Механізми перетворення руху

Размещено на http://www.allbest.ru/

Реферат Механізми перетворення руху



1. Розвиток машинобудування в країні

Ми живемо в оточенні машин й так перед тим звикли, що не можемо уявити собі, як обійтись без цих багаточисленних помічників, котрі полегшують нашу працю, наше життя. Не завжди ми віддаємо собі звіт до того, стільки різноманітних машин існує поряд із нами. Тільки деякі із них знаходяться перед нашими очима, а стільки є машин про існування які ми навіть не здогадуємось.

Коли відомо нам про машини, за допомогою які були виткані тканини, спечений хліб, запаковані консерви, надруковані кноги й журнали! А ці машини зв"язані із іншими - тих, завдяки яким смердоті з"явились на світло. Кожен рік, кожен день інженери-конструктори працюють над новими машинами, реконструють старі.

Машини розвиваються дуже швидко. Сама людина розвивалась незгірш від двох мільйонів років, а вся історія машин складається лише удвічі із половиною тисячоліття.

Можливо, першою машиною в сучасному розумінні, був водяний млин, не що інше, як перетворення енергії водяного потоку в енергію обертання. Перші млини з"явилися на гірських річках й швидко розповсюдились всюди, де можна було б зробити перепону води.

Іншими галузями діяльності людини, в результаті якої виникли машини, було б будівництво й водозабеспечення. З"являються пристосування для підйому й переміщення вантажів, принцип дії які залишився в сучасних вантажопідйомних пристроях й машинах.

Важко визначити годину винаходу тихий чи інших машин, можливо, що смердоті винаходились неодноразово. З"явилися машини, котрі можна назвати пневматичними, бо смердоті служили для перетворення не сили, а руху. Їх можна назвати автоматами, походження які дуже давнє. За допомогою таких автоматів проводилися театралізовані й релігійні дійства, поряд із машинами автоматами були й великі, керуючі рухом статуй.

Винахід пневматики зв"язаний із іменем Александрійського механіка Ктесибія. Він винайшов двохциліндровий пожежний насос, водяний годинник, водяний орган, а також аеротрон-воєнну машину, в якій роль пружного тіла відіграє стиснуте повітря.

Згадаємо, що великий математик й механік Архімед, один з самих визначних вчених в історії людства досяг дуже багато. У математиці він винайшов бинегральне числення, набагато випередивши свій годину. Він винайшов гвинт, використовував зубчасте колесо, знайшов закон який носити його ім"я, винайшов багато нових машин. Під годину осади рідного міста римлянами він винайшов нові військові машини, котрі надовго затримали набагато сильнішу армію римлян под стінами сіракуз. Алі усеж місто впала, й один із римських солдатів вбивши Архімеда. Останніми словами великого вченого були: "Не чіпай моїх креслень".

На шкода, до нас дійшло мало відомостей про інженерів давнини й деякі із них залишили написані ними книжки, про інших відомі лише імена.

Зараз ми знаємо, що в Древній Греції були дуже поширені військові машини. У Римській імперії були винайдені сільскогосподарські й будівельні машини. У кінці 1 ст. до н.е. римський архітектор Марк Вітрувій Полійон написавши "десять книжок про архітектуру". Цого твором користувалися півтори тисячі років. Десята книга твору присвячена машинам, й тут дано, мабуть, перше означення машини, "Машина є совокупність з"єднаних разом дерев"яних частин, котрі мають велику силу для переміщення вантажів".

У арабських країнах велике поширення мало ткацьке виробництво. Перетворення поступального руху в рух обертовий за допомогою педального механізму, використано в конструкції гончарного кола, зробило кращою якість пряжі й прискорило виробництво. Мабуть біля ІІ ст. до н.е. в Китаї був винайдений верстат із рухомими шнурами для підняття й опускання ниток после шкірного перельоту човника. Цей верстат був освоєний ткачами Середньої Азії. й Близького Сходу.

У Х-ХІ ст. був винайдений годинник. Винахідником годинника називають математика Герберта Орійянського, який завів у Європі "арабські" цифри. Можна сказати, що винахід й виготовлення годинників допомоголо становленню механіки. Вочевидь, наприклад, що зубчасті колеса широко поширилися в техніці завдяки винаходу годинника.

Перша універсальна парова машина був винайдена механіком Коливано-Вознисенських заводів Іваном Івановичем Ползуновим.

Важливу роль механіці машин мав головний механізм парової машини- кривошипно-шатунний механізм, який для перетворення зворотньо-поступального руху поршня у рух обертальний.

Парова машина дала можливість стоворити механічний транспорт. перший локомотив в 1814 році побудував Джордж Стефенсон. У вересні 1810 році був відкрита перша в світі 40-км пасажирська лінія Ліверпуль-Манчестер.

Одночасно проходило й становлення механізованного водного транспорту. У 1818 році перший пароплав перетнув Атлантичний океан. Це був "Саванна", котра мала довжину 30,5 м. й ширину 7,9 м.

У 1822 році англічанин Г.Огль збудував жатку в якій використав принцип зрізки. У 1826 році П.Белл винайшов машину, придатну для збору врожаю.

Розвиток машин із середини минулого століття іде все швидшими темпами. З"являються нові типи машин. У 1879 році механік До. Бенц винайшов двохтактний двигун. перший автомобіль Бенца був трьохколесним, він мав максимальну швидкість 16 км/год. У тому самий рік Готліб Даймлер побудував мотоцикл, на якому встановив малогабаритний двигун власної конструкції. У 1892 році свій перший автомобіль побудував американський механік Генрі Форд. Він організував в детройті великий концерн по виробництву автомобілів й і стала однією з засновників американської автомобільної промисловості.

З деяким відставанням від автомобіля був винайдений літальний апарат важчий повітря-аероплан. це було б у 90-ті роках ХІХ ст.

Перша світова війна переключила машинобудівні заводі на виробництво зброї. Виникають нові військово-транспортні засоби, артилерійськи системи, будують механізми для артилерійських систем. Були винайдені броне-автомобілі, а 1916 році в бою на річці Соммі англійці вперше використали танки.

