close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Расчет посадок тонкостенных колец на вал при восстановлении соединений «Вал-уплотнение»..pdf

код для вставкиСкачать
Технический сервис в агропромышленном комплексе
очищать и сепарировать, удалять отработанное масло и пополнять систему свежим маслом (возможно
введение присадок к маслу).
Масляная система оборудована циркулярной
системой и приспособлением для замера уровня,
автономными насосами, фильтрами, холодильниками, подогревателями, расходомерами, а также
средствами для регулирования температуры масла
(термостатами и терморегуляторами).
Система питания топливом централизованная и обеспечивает работу двигателя, как минимум,
на двух сортах бензина или дизельного топлива.
Система монтажа ДВС. Установка двигателя на стенд и его соединение с нагружающим
устройством осуществляется вручную с применением подъемного механизма — кран-балки,
смонтированной на раме и специальных механизмов.
Преимущества рассмотренного стенда по сравнению с аналогами следующие:
• универсальность;
• малая энергоемкость;
• автоматизированный процесс обкатки;
• простота монтажа и обслуживания;
• установка стенда на виброизолирующие опоры;
• интерфейс (связь с ПК): визуальный контроль
за процессом обкатки с удаленного рабочего
места, распечатка протокола обкатки, сбор
и хранение результатов;
• стоимость стенда относительно аналогов ниже;
• рекуперация энергии торможения;
• кран-балка для монтажа/демонтажа ДВС.
Список литературы
1. Дизели тракторные и комбайновые: общее руководство по капитальному ремонту. — М.: ГОСНИТИ,
1990. — 40 с.
2. Обкатка и испытания тракторных и комбайновых
дизелей при капитальном ремонте: руководящий технический материал. — М.: ГОСНИТИ, 1988. — 74 с.
3. Нагорский, Л.А. Испытания и характеристики автотракторных двигателей: учеб. пособие / Л.А. Нагорский. — Зерноград: ФГОУ ВПО АЧГАА, 2008. — 100 с.
4. Ходес, И.В. Обкатка двигателя, трансмиссии
и трактора: учеб. пособие / И.В. Ходес. — Волгоград:
ВолГТУ,1998. — 58 с.
5. Чикунов, Ю.М. Энергосберегающая система
стендов для обкатки и испытания двигателей внутреннего сгорания при ремонте: автореф. дис. … канд. техн.
наук / Ю.М. Чикунов. — М., 2000. — 22 с.
УДК 631.3.004.67
О.А. Леонов, доктор техн. наук
Г.А. Нестеркин
Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина
РАСЧЕТ ПОСАДОК ТОНКОСТЕННЫХ КОЛЕЦ
НА ВАЛ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ СОЕДИНЕНИЙ
«ВАЛ—УПЛОТНЕНИЕ»
П
ри применении способа восстановления методом запрессовки ремонтных втулок на вал
необходимо пользоваться не классической методикой расчета натягов в соединении, а следующей
методикой, разработанной авторами.
В случае, когда охватывающая или охватываемая детали являются тонкостенными — при отношении толщины стенки к диаметру h/D < 0,2, расчет натяга в соединении целесообразно осуществлять по безмоментной теории оболочек, где он
определяется по формуле, мкм [1]:
N =
p ⎡ D12
D2 ⎤
+ 2 ⎥,
⎢
2 ⎣ E1h1 E 2 h2 ⎦
Наименьшее давление pmin, Па, на контактируемых поверхностях, необходимое для передачи
крутящего момента Мкр, Н·м, можно определить
по формуле [1]:
2 М кр
pmin =
,
πd n2lf
где d — диаметр соединения, м; l — длина соединения, м;
f — коэффициент трения.
Наибольшее давление на контактируемых поверхностях, Па [1]:
pmax =
где D1 и D2 — срединные диаметры, м; h1 и h2 — толщина каждой оболочки, м; E1 и E2 — модули упругости материала вала и втулки, Па.
2h
σ доп ,
D
где σдоп — предельное допускаемое давление, Па.
Предельные расчетные натяги должны быть
скорректированы исходя из условий сборки. В об-
Вестник ФГОУ ВПО МГАУ № 1'2011
55
АГРОИНЖЕН Е Р И Я
щем виде формулу для корректировки любого предельного натяга можно записать так, мкм:
n
N T max = N P max + ∑ k i ΔN i ,
min
min
i =1
где ki — коэффициент, в котором учтена степень влияния i-й поправки; ΔNi — поправка, мкм.
