Күрделі кернеулік жағдайда бұйымдарды беріктікке есептеу негіздері мыналар болып табылады:

4. Күштер әсерінің тәуелсіздік принципі, ол бірнеше күштердің бұйымдарына әсер етуден алынатын жалпы нәтиже әрбір күштерден жеке алынатын дербес нәтижелер қосындысына тең болады;

5. Беріктік теориясы немесе гипотезасы, оның көмегімен бұйымдар деформациясының күрделі жиыны қауіптілігі бірдей (эквивалентті) қарапайым деформациялармен, мысалы созылумен шартты түрде алмастырылуы мүмкін.

Беріктік теориясының пайда болуы және дамуы бұйымдар мен конструкция элементтерінің бірнеше деформациялануында олардың сенімді жұмысын қамтамасыз ету қажеттілігіне негізделген. Мұндай бұйымдардың қималарында қалыпты да, жанамалық та кернеу туындайды. Бұйымдардың бұзылуына себеп болатын аса қауіпті кернеулер мен олардың жиынтығын анықтау беріктік теориясының маңыздылығын құрайды.

Бір біріне жақындатылған екі серпімді дененің өзара әсерлесуі жанасу аймағында оның элементерінің көлемді сығылуымен орындалады. Деформациялану нәтижесінде дене материалының беттік қабаттарында байланыс алаңы пайда болады. Байланыс алаңында, және оған жерде туындайтын кернеуді контактілі деп атайды.

Контактілі кернеу бойынша механикалық жүйелердің көптеген бұйымдары мен түйіндері беріктілікке есептеледі.

Осьтік күшпен сығылған стержень, егер күш қандай да бір критикалық мәннен асып кетсе, майысып кетуі мүмкін. Бұл құбылыс беріктіктің жоғалуы деп аталады. Ереже бойынша, көлденең иілудің туындауы – қауіпті жағдай, себебі сығылумен салыстырғанда стержень қимасында кернеу бірден артып кетеді.

Ұсынылатын әдебиеттер

1. Красковский Е.Я., Дружинин Ю.А., Филатова Е.М. Расчет и конструирование механизмов приборов и вычислительных систем. – М.: Высш. шк., 1991.

2. Ю.Д. Первицкий. Расчет и конструирование точных механизмов. – Л.:Машиностроение, 1976.

3. Милосердин Ю.В., Лакин Ю.Г. Расчет и конструирование механизмов приборов и установок. – М.: Машиностроение, 1978, 320с.

СДЖ арналған бақылау тапсырмалары

1. Температураны өзгерткенде пайда болатын кернеу.

2. Иілу түрлері және олардың ерекшеліктері.

3. Жазық қималардың геометриялық сипаттамалары.

4. Иілгіш моменттердің және көлденең күштердің эпюрлары.

5. Көлденең иілу кезінде беріктікке және қаттылыққа есептеу.

6. Күрделі деформациялар. Кеңістікті иілу. Иілу мен созылудың (сығылудың) бірлесіп әрекет жасауы. Иілу мен бұралудың бірлесіп әрекет жасауы.

7. Контактілі кернеу. Көлденең иілу. Тұрақтылыққа есептеу.

8. Дәріс тақырыбы бойынша әр түрлі 10 тестілік тапсырма құрыңыз.

7-тақырып. Жобалау және конструкциялау негіздері. Бөлшектер өзара ауыстырмалылық және техникалық өлшеулер. (1 сағ.)

Дәріс жоспары

1. Жобалаудың және конструктрлеудің негізгі кезеңдері.

2. Механикалық жүйелердің беріктігі.

3. Механизмдердің дәлдігі. Механизмдердің қателіктері және олардың пайда болу себептері.

4. Қалыпты өлшемдер және бұйымдарды дайындау дәлдігі.

5. Шектік ауытқулар. Дәлдік шектер мен қондырғылар жүйесі.

6. Дәлдік шектер мен қондырғыларды таңдау.