Найстарішим з транспортного машинобудування було б локомотивобудування. У 1924 році радянський інженер Яків Модестович Гаккель спроектував й побудував перший в світі магістральнийтепловоз, а 1933 році Кололипський завод почав його серійнийне виробництво.

Авіація в нашій стране швидко досягла по всіх показниках великих успіхів. У 123 році под керівництвом радянського авіаконструктора Костянтина Олександровича Калініна в Харкові був побудований пасажирський літак К-1. У 30-х роках було б побудовано велике сімейство літаків АНТ, побудованих под керівництвом авіаконструктора Андрія Миколайовича Туполєва, учня Жуковського. На літаку АНТ-25 був вперше здійснений безпосадковий переліт Москва-Північний полюс-Ванкувер (США).

У 1920-х років под керівництвом Аркадія Дмитровича Швидова був побудований перший авіаційний двигун із водяним охолодженням. Це значно прискорило дальший розвиток авіації.

Сільске господарство в 20-х роках повільно почало механізуватися. Побільшало число тракторів, з"являються машини нових типів. із початку 30-х років Запорізький завод "Комунар" почав випуск комбайнів своєї конструкції. Тоді ж почали діяти Саратовський завод комбайнів й Ростовський завод сільскогосподарських машин, на якому було б почало виробництво збиральних комбайнів. З"явились канавокапальні машини для збирання овочів.

Швидкий розвиток машинобудування поставивши нові заподіяння перед металургією: радянські заводі почали виробництво важкої металургічної техніки. Швидкими темпами закінчилась реконструкція Старокраматорського машинобудівного заводу, почав працювати Новокраматорський завод. У 30-х роках на цьому заводі для "Запоріжсталі" був побудований потужний прокатний стан-блюмінг.

30-ті рокта - це годину швидкого розвитку ковальско-пресового обладнання, без якого було б б неможливе масове виробництво машин. в нашій стране в рокта перших п"ятирічок кількість пресів й механічних молотів вітчизняного виробництва значно виріс. Був освоєний випуск парових молотів із вагою подаючих частин 1-3 тони й кривошипних пресів до 900 т., а також ножиць для різкі металу, горизонтально-ковальських машин.

Зрозуміло, що для приведення в дію маких потужних машин необхідна був відповідна енергетична база. Основною енергетичною машиною стала турбіна. Так, що в 30-ті рокта на Ленінградському металічному заводі був побудована турбіна потужністю 100 МВт.

Механізація в гірській справі швидко розвивалась в рокта першої та другої п"ятирічки. Був налагоджений випуск врубових й навалочних насосів, бурових машин. Побудова вугільних комбайнів був великим кроком вперед. Практично до 40-х років радянська вугільна промисловість за рівнем механізації зайняла перше місце в світі.

Виробництво будівельних й дорожних машин значній мірі були поставлені в Перші рокта п2ятирічки. Вітчизняні заводі освоїли виробництво бетонометалів, розчинометалів й почали серійний випуск екскаваторів.

У кінці першої п"ятирічки на будівництві з"явились стрічкові транспортери, спочатку імпортного, а потім й вітчизняного виробництва. На багатьох заводах освоїли виробництво пневмотичних компресорів, що дозволило підвищити рівень механізації важких робіт й забезпечити їхні безпечність.

Структура машин й механізмів в 30-40-ві рокта має деякі зміни:

в якості структурних елементів, в їхнього склад поряд із жорсткими й гручкими елементами починають входити рідкі, газоподібні, електромагнитні, а потім й електронні елементи.

Друга світова війна внесла значні корективи в розвиток машинобудування, інженерна думка працювала в основному в напрямі вдосконалення мехніки для ведення війни, але й разом із тім вон такою ж успіхом використовувалась у мирній роботи.

У 1970-х роках в нашій стране був побудована машина для діагностики вроджених пороків серця. Вона працювала за методом порівняння того, що закладено було б в її пам"ять, із данними, одержаними при обстеженні хворого. З цієї машини почалось використання ЕОМ в медицинській практиці.

У повоєнні рокта значні зміни відбулися в авіації:

поршневі двигуни поступилися місцем реактивним, що дало можливість підняти паралельну висоту польотів до 35 км., швидкість польоту до 25 тис. км/год. Звичайно що при цьому змінювався не лише двигун, а й весь літак. Поряд із реактивними й турбореактивними почали використовувати й турбогвинтові, високоекономічні й надійні. в 50-х роках був збудований перший турбогвинтовий двигун, який зайняв одне із перших місць в громадській авіації. Тоді ж почався серійний випуск турбореактивного лайнера Ту-104 конструкції Туполєва. цей лайнер на висоті 10 км розвивав швидкість 800 км/год.

У 60-ті рокта колектив под керівництвом Олега Костянтиновича Антонова збудував самий великий в світі транспортний літак АН-22 ("Антей") - цільнометалічний моноплан із високодинамічним крилом, на якому встановили чотири турбогвинтові двигуни. Звичайно, управління такими гігантами можливе лише при дуже високому рівні автоматизації.

Зросли габарити й енергетичних машин. в кінці 50-х років в Харкові були спорудженні парові турбіни потужністю 100МВт. Ці турбіни успішно пропрацювали на вітчизняних теплових електростанціях. У 1970-х роках потужність парових турбін в одному агрегаті збільшилась в 15 раз.

Росте також потужнисть гідротурбін, при цьому бачимо тенденцію до зниження ваги й одночасно до підвищення техніко-економічних показників машин. Вже в 70-ті рокта потужність гідравлічних турбін був 600МВт в агрегаті.

У середині століття були винайдені машини, за допомогою які людина вийшла до космосу. перший радянський штучний супутник Землі,перший політ людини до космосу свідчили про ті, що можливості машин ще не вичерпані.

Тільки три десятиліття тому США був виданий патент на автомат, який вперше назвали прромисловим роботом. Тепер Японія перша країна по виробництву промислових роботів.

У нашій стране збудовані роботи як універсального то й спеціалізованного використання. Сім"я роботів й маніпуляторів періодично поповнюються новими зразками. Лише декілька десятків років відокремлює нас від того години, коли на місяці почала працювати радянська космічна станція, Яка мала змогу дослідити супутник землі завдяки системі штучного зору. У 1970 році на Місяць був закинутий автоматичний міжпланетний радянський самохідний апарат "Луноход-1", який мав шассі високої прохідності й приймав команди з землі. Через 3 рокта уже почав працювати "Луноход-2"-автоматичний апарат із цілим поруч удосконалень.

Взагалі ж машини автоматичної дії -це машини майбутнього. Поступово смердоті освоюють все понад й понад функцій людини й живого організму. Вочевидь із їхнього допомогою будуть вирішені не лише спеціальні заподіяння машинної техніки, а й важливе й спільне багатьма галузями промисловості заподіяння - механізація важких робот.



2. Призначення, галузь використання, позитивнй якості та недоліки механізмів; метеріал що використовується для виготовлення деталей механізмів

машина механізм техніка машинобудування

Механізмом називають сукупність рухливо поєднаних тіл (ланок), котрі здійснюють под дією докладених зусиль певні доцільні рухи. Рухомі ланки, що утворюють механізм, поєднані між собою кінематичними парами й нерухомою ланкою. Робота механізму пов"язана чи із передачею енергії із одного валу на інший й зміною кутових швидкостей (зубчаста, ремінна, ланцюгова та іншіпередачі), чи із перетворенням одного виду механічного руху в інший, наприклад обертального у зворотно-поступальний, й навпаки (кривошипно-шатунний, кулачковий та інші механізми).

Основне призначення механізмів перетворення руху - перетворення обного виду механічного руху в інший. Найчастіше це перетворення обертального руху в поступальний, рідше навпаки (інколи для інших видів перетворення руху).

Основні види механізмів перетворення руху:

1. Ексцентриковий механізм.

2. Кулачковий механізм.

3. Кулісний механізм.

4. Храповий механізм.

5. Реечний механізм.

6. Механізм гвинт-гайка.

Всі зазначені вище механізми використовуються майже в кожній сфері діяльності людини. Важко перерахувати усі галузі діяльності людини в який застосовуються механізми перетворення руху, це й машинобудування, й приладобудування, авіаційна та автомобільна промисловість та інші, й навіть така високотехнологічна галузь як космічна промисловість. Алі найширше застосування ці механізми отримали в верстатобудуванні. тепер немає жодного верстата, не був бі застосований хоч один із механізмів перетворення руху.

Якщо говорити про недоліки механізмів, то основним із них є досить складна побудова цих механізмів, та складне виготовлення деталей цих мехханізмів. Довгостроковість та якість цих механізмів має пряму залежність від довгостроковості й якості роботи шкірного із елементів механізму й якщо хоч один із елементів механізму втрачає свої початкові параметри, то й весь механізм починає працювати із відхиленням від норми, чи перестає працювати взагалі. Кожна із частин механізму має складну форму й процес виготовлення коштує чималі кошти. Також не аби яку значення має досить дорозі й працеємне обслуговування цих механізмів под годину роботи. Саме тому ремонт деталей цих механізмів коштує часто дорожче, ніж виготовлення нових, тому в кожному конкретному випадку судять про доцільність й метод ремонту. До недоліків цих механізмів можна також віднести відносну дорожнечу матеріалів із які звинувачуй виготовляються. Алі якими не булиб недоліки механізмів перетворення руху, замінити їхні іншими механізмами не має можливості. І саме в цьому є їхні головний недолік. Алі якщо викрислити ці механізми із побудови обладнання та машин які смердоті використовуються, останні просто втратять свою працездатність.

Коли стосується матеріалів, із які виготовляються деталі механізмів, то перелік цих матеріалів досить значний, тому зазначимо лише основні з них:

а) Механізм гвинт-гайка.

Гвинти звичайно виготовляють із середньовуглецевих марок (У10 й У12) чи інструментальних марок (45 й 50) сталей; гайки - із олов"янистих бронз (Бр.ОНФ 10-1-1 чи Бр.ОЦС 4-4-17) чи атифрикційного чавуну (АЧК-1, АЧК-2).

б) Реечний механізм.

як зубчасте колесо то й зубчаста рейка виготовляється із різноманітних матеріалів, як з сталей то й чавунів. Вісь деякі із них:

Чавуни

- сірий (СЧ 30-35)

- високоміцний (ВЧ 50-100)

- ковкий (КЧ 45-80)

Сталі

- середньовуглецеві та високовуглецеві конструкційні (30-85)

- низьковуглецеві леговані (15Х, 15ХА,20Х,20ХН3А)

- середньовуглецеві леговані (30ХН3А, 40Х, 40ХН, 45ХН)

в) Храповий механізм.

Храповик та собачка в храповому механізмі виготовляються із тихий ж матеріалів що й деталі реечного механізму. Диск, осі та важелі найчастіше виготовляють із середньовуглецевих легованих сталей (30ХН3А, 40Х, 40ХН, 45ХН), а також високовуглецевої сталі конструкційної сталі (60-85).

р) Кулісний механізм.

Серги, кулісний камінь та куліса найчастіше виготовляються зі середньовуглецевої легованої сталі (30ХН3А, 40Х, 40ХН, 45ХН) та сталей 55Г, 60Г2, 65С2ВА. Зубчасте колесо зі сталей зазначених в п. б.

буд) Кулачковий механізм.

Кулачок найчастіше виготовляють із високовуглецевої конструкційної сталі (60-85), та низьковуглецевої легованої сталі (15Х, 15ХА, 20Х, 20ХН3А). Ролик чи наконечник на кінці штовхача виготовляють із матеріалів зазначених вище, а також середньовуглецевих конструкційних сталей (30-58).

е) Ексцентриковий механізм.

Ексцентрик та ролик найчастішевиготовляють з сталей зазначених в п. буд.