В реальных условиях предельные технологические натяги определяются по выражениям:
NTmax = NPmaxx + ΔNR + ΔNt + ΔNω;
NTmin = NPmin + ΔNR + ΔNt + ΔNП + ΔNω + ΔNц,
На основании работы [1] выявлено, что увеличение шероховатости поверхности приводит
к уменьшению фактической площади контакта
и дестабилизации самой посадки, поэтому целесообразно ввести ограничение поправки на смятие шероховатости:
[ΔNR] ≤ 10η([Rаd] + [RаD]),
где [Rаd] и [RаD] — предельно допустимые параметры шероховатости поверхности (для наиболее используемых размеров — от 18 до 120 мм; при прессовании [Rаd] = 1,25 мкм
и [RаD] = 2,5 мкм; при нагреве или охлаждении деталей
значения [Rаd] и [RаD] увеличивают в 2 раза).
где х — коэффициент, в котором учтено увеличение удельПоправку на температурное расширение опреного давления у торцов втулки (определяется по графику [1] в зависимости от отношения l/dn, l — длина соедиделяем по формуле [1]:
нения, м, dп — диаметр соединения, м); ΔNR — поправΔNt = [αD(tD – t) – αd(td – t)]dn,
ка на смятие шероховатости поверхности вала и втулки
при сборке, мкм; ΔNt — поправка на температурное расгде αd и αD — коэффициенты линейного расширения маширение деталей, мкм; ΔNω — поправка на уменьшение
териала вала и втулки, 1/°С; td и tD — рабочие темперанатяга при действии центробежных
сил, мкм; ΔNП — поправка на уменьРасчет натягов для соединений «вал–втулка»
шение натяга при повторных запрессовках в процессе эксплуатации и реЗначение для соединеЕдини- Обомонта (по экспериментальным данным
Параметр
ца изме- значе- ния «вал–уплотнение»
[2] ΔNП = 5…10 мкм); ΔNц — поправка
рения
ние
∅25h10
∅75h10
на уменьшение натяга в результате дейДиаметр соединения
м
dn
0,025
0,075
ствия центробежных сил, мкм.
Длина соединения
м
l
0,02
0,07
Поправка на смятие шерохо- Толщина оболочки вала
0,01
0,033
м
h1
ватости [1]:
0,0025
0,0045
Толщина оболочки втулки
м
h2
Коэффициент трения
–
f
0,10
0,10
ΔNR ≤ 2kRηTNКфКК
0,02
0,066
Срединный диаметр вала
м
D1
или, если параметры шероховато0,0225
0,0615
Срединный диаметр втулки
м
D2
сти известны, то
Наибольшая сила резания при
700
700
шлифовании
Н
Ррез
ΔNR ≤ 2kR(Rаdηd + RаDηD),
Наибольший крутящий момент
Н·м
Мкр
8,75
26,2
где kR — коэффициент перевода параМодуль упругости вала (сталь)
Па
Ed
2·1011
2·1011
метра Ra (среднеарифметическое от11
клонение профиля) в Rz (высота неровМодуль упругости втулки (сталь)
Па
ED
2·10
2·1011
6
ности по десяти точкам); η — общий
Предел текучести вала
Па
[σT]d
363·10
363·106
коэффициент смятия шероховатости
Предел текучести втулки
Па
[σT]D
363·106
363·106
поверхностей или отдельно вала ηd
6
Наименьшее давление
Па
prmin
0,696·10
0,547·106
и отверстия ηD; ТN = NРmax — NРmin —
6
расчетный допуск посадки, мкм; Кф
Наибольшее допустимое давление
Па
pmax
72,6·10
43,6·106
и КК — коэффициенты, в которых учтеНаименьший расчетный натяг
мкм NPmin(l)
1
2
на погрешность формы и предполагае43
106
Наибольший
расчетный
натяг
мкм
N
Pmax
мый квалитет; Rаd, RаD — параметры
Шероховатость поверхности вала
мкм
Rad
0,63
0,63
шероховатости вала и отверстия, мкм.
Шероховатость поверхности
После математической об- втулки
1,25
1,25
мкм
RaD
работки данных выявлено, что Поправка на смятие шероховамежду параметрами R a и R z су- тости
7,55
9,15
мкм
ΔNR
ществует следующая эмпириче- Допустимое значение поправки
мкм
[ΔNR]
35
35
ская зависимость (коэффициент на смятие шероховатости
°С
t
–40…+100 –40…+100
корреляции ρ ≈ 1) в диапазоне Рабочая температура
Ra = 0,05…10,0 мкм:
Наименьший технологический
13,55
16,15
натяг
мкм
NTmin
Rz = АRa0,98; Rа = ВRz1,02,
Наибольший технологический
51,55
121,15
натяг
мкм
NTmax
где коэффициенты А = 5,36, В = 0,18 —
Стандартная посадка
–
–
∅20H7/s6 ∅66H8/t7,
для регулярной и А = 4,93, В = 0,20 для
∅66H7/s6
нерегулярной шероховатости.