Кез келген құрылғыны жобалау мақсаты берілген барлық функцияларды орындайтын тиімді және сенімді жүйені құру. Жобалау процесінде қажетті есептеулерді (кинематикалық, динамикалық, беріктік пен қаттылыққа, тозуға төзімділікті, техникалы-экономикалық және т.б.) орындайды, өндіріс технологиясын және сызбаны әзірлейді, макеттер мен натуралық үлгілерді даыйндайды және сынақтан өткізеді. Дербес жағдайда, беріктікке сынау барысында оның негізгі параметрлері: берілген уақыт ағымында үзіліссіз жұмыс істеу ықтималдығы, істен шығу (бұзылу) жиілігі анықталады.

Жобаланатын құрылғы беріктігі мен үнемділігі көбінесе бұйым материалын дұрыс таңдауға байланысты болады; сонымен қатар беркітік сипаты, құндылығы, тозуға төзімділігі, технологиялығы және және басқа қасиеттері анықтап алынады. Композициялық материалдарды аса кеңінен пайдалану мынаған негізделген: олардың қасиеттерін армирлеуші талшықтар мен жинақтауыштар компоненттерін таңдау жолымен реттеуге болады. Кейбір ерітінділер мына жадыға ие болады: мұндай ерітіндіден деформацияланған бұйым қыздырылғаннан кейін бастапқы формасына қайтып келеді. Температураны өзгерте отырып, бұйым конфигурациясын басқаруға болады.

Бұйымдардың барлық өлшемдері номинал бойынша абсолютті дәл емес, сонымен қатар егер барлық буындардың және оның бұйымдарының нақты өлшемдері номиналь өлшемдеріне тең болса, онда мұндай механизм жұмыс істемейді. Бұйымдарды дайындау дәлдігі дәлдік шектер мен қондырғылар жүйесімен ретке келтіріледі. Механикалық құрылғылардың жұмыс істеу қабілеттілігіне бұйымды жасау дәлдігі ғана емес, сонымен қатар бұйым бетінің кедір-бұдырлығы да әсер етеді.

Пайдалану барысында кинематикалық жұптың элементтері, сонымен бірге оның қозғалмайтын қосылыстары тозады; сәйкесінше жұмыс істеу шарты және әсер етуші күштер де өзгереді. Тозу жиілігі оның түріне (коррозиялық, абразивті және т.б.), бұйым материалынан және т.б. факторлардан байланысты болады.

Ұсынылатын әдебиеттер

1. Красковский Е.Я., Дружинин Ю.А., Филатова Е.М. Расчет и конструирование механизмов приборов и вычислительных систем. – М.: Высш. шк., 1991.

2. А.И. Якушев. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические измерения. М.: Машиностроение, 1987.

3. Милосердин Ю.В., Лакин Ю.Г. Расчет и конструирование механизмов приборов и установок. – М.: Машиностроение, 1978.

СДЖ арналған бақылау тапсырмалары

1. Жобалау кезеңдері.

2. Конструктрлеу ережелері.

3. Механикалық жүйе жұмысының үзіліссіздігі.

4. Конструкциялық материалдар және оларды таңдау.

5. Механизмдер қателіктерін атаңыз және олардың пайда болу себептері.

6. Дәріс тақырыбы бойынша әр түрлі 10 тестілік тапсырма құрыңыз.

8-тақырып. Механикалық берілістерді жобалау. (1 сағ.)

Дәріс жоспары

1. Жалпы мағлұматтар, анықтамалар, жіктеулер, қолданулар, сипаттамалар, параметрлер. Кинематикалық және динамикалық зерттеулер.

2. Тісті берілістер: цилиндрлік ілініс (тік тісті, қисық тісті), конустық ілініс, винттік және червякты берілістер.

3. Фрикциялық берілістер, иілгіш буындармен беру. Тісті ременьдермен берілістер.

4. Кулакты берілістер.

5. Рычагты механизмдер.

Тісті берілістер аспаптардың, автоматты жүйелердің және ЭЕМ-ның ішкі құрылғыларының аса кеңінен таралған механизмдері. Негізгі бөлігі тұрақты берілістік қатынаспен берілген механизмдерден тұрады, бірақ шеңбер емес дөңгелектер де қолданылады, олардың берілістік қатынасы – кірістік буынның бұрылу бұрышының функциясы. Барлық механизм өлшемдерін ілініс модулі анықтайды: шет елдерде модульдікпен өзара алмастырылмайтын питчтік дөңгелектер де жасалады.

Тісті дөңгелектерді дайындау көшіру және орап өту әдістерімен орындалады; соңғысы аса өндірісті және дәл. Қиюшы құралды жартылай дайындалған бұйымның центрінен жылжыта отырып немесе центріне орналастыра отырып пайдалану қасиеті бойынша әр түрлі тозуға төзімділігі, беріктігі, пәк-і және т.с.с. жоғары болатын берілістерді алады.

Егер тісті беріліс тек қана кинематикалық функцияларды ғана орындаса, онда технологиялық, экономикалық және басқа критерийлері бойынша таңдап алынған модуль мәнінен шыға отырып, оның геометриялық өлшемдері есептеледі. Күштік параметрлерді түрлендіру кезінде беріктікке есептеу орындалады. Тістер деформациясының негізгі түрлері – байланысу аймағында иілу және жаншылу. Тұрақты жүктеменің өзінде де сәйкес кернеулер айнымалы болады. Иілген кернеулерді анықтау негізіне сопромат формулалары жатады, ал контактілі кернеулер үшін Герц теориясы негіз болады.

Червякты берілістерді екі айқасқан білік арасындағы айналмалы қозғалысты түрлендіру үшін қолданады. Олар бір дәрежеде үлкен беріліс сандарын (500-ге дейін) алу мүмкіндігін береді, тербелмелі және шусыз жүреді, өздігінен тежелу қасиеті бар. Беріліс винт-гайка және қисық тісті цилиндрлік ілініс екі механизмнен тұрады: червяк ол бірден беске дейінгі кіріс саны бар винт, қисық тісті цилиндрлік червякты дөңгелек, ол қандай да бір ерекшелігі бар тәж (венец) конструкциясы.

Фрикциялық механизмдер конструкциясының қарапайымдылығы мен аса сенімділігінің арқасында ЭЕМ құрылғысының ішкі құрылысында да, және аспаптарда да қолданылады. Фрикциялық берілістер қозғалмайтын осьті және планетарлық болуы мүмкін. Бұл механизмдердің негізгі кемшілігі олардың берілістік қатынасы (жалпы жағдайда бірінші берілістік функция) жылжып кететіндіктен тұрақсыз; бірақ жүктеулер аз болғанда жылжып кетудің кері әсері қысу күшінің артуымен азаяды.

Фрикциялық күштер есебінде вариатордағы қозғалыс түрленеді, онда i берілістік қатынас нақты бір диапазонда (реттеу диапазонында) кез келген мәнге ие бола алады. Мұнда сыртқы жағдайларға байланысты i шамасы үзіліссіз өзгеруі мүмкін, сондықтан вариаторлардың көмегімен тиімділігі бойынша оптимальды жүйелерді синтездейді.

Кірістік буынға қарағанда алшақ қашықтықта орналасқан білікті айналдыру үшін иілгіш байланысы бар берілістерді қолданады. Бұл берілістер айналмалы қозғалысты түсетін қозғалысқа (және керісінше) түрлендіру үшін де қолданылады. Көп жағдайларда қозғалыс үйкеліс күшінің әсерінен түрленеді. Сонымен қатар, ілінісетін және тікелей қосылған иілгіш байланысты берілістерді де қолданады.

Кулакты механизмдер кірістік буынның қозғалысын, әдетте шығыстық буынның берілген түрінде айналып тұрған кулакты түрлендіру үшін қолданылады. Жазық кулакты механизмдер көп қолданылады. Жазық кулак профилін синтездегенде кулак үйкелісінің, тозуының және өлшемінің жоғалуы тәуелді болатын қысымның аса үлкен бұрышын шектеу керек.

Рычагты механизмдер кинематикалық жұпта қосылған рычагтардан (стерженьдерден) және сырғақтардан (ползун) тұрады. Бұл механизмдер қарапайым, универсалды болғандықтан, үйкеліске аз ұшырайтындықтан және тісті, кулакты механизмдерге қарағанда ПӘК-і аса жоғары болатындықтан автоматиканың әр түрлі құрылғыларында және ЭЕМ-да қолданылады. Олар қозғалысты түрлендіру үшін, әр түрлі функцияларды орындау үшін және қисықтарды сызу үшін, логикалық амалдарды орындау үшін және т.б. қолданылады.

Рычагты механизмдер аса жоғары дәлдікпен қозғалысты түрлендіреді, себебі олардың төменгі және жоғары кинематикалық жұптарының элементтері – қарапайым беттер (жазықтық, цилиндр немес сфера).

Рычагты механизмдер орындаушы және аз жүктеулерде, сонымен қатар кедергі күші аса жоғары болғанда да қолданылады. Оның құрамына бір немесе бірнеше құрылымдық топтар, бастаушы буын және тірек кіреді. Бір құрылымдық схеманың механизмі бастаушы буындар қозғалысының әр түрлі заңдарын жүргізуі мүмкін. Аз жүктеулерде буын ұзындығын кинематикалық синтезді орындау арқылы табады.

Рычагты механизм элементтерін беріктікке және тозуын есептеу үшін кинематикалық жұпқа әсер ететін күштерді білу керек. Есептеу алгоритмі құрылымдық топтың әр типіне жеке-жеке құрылады; осы алгоритм бойынша кез келген құрылымдық-күрделі механизмнің кинематикалық жұбындағы күштер есептеледі.

Ұсынылатын әдебиеттер

1. Красковский Е.Я., Дружинин Ю.А., Филатова Е.М. Расчет и конструирование механизмов приборов и вычислительных систем. – М.: Высш. шк., 1991.

2. Ю.Д. Первицкий. Расчет и конструирование точных механизмов. – Л.:Машиностроение, 1976.

3. Милосердин Ю.В., Лакин Ю.Г. Расчет и конструирование механизмов приборов и установок. – М.: Машиностроение, 1978, 320с.

СДЖ арналған бақылау тапсырмалары

1. Тісті беріліс қозғалысын түрлендіру дәлдігі.

2. Тісті дөңгелектердің конструкциясы және материалы.

3. Планетарлық және дифференциалдық механизмдер.

4. Толқынды тісті берілістер.

5. Червякты берілістердің негізгі параметрлері және конструкциясы.

6. Фрикциялық вариаторлар.

7. Іліністі иілгіш байланысты берілістер.

8. Дәріс тақырыбы бойынша әр түрлі 10 тестілік тапсырма құрыңыз.

9-тақырып. Бөлшектердің механикалық қосылыстары. (1 сағ.)

Дәріс жоспары

1. Бөлшектердің механикалық қосылысу түрлері.

2. Ажыратылатын және ажыратылмайтын: резьбалы, штифтілі, шлицті, шпонкалы, сваркалы, пайкаланған, жапсырылған, пресстелген қосылыстардың констркуциялық ерекшеліктері.

3. Деформацияның әр түрінде механикалық қосылыстарды беріктікке және қатылыққа есептеу.

4. Дәл механикада қолданылатын муфтылар: біліктерді тұрақты қосуға арналған муфтылар, басқарушы муфтылар.

Жалпы жағдайда механизм буыны әр түрлі материалдардан, әр түрлі технологиялық тәсілдермен және әр түрлі кәсіпорындарда жасалатын бірнеше қозғалмай біріктірілетін бұйымдардан тұратын, жинақталған бірліктерден тұрады. Рационалды құрастырылған қосылыстар механизмдерді дайындауды жеңілдетеді, олардың жұмысының және қызмет көрсеткенде, жөндегенде бұйымдарды немесе басқа да құрамдас бөліктерді өзара алмастыру сенімділігін береді.

Ажыратылмайтын қосылыстарды бекітуші немесе негізгі бұйымдардың элементтерін механикалық деформациялау жолымен (мысалы, тойтарумен (клепкой), айналма соғумен (вальцовкой), июмен (гибкой), нүктелеумен (кернением), безеулеумен (чеканкой), керіліспен қосу арқылы (соединением с натягом)), физикалы-химиялық тәсілдермен (пісіру, дәнекерлеу, жапсыру, замазкамен қосу), бұйымдарды материалды ерітінділеріне салу арқылы (қорамалау), сонымен қатар жиынтық тәсілдермен алады. Мұндай қосылыстарды негізгі немесе бекіткіш бұйымдарды бұзу немесе деформациялау жолымен бөліп алуға болады.

Ажыратылатын қосылыстарға резьбалы, штифтілі, шлицевті, найзаласқан (байонетті), фрикциялық және тағы басқа қосылыстарды жатқызады. Олардың барлығы функциялық қасиеттерін бұзбай бірнеше рет жиналып, бірнеше рет бөлшектеле алады.

Қосылыс түрін қойылатын техникалық-экономикалық және эстетикалық талаптарға, сонымен қатар дайындаушы-кәсіпорынның технологиялық мүмкіндіктеріне байланысты таңдап алады.

Заклепкалы қосылыстарды тіреуші бұйымдарды пластикалық деформациялау (тойтарып шегелеу) жолымен алады және сондықтан олар вибрациялы және динамикалық жүктеулерде сенімді жұмыс атқарады. Оларды таспа, жолақ, түтік немесе табақ прокат түрінде жасап шығарылатын қиын дәнекерленетін немесе термикалық өңделетін әр түрлі материалдардан дайындалатын бұйымдар үшін қолданады.

Дәл механикада ажыратылмайтын: дәнекерленген, қыздырылған және жапсырылған қосылыстар кеңінен қолданылады.

Дәнекерленген қосылыстар. Бұл қосылыстың негізгі артықшылықтары олар — материалдың үнемділігі, қол еңбегін аз қажет етеді және процесстің технологиялығы, кемшіліктері — виброберіктігі аз, сонымен қатар жалғанған жерлерін термоөңдеуден өткізуді қажет етеді. Жазық табақ бұйымдарды (қалыңдығы 0,05 мм-ге дейінгі) газды дәнекерлеу арқылы біріктіреді, ол кезде күйдіру қолданылмайды.

Қыздырып алынған қосылыстар. Қыздыру – арасындағы саңылауды ерітілген припоймен жағу және толтыру жолымен және оларды тігістерді кристалдау кезінде жалғай отырып, автономды еріту температурасынан төмен болатындай қыздырып бұйымдардың ажырамай қосылысатын элементтерін алу процесі. Ендеше, дәнекерлеуден ерекшелігі бұйым элементтері қоспасыз болатты және диффузиялық процесстердің адгезия күштерінің арқасында біріктіріледі.

Резьбалық қосылыстар қарапйымдылығы, универсалдығы, жинау қолайлығының және жұмыс істегенде сенімділігің арқасында аса кеңінен қолданылады. Қосылысу сыртқы және ішкі резьбадан тұратын бұйымдарды бұрау арқылы орындалады.

Штифтілі, шпонкалы және шлицті қосылыстар ажыратылатын қосылыстарға жатады.

Жеке механизмдердің, двигательдің және жұмысшы органдардың біліктері муфтылармен қосылысады. Муфтылардың конструкциясы – шеттері біліктес орналасқан біліктермен бекітілген төлке түріндегі қарапайым муфтылардан бастап, қосылысқан білік осьтері бір біріне қатысты қозғалатын Гук шарнирі түріндегі аса күрделі құрылғыға дейін аса алуан түрлі. Муфтылар қызметі де алуан түрлі; басқару муфтысының көмегімен барлық механизмдерді немесе оның жеке бөліктерін қозғалысқа келтіру және істен шығару орындалады, жүйе жүк түсуден қорғалады және т.с.с.

Муфталар деп біліктерді өзара байланыстыру үшін немесе онда бос орналасқан бұйымдары (шкивтер, тісті дөңгелектер және т.с.с.) бар біліктерді қосу үшін қолданылатын құрылғыларды айтады..

Біліктерді тұрақты қосу үшін арналған муфтылар қатаң (қатты) және қозғалмалы (теңестірілген) болуы мүмкін. Қатаң муфтылардың конструкциясы қарапайым, бірақ білктердің дәл біліктес болуын талап етеді. Қозғалмалы муфтылар біліктердің шамалы салыстырмалы жылжуының бар болуына рұқсат береді: осьтік х, радиальді, немесе парал­лель, y және бұрыштық  (перекос), ол қосылысатын элементтерді дайындау және монтаждау қателіктерінің арқасында пайда болады. Сонымен қатар, серпімді элементтері бар қозғалмалы муфтылар айналмалы тербелістерді демпфирлейді.

Басқарушы муфтылар басты буынның қозғалысын басқару мүмкіндігін береді. Жетектің басты тармағын периодты түрде қосу және өшіру үшін арналған муфтылар тіркеуші немесе қосу муфтысы деп аталады. Басқару муфтысының тағы бір түрі — еркін жүрісті муфты, ол тек бір бағытпен ғана қозғалады. Басқару муфтысына егер үдетуші айналмалы момент рұқсат етілетін мәннен асып кетсе, біліктерді автоматты түрде ажырататын сақтандырғыш муфтылары да жатады; олар механизмнің қандай да бір нақты бөлігін жүк түсуден сақтайды. Қосу муфтыларының аса ерекше тобына өзінің жылдам жұмыс істеу қабілеттілінің арқасында жүйелік автоматикада және ЭЕМ-да кеңінен қолдау тапқан электромагниттік муфтылар жатады. Электромагниттік муфтылардың жеке түрлері бастаушы буынның айналу жиілігін реттеу мүмкіндігін, сонымен қатар оның тежелуін береді.

Ұсынылатын әдебиеттер

1. Красковский Е.Я., Дружинин Ю.А., Филатова Е.М. Расчет и конструирование механизмов приборов и вычислительных систем. – М.: Высш. шк., 1991.

2. Ю.Д. Первицкий. Расчет и конструирование точных механизмов. – Л.:Машиностроение, 1976.

3. Милосердин Ю.В., Лакин Ю.Г. Расчет и конструирование механизмов приборов и установок. – М.: Машиностроение, 1978, 320с.

СДЖ арналған бақылау тапсырмалары

1. Ажыратылатын және ажыратылмайтын қосылыстардың айырмашылығы.

2. Ажыратылатын қосылыстардың түрлері.

3. Резьбаның қандай түрі аса жиі қолданылады?

4. Болттарды, винттерді, гайкаларды, шпилькаларды, шайбаларды қандай материалдардан жасайды?

5. Резьбалық қосылыстардың қандай түрлерін білесіз?

6. Қызметтік белгілері бойынша муфты түрлерін жіктеп шығыңыз.

7. Дәріс тақырыбы бойынша әр түрлі 10 тестілік тапсырма құрыңыз.

10-тақырып. Біліктер және осьтер. Біліктер мен осьтердің тіректері. (1 сағ.)

Дәріс жоспары

1. Қызметі, конструкциясы, талаптар.

2. Деформацияның негізгі түрлерінде беріктікке, қаттылыққа және тербеліске есептеу әдістері.

3. Бағыттағыш түзу сызықты қозғалыстар.

4. Біліктер мен осьтердің тіректері. Опоры валов и осей. Қызметі, конструкциясы, қойылатын талаптар. Сырғанау және тербелу тірегін беркітікке және тозуға төзімділікке есептеу.

Білік (аспаптарда - білікше) тісті берілістер, фрикциялық ролик және т.б. механизмдерінде бұйымдарды ұстап тұру үшін қолданылатын айналмалы түтікшеден тұрады. Біліктер энергияны беруге қатысады. Осьтер айналмалы бөліктерді ұстап тұру үшін қолданылады және конструкциясы білікке ұқсайды, бірақ механикалық энергияны беруге қатыспайды. Иілгіш білікшелер тек қана айналмалы моментті береді; оларды әдетте бір біріне қатысты қозғалатын буындар арасында энергияны беру үшін қолданады.

Біліктер және осьтер сатыға тән дайындалады. Біліктердің өлшемін анықтау алдына ала айналуға немесе айналу және иілуге есептеуден басталады. Содан кейін біліктің құрамына кіретін барлық механизм жобаланады. Осылайша біліктің барлық өлшемдерін ала отырып, оны тексеру есебін орындайды. Жалпы жағдайда білік оған бекітілген берілістік элемент күштерінің әсерінен кеңістіктегі иілу, айналу және созылу немесе сығылу деформацияларына ұшырайды.

Біліктер мен осьтердің деформациясы берілістік жұмыс жағдайының нашарлауына, ал көп жағдайларда вибрацияның туындауына да алып келеді. Біліктер мен осьтердің деформациясын және тербелісін есептеу кезінде номограммалар кеңінен қолданылады.

Біліктер мен осьтердің тіректері айналып тұрған бөліктерден корпусқа немесе платаға күш береді. Механизмдер жұмысының сенімділігі және жұмыс істеу дәлдігі көбінесе тірек конструкциясының ерекшелігіне, ондағы айналу кедергісінен туындайтын мәннен және тұрақтылықтан байланысты болады.

Сырғанау тірегін кіші радиалдық өлшемдер алу қажет болған кезде қолданады. Майды сіңірген көпіршікті қосымша бетті пайдаланғанда тіректік түйіннің аса қарапайым конструкциясында айналу кедергісін бірмаша азайтуға болады. Май параметрлерін және сырғанау подшипнигінің өлшемін дұрыс таңдай отырып (мысалы, номограмма көмегімен), аса үлкен жүктемеде гидродинамикалық режимдегі жұмысқа қол жеткізуге болады: білік және тіректің жылжымайтын бөлігі май қабатымен тұтастай ажыратылады, мұндай тірек қарқын және жүріс күшейгенде ғана тозады. Егер үйкеліс күшінің аз моментін алу керек болса, ал білік баяу жылдамдықпен айналып тұрса, онда аспаптарда центрдегі және керндегі тірек қолданылады. ‡йкеліске шығынды одан әрі азайту үшін магниттік және сынапты тіректі, сонымен қоса «Роламайт» тірегін қолдануға болады.

Тербелу үйкелісі бар подшипниктер әсіресе механизмнің үдетілген кезінде аса дәлдікті және кедергі күшінің аз моментін береді. Автоматика және ЭЕМ механизмдерінің тіректерін жобалау кезінде тербелу подшипнігің көрсетілген қасиеті бірінші дәрежедегі мәнге ие болуы мүмкін.

Ұсынылатын әдебиеттер

1. Красковский Е.Я., Дружинин Ю.А., Филатова Е.М. Расчет и конструирование механизмов приборов и вычислительных систем. – М.: Высш. шк., 1991.

2. Ю.Д. Первицкий. Расчет и конструирование точных механизмов. – Л.:Машиностроение, 1976.

3. Милосердин Ю.В., Лакин Ю.Г. Расчет и конструирование механизмов приборов и установок. – М.: Машиностроение, 1978, 320с.

СДЖ арналған бақылау тапсырмалары

1. Біліктер мен осьтер не үшін қолданылады және олар қандай материалдан жасалады?

2. Біліктерді қандай түрлері бар?

3. ‡йкеліс күшінің түріне байланысты тіректің қандай түрлері болады?

4. Дәріс тақырыбы бойынша әр түрлі 5 тестілік тапсырма құрыңыз.

11-тақырып. Серпімді элементтер. (1 сағ.)

Дәріс жоспары

1. Түрлері, қасиеттер, параметрлері.

2. Берілген параметрлер бойынша серпімді элементтерді жобалау (жазық, бұрандалы және спиарльді пружиналар).

3. Серпімді элементтерді есептеу сұрақтары.

Серпімді элементтер (СЭ) — пружиналар — деп аспаптардың әр түрлі механизмі және құрылғысы жұмысында қолданылатын деформацияға бейімді бұйымдарды айтады. Конфигурациясы, конструкторлық және есептеу схемалары бойынша СЭ-ді екі класқа бөледі — стерженьді және қабықшалар.

Стерженьді — олар жазық, спиарльді және бұрандалы пружиналар. Қандай да бір конструкторлық схеманы пайдалану пружинаны қолданатын механизм конструкциясына байланысты болады. Стерженьді пружинаны есептеу және конструкциялау жақсы әзірленген және әдетте конструктор үшін қиындықтар туғызбайды.

