срок службы машин в значительной мере сокращается от неуравновешенности (дисбаланса) вращающихся деталей и сбороч­ных единиц. Она создает повышенную вибрацию и дополнитель­ную нагрузку на подшипники. Причинами дисбаланса могут быть неточность размеров, несимметричное расположение массы дета­ли относительно оси ее вращения, погрешности при сборке (пе­рекосы, неточность посадки и центрирования и т. п.).

Неуравновешенность устраняют балансировкой узлов в процессе их сборки. Различают статическую и динамическую балансировки.

При статической балансировке выявляют и устраняют не­уравновешенность, вызываемую несовпадением центра тяжести с осью вращения узла. Эту балансировку применяют для деталей большого диаметра и небольшой длины. Коленчатые и карданные валы и другие подобные детали, у которых длина значительно превышает диаметр, подвергают динамической балансировке, при которой устраняют действие противоположно направленных цен­тробежных сил подбором соответствующих грузов.

Обкатка и испытание сборочных единиц являются завершаю­щей операцией их ремонта, при которой прирабатываются рабочие поверхности деталей. Обкатку совмещают с испытанием. От условия проведения этих операций во многом зависят срок службы и надежность работы сопряжений.

Приработка деталей обеспечивает подготовку трущихся повер­хностей к восприятию эксплуатационных нагрузок. В процессе приработки сглаживаются микронеровности на поверхности деталей. Это сопровождается интенсивным износом и нагревом деталей. В результате такого взаимодействия трущихся деталей возникает новая оптимальная микрогеометрия поверхностей, наиболее благо­приятная для дальнейшей надежной работы сопряжения.

Протекание процесса приработки зависит от материала деталей, вида и качества механической обработки и сборки, режима обкатки. Процесс приработки должен создать наивыгодней­шую посадку в сопряжении при минимальном времени обкатки. Для получения лучших результатов обкатку следует вести на переменных скоростях и нагрузочных режимах. Они устанавлива­ются соответствующими техническими условиями на ремонт и ис­пытание.

Обкатке и испытанию подвергают ответственные составные части машин: двигатели, коробки передач, редукторы, задние мосты, трансмиссии, лебедки, гидрооборудование. Для этого исполь­зуют специальные испытательные стенды различной конструкции. Нагружают испытываемые сборочные единицы электрическими, механическими или гидравлическими тормозами.

Рис. 17.4. Стенд электротормозной для испытания коробок передач:

1—станина; 2— щит электроотсека; 3—электродвигатель; 4—промежуточный вал; 5—кронштейн для крепления коробок передач; в—вал карданный-, 7—труба кардана; 8—кожух; 9—электротормоз; 10—коробка передач.

 

Применяют также стенды, ра­ботающие по принципу замкну­того силового контура. Испытательные стенды должны быть оборудованы также соответ­ствующей аппаратурой для ре­гистрации измеряемых пара­метров (частоты вращения, крутя­щего момента, температуры, рас­хода топлива и т. п.).

 

Рис. 17.5. Схема стенда с замкнутым контуром для испытания коробок передач:

1-- испытуемая коробка передач; 2— коробка стенда; 3— правый редуктор; 4— торсион; 5— указатель закрутки торсиона; 6— рукоятка; 7 - закручивающее устройство; 8—левый редуктор.

Для испытания гидронасосов может быть применен стенд, схема которого приведена. Испытуемый насос 8 подает рабочую жидкость по тру­бопроводу 2 через нагрузочный клапан 3, золотники 4, фильтр 5 и холодильник 7 в бак 10. Давление на выходе насоса создается регулированием нагрузочного клапана. Для под­держания стабильного давления в системе предусмотрен пре­дохранительный клапан 6. Перепад давления в насосе из­меряют манометрами 1 и 9, а производительность насо­са — при помощи золотника, который может направлять рабочую жидкость в измерительный бачок 12. Фильтр соединен с предохра­нительным клапаном 11, который срабатывает при засорении фильтрующих элементов. После испытания сборочные единицы обыч­но окрашивают, что предохраняет их от коррозии.

Рис. 17.6. Схема стендов для испытания гидронасосов:

1 и 9— манометры; 2— трубопровод; 3 — кагрузоч иый клапан; 4-золотник. 5—фильтр; 6, 11-предохранительные клапаны; 7— холодильник; 8 - насос; 10-бак; 12 – измерительный бачок.

Смотрите также:

 

 
< Пред.   След. >