56
Вестник ФГОУ ВПО МГАУ № 1'2011
Технический сервис в агропромышленном комплексе
туры отверстия и вала (подставляется поочередно верхнее и нижнее значение диапазона); t = 20 °С — температура сборки.
Выбор посадки осуществляется по условиям:
NCmax ≤ NTmax; NCmin ≥ NTmin,
где NCmax и NCmin — предельные стандартные натяги, мкм.
Для соединений «вал–уплотнение» меньшего
и большего диаметра, встречающегося в коробках
передач двигателей ЯМЗ, был проведен расчет давлений, натягов и поправок, исходные данные и результаты расчета сведены в таблицу.
В результате расчета были получены посадки
(см. таблицу), откуда видно, что более жесткие
условия по точности получаются при расчете посадки для соединения с меньшим диаметром, где
отверстие изготовляется по 7-му квалитету, а вал
обрабатывается до 6-го – ∅20
H7⎛
⎜
s6 ⎝
+0,021 ⎞
+0,048 ⎟
+0,035 ⎠
. При
большем диаметре достигается снижение точности
H 8 ⎛ +0,046 ⎞
на один квалитет – ∅66
⎜
⎟ , но возможно
t 7 ⎝ ++00,,105
075 ⎠
и повторение условного обозначения посадки –
H 7 ⎛ +0,030 ⎞
∅66
⎜
⎟.
s 6 ⎝ ++00,,078
059 ⎠
Список литературы
1. Леонов, О.А. Взаимозаменяемость унифицированных соединений при ремонте сельскохозяйственной
техники: монография / О.А. Леонов. — М.: ФГОУ ВПО
МГАУ, 2002. — 168 с.
2. Метрология, стандартизация и сертификация:
учебное пособие / О.А. Леонов [и др.]. — М.: КолосС,
2009. — 568 с.
УДК 620.197.3
С.М. Гайдар, канд. техн. наук
Е.А. Пучин, доктор техн. наук
А.С. Кононенко, канд. техн. наук
Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина
ВЛИЯНИЕ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ
НА СОХРАНЯЕМОСТЬ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ МАШИН
П
роцесс защиты сельскохозяйственных машин
(СХМ) от коррозии начинается с тщательного
проведения операций очистки и мойки поверхностей.
Особенно остро вопросы очистки и мойки стоят для машин, предназначенных для приготовления и внесения удобрений, химикатов для защиты
растений, так как частицы этих веществ оказывают большое влияние на скорость коррозии деталей,
узлов и агрегатов СХМ [1].
Для решения данной задачи в моющий состав
целесообразно добавлять водорастворимый ингибитор коррозии, обеспечивающий защиту поверхностей, как минимум, до полного удаления с них
влаги после мойки.
В работе предложен метод получения водорастворимых ингибиторов — боратов аминоспиртов (БА) реакцией взаимодействия этаноламинов
и борной кислоты по схеме:
БА-1
моноэтаноламин
борная кислота
H2N – CH2 – CH2 – OH + H3BO →
→ H2N – CH2 – CH2 – O O – H2C – H2C – NH2
\ /
B
|
OH
БА-2
диэтаноламин
борная кислота
CH2 – CH2 – OH
/
HN
+ H3BO3 →
\
CH2 – CH2 – OH
OH
|
B
/ \
CH2 – CH2 – O O – H2C– H2C
/
\
→ HN
NH
\
/
CH2 – CH2 – O O – H2C– H2C
\ /
B
|
OH
БА-3
триэтаноламин
борная кислота
CH2 – CH2 – OH
/
N – CH2 – CH2 – OH + H3BO3 →
\
CH2 – CH2 – OH
CH2 – CH2 – O \
/
B – OH
N – CH2 – CH2 – O /
\
CH2 – CH2 – O \
→
B – OH
CH2 – CH2 – O /
/
N – CH2 – CH2 – O \
\
B – OH
CH2 – CH2 – O /
Вестник ФГОУ ВПО МГАУ № 1'2011
57
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
4
Размер файла
108 Кб
Теги
колец, тонкостенные, восстановлен, соединений, pdf, расчет, вал, посадою, уплотнения
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа