WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаОрганізація виробництва, Трудове право України, Cоцзахист → Пружинні шайби нарізних з’єднань сільгосптехніки - Реферат

Пружинні шайби нарізних з’єднань сільгосптехніки - Реферат

Реферат на тему:

Пружинні шайби нарізних з'єднань сільгосптехніки

Взаємодія між агрегатами, вузлами та деталями машин забезпечується завдяки з'єднанням: зварюваним, штифтовим, шпонковим, нарізним тощо. Відповідність їхніх механічних властивостей, геометричних розмірів технічним умовам (ТУ) безпосередньо впливає на надійність машини в цілому.

Кількість пружинних шайб у сучасній сільгосптехніці сягає 3000–5000 штук. Під час розрахунків показників надійності, зокрема безвідмовності, довговічності та збереженості, ігнорування такою кількістю деталей є науково не обгрунтованим.

Питання надійності з'єднань машин науковці розглядають уже кілька десятиліть, проте, попри досягнення в цій царині, не зникає потреба в його детальнішому вивченні. Приміром, вивчення стабільності закручування нарізних з'єднань потребує глибших досліджень усіх чинників, що впливають на самовідкручування, зокрема застосування пружинних шайб, кількість яких на сучасних зернозбиральних комбайнах перевищує 3000 шт. Із практики відомо, що введення пружинних шайб у нарізне з'єднання збільшує максимальну енергію коливань, за якої починається самовідкручування навантаженого в поперечному напрямі з'єднання. Проте не відомо, чому саме воно не забезпечує надійної фіксації з'єднання. Питанням дослідження експлуатаційних характеристик пружинних шайб, а саме: відповідності пружної сили шайб чинним технічним вимогам, її стабільності впродовж повторних циклів навантажень, відмовам унаслідок корозії, недостатньої твердості та порушення геометрії — відводилося недостатньо часу.

Наразі найбільше використовують кріпильні нарізні з'єднання в такому складі:

1 — болт (шпилька);

2 — гайка;

3 — шайба плоска;

Нормальна пружинна шайба (праворуч) та із залишковою деформацією внаслідок дії великої кількості циклів навантажень-розвантажень (ліворуч)

4 — шайба пружинна.

Як свідчить практика, надане зусилля притискання болтом із гайкою не залишається незмінним упродовж роботи з'єднання, чимале значення у цьому процесі належить пружинній шайбі. Вона є однією з послідовно з'єднаних деталей системи нарізного з'єднання, і ймовірність безвідмовної роботи протягом певного періоду експлуатації дорівнює добутку відповідних імовірностей з'єднуваних деталей, болта, гайки, плоскої та пружинної шайб. Якщо умовно взяти ймовірності безвідмовної роботи з'єднуваних деталей, болта, гайки та плоскої шайби рівними 1, то знайдемо, що загальна ймовірність лімітується відповідним значенням для пружинної шайби — 0,8:

p=p1 .p2 .p3 .p4 .p5 .p6 = 1 .1 .1 .1 .1 .0,8 = 0,8 .

Насамперед, слід зазначити, що пружинна шайба має основний недолік — створення ексцентричного навантаження під час стискання.

Згинальний момент при цьому створює додаткове напруження в стрижні болта. Наприклад, для болтового з'єднання М10 із зусиллям притискання 2000Н напруження може сягати дворазового значення в поперечному перерізі дії пружної сили шайби, що в окремих випадках спричиняє відривання головки болта чи нарізного стрижня.

До несправностей пружинних шайб, які лімітують ресурс усього з'єднання, належать:

1) зменшення пружної сили;

2) зменшення твердості робочих ребер;

3) пошкодження поверхні корозією;

4) руйнування;

5) розгинання кінців.

Дослідження

1. Пружна сила

Основні вимоги до досліджуваних шайб — сталевих, нормального типу, виконання 1 за ГОСТ 6402–70, покриття за ГОСТ 1759–70.

Ми провели дослідження на відповідність пружної сили технічним умовам. За результатами вимірювань основні геометричні розміри та зовнішній вигляд досліджуваних шайб відповідали технічним умовам ГОСТ 6402–70. Дослідження пружних властивостей пружинних шайб проводили на випробувальній універсальній машині типу FM-500 ННТІ НАУ. Дослідні зразки шайб відбирали по 12 штук кожного досліджуваного типорозміру з партій по 1000 штук у кожній.

Шайби навантажували до значення деформації, коли вся їхня опорна поверхня торкалася опори установки, а збільшення зусилля не спричиняло фіксації деформації на циферблаті випробувальної машини. Через кожні 0,25 мм деформації пружинних шайб з номінальним діаметром 10 та 12 мм (16 мм — 0,5 мм, 6 мм — 0,1 мм, 8 мм — 0,2 мм) тимчасово припиняли навантаження й записували значення зусилля. За результатами досліджень з'ясували, що пружність шайб зменшується зі збільшенням циклів навантажень.

За даними досліджень, тільки 26% шайб відповідали ТУ за пружною силою, що свідчить про якість вихідного контролю на заводах-виробниках і наголошує на потребі підвищення якості вхідного контролю під час закупівлі в ремонтні майстерні та господарства. Із певним припущенням можна сказати, що зі 100 встановлених шайб у перші години роботи вийдуть із ладу 74 одиниці. Під час проведення досліджень виявлено, що існують значні розбіжності між пружністю пружинних шайб під час їх навантаження та розвантаження. Це явище має місце внаслідок внутрішніх втрат енергії у матеріалі.

За даними експериментальних досліджень, залежності відношення сили пружності під час навантаження до сили пружності під час розвантаження від деформації та кількості навантажень 12 пружинних шайб п'яти типорозмірів є не лінійними, що свідчить про комплексну дію всіх чинників.

Грані відігнутих кінців пружинних шайб мають бути гострими, щоб могли вдавлюватися в м'якший матеріал фіксованих деталей, забезпечуючи цим самим механічний зв'язок, що перешкоджає послабленню. Проте в разі недостатнього зусилля пружності шайба не виконує свого призначення й залишається в плоскому стані між гайкою та опорною поверхнею деталі, виступаючи при цьому слабкою ланкою в з'єднанні.

Це спричиняє розкручування з'єднання і, відповідно, вихід із ладу з'єднуваних деталей, що тягне за собою втрати коштів та робочого часу на відновлення працездатності.

2. Твердість

Твердість пружинних шайб є одним із визначальних чинників їхньої працездатності. Згідно з ГОСТ 6402–70 сталеві пружинні шайби повинні мати твердість 41,5–49,5 HRCе (НRС 40–48).

У лабораторії ННТІ НАУ шайби, які не було використано, перевіряли на твердість твердоміром переносним типу НРО-10 у трьох точках, взаємно зміщених на 120° (по три точки на кожні 120°, усього дев'ять точок на шайбу). Для досягнення належної точності досліджувані точки очищали від антикорозійного покриття з допомогою шліфування. За даними досліджень, кількість шайб, що відповідають технічним умовам за твердістю, становить 28% загальної кількості шайб.

18,88% досліджуваних шайб мають недостатню твердість, 53,31% — надмірну. Недостатня твердість спричиняє залишкову деформацію шайби, зокрема і робочих ребер, надмірна — її руйнування. Слід також сказати, що надмірне значення пружної сили теж негативно впливає на стабільність зусилля попереднього закручування з'єднання. В цьому разі явище самовідкручування може проявлятися двома способами.

Loading...

 
 

Цікаве