Ексцентриковий механізм.

У ексцентриковому механізмі (мал.1), ексцентрик 7 становить собою круглий диск, вісь якого зміщена відносно осі обертання валу, на якому він закріплений. Колі вал 8 обертається, ексцентрик 7 впливає на ролик 9, переміщуючи його й пов"язаний із ним стрижень 10вгору. До низу ролик повертається пружиною 11. Отже, обертальний рух валу 8 перетворюється ексцентриковим механізмом у поступальний рух стрижня 10.

Кулачковий механізм.

Кулачковий механізм широко застосовується у верстатах-автоматах та інших машинах для здійснення автоматичного циклу роботи; смердоті можуть бути із дисковими циліндричним й торцевим кулачками. Показань на малий. 2 в механізм становить собою кулачок 12, який має на торці канавку 13 складної форми; у канавку поміщено ролик 14, з"єднанийз повзуном 15 стрижнем 16. У результаті обертання кулачка 12 (на різних його ділянках) повзун 15 рухається із різними швидкостями прямолінейно зворотно-поступально.

Кулісний механізм.

Кулісний механізм широко застосовується, наприклад, у поперечно-стругальних й довбальних верстатів. Показань на малий. 3 повзун 17, на якому закріплено супорт із ріжучим інструментом. щарнірно пов"язана за допомогою серги 18 куліса 20, Яка коливається праворуч й ліворуч. Знизу вон закріплена в шарнірному з"єднанні 22 і обертається навколо цієї осі под годину коливання. Коливається куліса в результаті зворотно-поступальних переміщень в її пазу так званого кулісного каменя 21. який одержує рух від з"єднаного із ним зубчастого колеса 19. яку називається колесом, закріпленим на ведучому валу. Швидкість обертального руху кулісного колеса регулюється коробкою швидкостей, пов"язанною із електродвигуном.

Довжина ходу повзуна 17 залежить від цього у якому місці встановлено на кулісний шестерні кулісний камінь: чим далі від центру шестерні він розташований тім більший кут коливання куліси й довший хід повзуна й навпаки.

Храповий механізм.

Храпові механізми дозволябть у широкому діапазоні змінювати величину періодичних переміщень робочих органів машини. Типи храпових механізмів й галузі їхнього застосування різноманітні.

У храповому механізмі є диск 2 (мал.4) із пазом, в якому закріплюютьвісь 3, Яка регулюється за відстанню Х, храповик 6 зі скошеними до одного бік зубами, важелі 4 й 8, з"єднані із диском й храповиком шарнірно, й собачка 5, котра вільно сидить на спеціальній осі, закріпленій на важелі 8. Диск й храповик нерухомо закріплені відповідно на вісях 1 й 7.

При обертанні диска вісь 3 описує коло й переміщує важиль 4, надаючи важелю 8 коливального руху. При цьому в залежності від напрямі коливання а-б собачка ковзає по заокругленій частині зуба храповика й потрапляє в його западину под дією сили тяжіння чи спеціальної пружини; упираючись у зуб, собачка штовхає його вперед. У результаті шкірного обертання диска храповик із веденим валом здійснює уривчастий (кроковий) рух (обертання). Розмір кроку може бути малим (через кожен зуб) й великим (після двох й понад зубів), що досягається перевстановленням кута коливання а-б важеля 8.

Механізм гвинт-гайка.

Основними деталями механізму є гвинт 1 й гайка 2 (малий. 5). Механізм широко застосовують у найрізноманітніших машинах для перетворення обертального руху у поступальний чи навпаки. Особливо часто їхні застосовують у верстатах для здійснення прямолінейного допоміжного (подача) чи установочного (підведення, відведення, затискання) руху таких складальних одиниць як столи, супорти, каретки, шпіндельні бабки, голівки тощо (гвинти у цьому випадку називають ходовими).

Крім того, гвинтовий механізм служити також для підняття вантажів чи взагалі передачі зусиль. З цією метою його застосовують у домкратах, гвинтових стяжках тощо (гвинти в цьому випадку називають вантажними). Звичайно у гвинтових механізмах (передача гвинт-гайка) рух передається від гвинта 1 до гайки 2, тобто обертальний рух гвинта перетворюється у поступальний рух гайки. Алі існують й конструкції, в які рух передається від гайки 2 до гвинта 1 а також передачі в які обертання гвинта перетворюється у поступальний рух того ж гвинта при закріпленій нерухомо гайці. Прикладом такого механізму може служити гвинтова передача верхньої частини фрезерного верстата (малий. 6). При обертанні рукояткою 6 гвинта 1 у гайці 2, закріплений гвинтом 3 у полозках 4 столу 5, гвинт 1 починає рухатися поступально. Разом із ним рухається по напрямних полозках стіл 5.

Реечний механізм.

Основними деталями механізму є зубчасте колесо 2 й зубчаста рейка 1 (малий. 5). Механізм широко застосовують у найрізноманітніших машинах для перетворення обертального руху у поступальний інколи навпаки. Особливо часто їхні застосовують у верстатах для здійсненя прямолінейного подовжнього чи поперечного руху деталей верстата. Зубчасте колесо 2 виконуючи обертальний рух навколо своєї осі, передає за допомогою зубчастого счеплення рух рейці 1, котра виконує прямолінейний рух. Напрямок руху рейки 1 залежить від напрямі руху зубчастого колеса 2. Зубчасті колеса та рейки виготовляють із прямими. косими й кутовими (шевронними) зубами.

Технічний прогрес висуває все более високі вимоги до якості сучасних механізмів та машин. Під якістю машин та механізмів розуміють сукупність властивостей, котрі визначають її придатність до використання за призначенням. Кретерії оцінки якості механізму можуть бути поділені на дві основні групи - виробничо-технологічні і експлуатаційні. До виробничо - технологічних показників належати собівартість механізму, маса тощо. З експлуатаційних показників найважливішим є надійність, бо вон характеризує стабільність якості. інші експлуатаційні показники якості механізмів (продуктивність. економічність, ступінь механізації і автоматизації тощо) без забеспечення належної надійності втрачають своє значення. До кожної деталі, складальної одиниці, механізму, машини в цілому висовуються певні вимоги щодо надійності.

- надійність - властивість виробу виконувати задані функції, зберігаючи експлуатаційні показники в заданих розмірах протягом визначеного проміжку години чи визначеного наробітку. Надійність виробу обумовлюється його працездатністю, довговічністю й ремонтопридатністю.

- працездатність - стан виробу, при якому він здатний виконувати задані функції із параметрами. встановленними вимогами технічної документації.

- безвідмовність - властивість виробу зберігати працездатність протягом певного наробітку без вимушених перерв. Наробіток --тривалість чи обсяг роботи виробу, котрі вимірюються в годинах, циклах, деталях тощо. Для металорізних верстатів наробіток, як правило, вимірюється в годинах чи оброблених деталях. Розрізняють наробіток за певний період, до першої відмови, між відмовами тощо. Відмова - це явище, яку полягає в порушенні працездатності виробу. Для металообробного устаткування відмовами є поломки деталей, розрегулювання, вихід будь-яких параметрів за межі встановлені ГОСТами чи ТУ, внаслідок чого устаткування не може виконувати поставлене проти нього заподіяння тощо. металорізні верстати належати до відновлюваних виробів.

- несправність - стан механізму, при якому він не відповідає хоча б одній із вимог технічної документації.

- довговічність - властивість механізму зберігати працездатність до межового стану із необхідними перервами для технічного обслуговування й ремонтів. (Граничний стан механізму визначається неможливістю його подальшої експлуатації чи зниження ефективності використання нижче припустимого рівня).

- ремонтопридатність - властивість виробу, котра полягає в його пристосуванні до попередження, виявлення і усунення відмов й несправностей шляхом проведення технічного обслуговування й ремонтів. Кількісно ремонтоздатність визначається витратами години й засобів на усунення відмов. Витрати години на усунення відмови включають у собі годину, необхідний для виявлення відмови, відшукування несправності, підготовки запасних деталей для ремонту, заміни чи відновлення несправного сполучення, после ремонтного налагоджування, перевірки якості ремонту, а також організаційні втрати години. Отже, ремонтопридатність характеризується пристосованність машини до вимог щодо ліквідації пошкоджень, ремонтодоступністю й ремонтоздатністю.

- придатність відшукування пошкоджень - діагностування, виявленню технічного стану устаткування без розбирання складальних одиниць залежить від конструктивних особливостей машин й наявності в ній пристроїв для захисту від перенавантажень й помилок обслуговуючого персоналу, а також пристроїв, котрі сигналізують про пошкодження.

- ремонтодоступність - оцінюється зручностями монтажу й доступу детально й складових одиниць із метою їхнього огляду чи заміни, а обслуговування системи; ремонтодоступність залежить від типу й виду закріплення деталей й складальних одиниць, наявність вільних (зручних) роз"ємів, кількості і маси деталей, що знімаються для ремонту, ступенем складності рухів при оглядах й ремонтах.

- ремонтоздатність - визначається наявністю технологічних баз для відновлення висхідних координат, наявністю компенсаторів спрацювання фрикційних муфт,тощо; конструктивними особливостями спрацьованих деталей, котрі забеспечують їхню придатність до відновлення; наявність пристроїв, котрі захищають від корозії й проникнення в механізм емульсії, а також служать для відведення стружки й захисту поверхонь, що труться, від пошкоджень; можливістю заміни деяких деталей й складальних одиниць при модернізації устаткування.

Ремонтопридатність лагодити значний вплив на рівень витрат, пов"язаних із експлуатацієй промислового устаткування, й є одним із найважливіших засобів забеспечення надійності й довговічності роботи машин.



3. Технологічна частина

Дефект - це відхилення чи які параметрів деталі механізму від встановлених нормативів та ГОСТів на цю деталь, а також всіх параметрів встановленних на прцес ззаємодії між деталями механізму, тобто зміну розмірів форми маси чи стану його поверхонь в наслідок спрацювання.

Основні види дефектів деталей механізмів:

- спрацьовуваність робочих поверхонь (зміни розмірів й геометричної форми деталей);

- наявність викришування, тріщин, сколів, пробоїн, подряпин, задирів тощо;

- залишкові деформації у вигляді вигину, перекосу;

- зміни фізико-механічних властивостей у результаті впливу температури, вологи тощо;

- зірвані різьби, корозія тощо;

Основні заподій виникнення дефектів механізмів:

- перевищення встановленного рядок експлуатації механізму;

- неправильна експлуатація та обслуговування механізму;

- недоліки виникаючи под годину виготовлення деталей із подальшою їхнього експлуатацією;

Процес виявлення дефектів називається дефектування. Під годину дефектування кожну деталь спочатку оглядають, потім відповідним перевірочним та вимірювальним інструментом контролюють її форму й розміри. У окремих випадках перевіряють взаємодію даної деталі із іншими, сполучуваними із нею, щоб встановити, що доцільніше - її ремонт чи заміна новою.

У процесі дефектування користуються різноманітними способами для всебічного обстеження деталей й виявлення різноманітних дефектів.

1. Зовнішній огляд - дозволяє виявити значну частину дефектів: пробоїни, ум"ятини, явні тріщини, сколи, значні вигини й перекоси, зірвані різьби, порушення зварних, паяльних й клейових з"єднань, викришування в підшипниках й зубчастих колесах, корозію тощо.

2. При перевірці на дотик - визначають спрацювання й зминання різьби, легкість прокручування підшипників кочення й цапф валу в підшипниках ковзання, легкість переміщення шестерень по шліцах, наявність й відносну величину зазорів сполучуваних деталей, щільність нерухомих з"єднань.

3. Легке простукування - деталі молотком із м"якого металу чи рукояткою молотка здійснюється із метою виявлення тріщин, про наявність які свідчить деренчливий звук.

4. Гасова проба - здійснюється із метою виявлення тріщин та її кінців. Деталь чи занурюють на 15-20 хв. до гасу, чи гасом змащують передбачуване дефектне місце, ретельно потім протирають й покривають крейдою. Гас, що виступає із тріщин, зволожує крейду й чітко виявляє межі тріщин.

5. Виміри - за допомогою вимірювальних інструментів й засобів дозволяють визначити величину спрацювання й зазорів в сполучуваних деталях, відхилення від заданих розмірів, похибки форми й розташування поверхонь.

6. При перевірці твердості - поверхні деталі визначають зміни, котрі виникли в процесі її експлуатації.

7. Гідравлічне (пневматичне) - випробування для виявлення тріщин й раковин у корпусних деталях. З цією метою в корпусі заглушують усі відчини, крім одного через який нагнітають рідину под тиском 0,2-0,3 МПа (тіч чи запотівання стінок засвідчує наявність тріщин. Можна також нагнітати повітря до корпусу, занурений у воду (поява бульбашок повітря свідчить про наявність нещільності).

8. Магнітний спосіб - заснований на зміні значення й напрямі магнітного потоку, який проходити через деталь, у місцях із дефектами. Ця зміну визначається нанесенням на випробувану деталь сухого чи завислого в гасові (трансформаторне мастилі) феромагнітного порошку: порошок осідає по кромці тріщин. Спосіб використовується для виявлення прихованих тріщин й раковин у сталевих та чавуних деталях за допомогою стаціонарних й переносних магнітних дефектоскопів.

При дефектуванні важливо знаті і уміти призначити граничне спрацювання для різноманітних деталей устаткування, а також допустимі граничні розміри (наприклад, допустиме зменьшення діаметра різьби ходових гвинтів - 8%).

Перевірені деталі сортирують втричі групи:

- придатні для подальшої експлуатації

- тих, що вимагають ремонту чи відновлення

- непридатні, котрі підлягають заміні

Ремонту та відновленню підлягають звичайно трудомісткі і дорогі у виготовленні деталі. Ремонтована деталь винна бути наділена запасом міцності, який дозволяє відновлювати чи змінювати розміри сполучуваних поверхонь (за системою ремонтних розмірів), не знижуючи (а ряді випадків підвищуючи) їхньої довговічності, зберігаючи чи покращуючи експлутаційні якості складальної одиниці (деталі). Деталі підлягають заміні, якщо зменшення їхніх розмірів в результаті спрацювання порушує нормальну роботу механізму, чи викликає подалі інтенсивне спрацювання, яку приводити до вихроду механізму із ладу. При ремонті устаткування замінюють деталі із граничним спрацюванням, а також зі спрацюванням менше припустимого, якщо смердоті за межі не витримують рядок експлуатації до чергового ремонту. Строк служби деталей визначають із урахуванням межового спрацювання у фактичних умовах експлуатації.

Деталі. котрі підлягають заміні, зберігаються до завершення ремонту механізму, бо смердоті можуть знадобитися для складання креслень чи виготовлення зразків нових деталей.

Ремонт деталей механізмів.

Ремонт деталей реечного механізму.

Деталі роеечного механізму, що надходять у ремонт, можуть матір такі дефекти: спрацювання зубів по робочому профілю, один чи декілька зламаних зубів, одну чи декілька тріщин у вінці, спиці чи ступиці, жмакання поверхонь отвору чи шпоночної канавки в ступиці, зминання шліців й заокруглень торців зубів.

Деталі механізму зі спрацьованими зубами, як правило, не відновлюють, а замінюють новими. Однак для невеликих ремонтних підприємств, неоснащених необхідним устаткуванням для виготовлення нових коліс, рекомендуються описані нижче способи ремонту зубчастих коліс великого діаметра з великим модулем.

Колеса зі спрацьованням зубів по товщині, яку не було за межі припустимого, можна облишити в механізмі, бо смердоті не погрішують його роботу. циліндричне колесо із однобоким спрацюванням зубів 2 у правого торця (малий. 8) можна відремонтувати так: у колеса підрізати частину 3, а із іншого боці приварити кільце 1, яку точно відповідає вилученій частині 3; потім кільце встановити то в перемиканні брала доля ліва (неспрацьована) частина зубів.

Деталі зі зламаним чи викривленим зубом не можна залишати в механізмі - це може призвести до поламання зубів сполученої рейки і аварії складальної одиниці. Таку деталь у відповідальних передачах необхідно замінити придатним. У менш відповідальних тихохідних передачах пошкодженні зуби економічно вигідно відновлювати. Зубчасті колеса та рейки можна ремонтувати наплавленням спрацьованих зубів, встановленням зубчастих вкладишів, котрі закріплюють гвинтами чи зварюванням (малий. 9), чи вкрутнів тощо.

Обробка наплавлених зубів досить складна. Для її полегшення зуби коліс середніх й великих модулів наплавляють за допомогою парі мідних шаблонів 6 (малий. 10), котрі маючи форму западин між зубами, утворюють бокові поверхні зуба. Перед наплавленням мідні шаблони з"єднують між собою планками 5 й прикріплюють до вінця колеса планками 7. Планки 7 можна замінити струбцинами чи будь-яким іншим пристроєм. У зв"язку із тім, що метав, який наплавляється, не приварюеться до шаблонів внаслідок високої теплопровідності міді, шаблони легко виймаються. Після наплавлення колесу дають повільно прохолонути, зариваючи в гарячий пісок все колесо чи ту його частину, де наплавлено зуб. Відновлення зубів наплавленням доцільне лише до того випадку, коли інші способи застосувати неможливо.

Спрацьовані деталі, ремонт які визнано недоцільним, необхідно замінювати новими парами, навіть в тихий випадках, коли одна деталь в парі, що замінюється, спрацювання не має. Це пояснюється тім, що заміна обох деталей кожної парі, як правило, виготовляється одним й тім самим інструментом на одному й тому ж верстаті; використання нової деталі в сполученні зі старою, небажане, бо зуби нової деталі не забеспечують нормального контакту із зубами, що уже приробилися, що виявляється по появі підвищеного галасу при роботі механізму. Крім того, необхідно також переконатися до того, що на посадочних поверхнях немає задирів, вм"ятин та інших пошкоджень, котрі перешкоджають нормальній посадці колеса на вал чи інші деталі. Якщо такі пошкодження є, їхнього обов"язково усувають розточуванням посадкового отвору й встановленням перехідної чопи, а при незначному спрацюванні - зачищенням отвору наждачним папером.

Ремонт деталей механізму гвинт-гайка.

Передача гвинт-гайка у відповідності із призначенням складається із двох головних деталей: гвинт 1 й гайка 2 (малий. 5).

а) ремонт гвинтів.

У ходових гвинтах, котрі мають трапецеїдальну чи прямокутну різьбу, после тривалої роботи спрацьовуються різьбові опорні циліндричні поверхні. Спрацьовані ходові гвинти із трапецеїдальною різьбою ремонтують, а гвинти із прямокутною різьбою замінюють новими. Зігнуті гвинти правлять, рихтують за допомогою хомутиків, стяжок, важелів та іншими способами; при правленні гвинт встановлюють у чентрі і визначають місця його найбільшого биття. Несправні центрові гнізда гвинта відновлюють на токарних верстатах, підрізуючи його торці.

Спрацьовану трапецеїдальну різьбу ходових гвинтів ремонтують, якщо її спрацювання не перевищує 10% початкової товщини витка. Ремонт виконують, вивіряючи й проточуючи чи шліфуючи гвинт (малий. 11, а,б) по зовнішньому діаметру різьби так, щоб ширина витка после заглиблення канавки (й ліквідації спрацювання) був нормальною (на малунку показано штриховою лінією), тобто відповідала по ширині початковому розміру.

Спрацьовані шийки гвинта ремонтують шліфуванням, а сполучувані із ними чопи замінюють новими. Якщо можливо за умовами експлуатації, спрацьовані шийки гвинта проточують й на невеликій довжині, можна повернути на 180° й здійснити прицьому відповідне проточування шийок, а при необхідності встановити перехідні чопи.

Відремонтований ходовий гвинт необхідно перевірити на точність кроку спеціальним пристроєм (малий. 12). Для контролю пристрій встановлюють на гвинт призмами 1 й 4 й розташовують кульові наконечники (змінні). Закріплені на ніжках так, щоб смердоті помістилися між витками різьби гвинта 6 на відстані 8-10 її кроків; це положення фіксують індикатором 3. Потім пристрій перевстановлюють на різні дільниці різьби гвинта й читають показники індикатора (при неправильного кроці гвинта ніжка, що коливається, із наконечником 5 нахилиться на величину, якої покаже індикатор).

б) ремонт гайок.

Гайки гвинтів супортів зі спрацьованою різьбою замінюють новими. Металомісткісткі і складні гайки ходових гвитнів звичайно відновлюють, розточуючи у яких відчини й встановлюючи компенсатор спрацювання, який являє собою втулку, зовнішній діаметр якої виконаний зі щільним посадженням по розточеному отвору гайки й внутрішнім різьбовим отвором по відновленій різьбі ходового гвинта. Розточування виконують із попередньою розміткою із метою центрування осі різьби гайки із осями отворів, в які встановлено гвинт.

У простіших випадках розмітку виконують кернером 1 (малий. 13), пропущеним через отвір каретки 3 супорта: некернюють центр на торці гайки 2 й із нього проводять циркулем коло діаметром, дещо більшим, ніж зовнішній діаметр різьби гвинта. Потім по всій довжині гайки виконують розмітку двох поздовжніх рисок - бокової 8 й верхньої 7 (малий. 14), котрі слугуватимуть базою при встановленні гайки на верстаті для розточування й нарізування різьби. Для розмітки як базу використовують напрямні полозок: при нанесенні ризики 8 базою служити поверхня 5, а ризики 7 - поверхні 5 й 6. Розмітку виконують рейсмусом 9 зі спеціальною підставкою 4.

Після проведення цих робіт можна із певною точністю встановити гайку на верстаті для розточування в ній отвору й нарізування різьби. За круговою рискою на торці гайки здійснюють точне встановлення в горизонтальному та вертикальному положеннях; после цого отвір розточують й нарізають на ньому різьбу. Положення нарізаного в гайці отвору по висоті й паралельність його осі базовим поверхням якщо в точності відповідати положенню сполучуваного із гайкою гвинта, забезпечуючи їхню соосність.

Точність розташування в гайці різьбового отвору перевіряють перед монтажем складальної одиниці за двома нанесеними на гайку поздовженіми ризиками. Для цого гайку 11 нагвинчують на гвинт 10 й встановлюють разом із ним дві однакові за висотою призми 13, розташовані на контрольній плиті 12 (малий. 15); при цьому гайку повертають на гвинт так, щоб бокова й верхня ризики розташувалися одна за одною в горизонтальній площині. Проводячи вістрям реймуса 14 по ризики, контролюють паралельність їм осі отвору. Після цого встановлюють вістря реймуса у верхній точці кругової ризики А й провертають гайку разом із гвинтом вручну: якщо вістря реймуса не окреслює коло, яку точно збігається із колом, накресленим на торці гайки, це означає, що гайка нарізана неправильно. Застосування розмітки скорочує трудомісткість складання гвинтової парі, бо відпадає необхаднасть у припасуванні гайки по місцю й підвищує її якість.

Ремонт деталей кулісного механізму.

У кулісному механізмі спрацьовуються куліса, кулісний камінь, повзун із пальцем, гвинт й гайка переміщення повзуна, кулісне зубчасте колесо. У кулісі спрацьовуються поверхні паза, в якому переміщується кулісний камінь, й відчини, якими куліса з"єднується із сергами. У кулісного каменю спрацьовання зазнають поверхні, котрі ковзають у пазу куліси, і отвір под вісь повзушки, а й у повзуна - поверхня основи, бокові похилі поверхні, а також вісь. У кулісного зубчастого колеса спрацьовуються напрямні на його торці.

Поверхні паза куліси при їхньому спрацюванні понад 0,3 мм й наявність ними глибоких задирів ремонтують фрезеруванням із наступним із наступним шабруванням; при меньшому спрацюванні обмежуються одним шабруванням. При шабруванні зафарбовують одну зі стінок паза, використовуючи прицьому контрольну лінійку, й знімають метав за відбитками фарби, здійснюючи контролю над індикатором. Для цого в неспрацьовані відчини куліси встановлюють контрольні оправлення, кінці які повинні виступати із отворів на 150-200 мм. Кулісу із оправками встановлюють боком на перевірочну плиту так, щоб кінці кожної оправлення спиралися на дві кінцеві міри довжини. Потім на плиту ставлять стійку із індикатором, підводячи його стрижень для вимірювання переміщувався по ширині паза, досягаючи її паралельності першій із допустимими відхиленнями не более 0,03 мм; перевірку на паралельність здійснюють кінцевими мірами довжини.

При спрацюванні в куліси отворів под серги спочатку ремонтують стінки паза, орієнтуючись за найменш спрацьованними дільницями на їхніх кінцях, а потім розточують відчини для встановлення вони втулок. Якщо це пов"язано зі зняттям значного кулі металу, який загрожує послабити кулісу, то знімають у отворах мінімальний кулю металу, а кулісу з"єднують із сергами за допомогою осей збільшеного діаметра.

При обробці отворів куліси необхідно досягати паралельності їхніх осей між собою, а також їхньої паралельності стінкам паза (допустиме відхилення 0,04 мм на довжині 300 мм, виміряній по вставленій в отвір оправці).

Спрацьований кулісний камінь звичайно змінюють новим, який припасовують шліфуванням чи шабруванням по пазу куліси (камінь винен переміщуватися по всій довжині паза без заїдань). Отвір каменя, який не має чопи, виконують по відремонтованій осі повзуна, а при його наявності - под нову втулку. У камені проточують також мастильні канавки.

Напрямні на торці кулісного зубчастого колеса (поверхні1 й 5 на малий. 16.) ремонтують шабруванням за кутовою лінійкою й повзуном (вілдремонтованим чи виготовленим наново). Поверхню 1 обов"язково перевіряють індикатором на паралельність торцю кулісного зубчастого колеса 3, переміщуючи стійку 4 із індикатором 5 по перевірочній плиті поверхню основи повзуна, перевіряючи періодично контрольним косинцем перпендикулярність осі 7 основі повзуна 6 у двох взаємно перпендикулярних напрямках - поздовжньому й поперечному. Косинець встановлюють на точній плоско-паралельній плитці 9. Між косинцем й віссю винен бути рівномірний просвіт. При подальшому шабруванні бокових похилих поверхонь повзуна досягають взаємопаралельності їхніх твірних із допуском 0,02 мм по всій довжині поверхонь. Відремонтований повзун сполучають із постійною напрямною куліси й клином, який у більшості випадків виготовляють наново.

Повзун винен переміщуватися по напрямних кулісного колеса без коливання.

Ремонт деталей кулачкового механізму.

У кулачковому механізмі в залежності від його типу спрацьовуються торцева канавка 13, ролик 14 та повзун 15 (малий. 2) чи канавка в кулачоку 2, ролик 3 та повзун (малий. 2-а). Спрацювання деталей кулісного механізму відбувається под впливом сил тертя.

У пласких (малий. 2) кулачкових механізмах рядків експлуатації деталей достатньо великий. Виготовлення деталей 12, 14,15 не потребує великих грошових витрат, й тому у випадку спрацювання будь-якої деталі механізму її просто замінюють на нову, чи замінюють пару кулачок-ролик.

У просторових (малий. 2-а) кулачкових механізмах ремонт кулачка доцільний лише до того випадку, коли кулачок має складну форму канавки. У такому випадку, якщо спрацьовується канавка на кулачку, її розточують на фрезерувальному верстаті із подальшим шабруванням. І в залежності від того стільки розширено канавку, встановлюють належного діаметру ролик. Алі й в просторовому механізмі в разі спрацювання лише ролика його замінюють новим.

У повзуна спрацьовується поверхня основи, бокові похилі певерхні. Ремонт поверхонь повзуна виконують шабруванням.

Якщо говорити взагалі, то, при ремонті кулачкових механізмів ремонт деталей економічно невиправданий, й тому в більшості випадків спрацьовані деталі замінюють новими.

Ремонт деталей ексцентрикового механізму.

Ексцентриковий механізм за своєю конструкцією дуже схожий на плаский кулачковий механізм. У механізмі від впливом сил тертя спрацьовуються ексцентрик 7 й ролик 9 (малий. 1). У разі спрацювання цих деталей, їхні ремонт майже не використовують. У разі порушення точності роботи механізму замінюють ролик 9 чи ексцентрик 7, чи усю пару.

У разу заміни ексцентрика необхідно, також, переконатися до того, що на посадочних поверхнях немає задирів, вм"ятин та інших пошкоджень, котрі перешкоджають нормальній посадці колеса на вал чи інші деталі. Якщо такі пошкодження є, їхні обов"язково усувають розточуванням посадкового отвору й встановленням перехідної чопи, а при незначному спрацюванні - зачищенням отвору наждачним папером.

Ремонт деталей храпового механізму.

Основні деталі котрі спрацьовуються в храповому механізмі є храповик 6 й собачка 5 (малий. 4)

Храповик можна розглядати як зубчасте колесо зі скошеними до одного бік зубами. Тому для його ремонту можна використовувати усі методи ремонту звичайного зубчастого колеса, описані в п. 3.2.1. Ремонт собачки виправдовується лише в разі виникнення дефекту, який називається зализування. У всіх інших випадках собачку доцільніше замінювати на нову. У разі зализування зубів храповика їхні перезаточують на на поперечно-стугальних верстатах. У разі виникнення важких дефектів доцільніше пошкодженні деталі храпового механізму замінювати на нові.

Размещено на Allbest.ru

...