Қабықшалар — олар жазық және гофрирленген мембраналар, гофрирленген түтікшелер — сильфондар және түтікшелі пружиналар. Дегенмен де бұл СЭ-дің пайдалану сипаттамаларын анықтау күрделірек, ЭЕМ көмегімен практикалық мақсат үшін жеткілікті дәлдікпен нәтиже алу мүмкіндігін беретін есептеу әдістері де әзірленген.

Қызметі бойынша СЭ-ді келесі топтарға бөледі.

өлшеуші пружиналар (түрлендіргіштер), электр өлшеуші аспаптарда, термометрлерде, және тағы басқа өлшеуші аспаптарда кеңінен қолданылады. өлшеуші пружиналарды пайдалану қасиеттеріне қойылатын негізгі талаптар — түсірілетін күш деформациясына байланысты тұрақтылық.

Керілген пружиналар, бөлшектер арасындағы күштік байланысты береді (мысалы, итергішті кулакқа, шүріппені сықырлағыш дөңгелекке қарай қысады жәнет.с.с.). Бұл пружиналарға қойылатын негізгі талаптар — қысу күші тұрақты болу керек немесе рұқсат етілетін шекте ғана өзгеру керек.

Бұрамалы пружиналар (пружиналық двигательдер), көлемі және салмағы шектелген автономды аспаптарда кеңінен қолданылады (сағаттарда, таспа созылған механизмдерде). Қасиеттеріне қойылатын негізгі талаптар — аспап жұмысы үшін қажет болатын серпімді деформация энергиясын әзірлеп алуға қабілетті болу.

Кинематикалық құрылғылардағы пружиналар — берілістік пружиналар, серпімді тіректер. Бұл пружиналар иілгіш және аса берік болуы керек.

Амортизаторлардағы пружиналар әр түрлі конструкциялық формаларды орындайды. Пружиналар ауыспалы жүктеулерге, соққыларға, үлкен алмастыруға төзе алу керек. Кейбір жағдайда конструкция пружина деформациясында энергия шығыны (таралуы) орындалатындай етіп құрылады.

Ортаны бөлушілер, бір оқшауланған жолақтан басқасына (әр түрлі орталар, ортаның әр түрлі қысымдары) күштерді немесе орын алмастыруды беру мүмкіндігімен қамтамасыз етеді.

Ток өткізуші серпімді элементтер — жіңішке винттік немес спиральді пружиналар немес керілген жіп. Көп жағдайда ток жалғастырушы функциясын өлшеуші пружина функциясымен біріктіреді. Пайдалануға қойылатын негізгі талаптар: аз электрлік кедергі, жоғары ток беруші.

Фрикциялық және храпты муфтылар пружиналары — керілу арқылы білікке кигізілетін бұралудың винттік пружинасы және олар өзара айналу бағытына байланысты біліктерді (немесе білікшеге кигізілген білікті) тіркеу немесе ажырату мүмкіндігін береді. Бұл пружана материалына қойылатын негізгі талап ол — жоғары тозуға төзімділік.

Серпімді элементтердің пайдалану қасиеттері ең алдымен серпімді сипаттамаларда байқалады. Сипаттама аналитикалық үлгіде немесе графиктік бейнеленуі мүмкін. Ол сызықты және сызықты емес болуы мүмкін. Сипаттама шектік жүкпен F_пp және оған сәйкес шектік орын ауыстырумен _пр шектеледі, F_max және _max — пайдалану кезінде байқалатын ең үлкен күш және орын ауыстыру. F_max күші рұқсат етілетін мәннен асып кетпеу керек.

Пружинаның серпімділігі, оның деформацияға қарсы күштік әсері k пружина қаттылығымен сипатталады.

өлшеуші пружиналар үшін сезгіштік ұғымын қолданған дұрыс s = 1/k = /(F). Аспаптарда бірігіп жұмыс жасайтын бірнеше пружиналар да қолданылады. Оның қосынды сипаттамасы оның қосылу схемасына байланысты болады.

Пружиналар параллель қосылғанда бірдей деформацияға ұшырайды, ал күш пружина қаттылығына пропорционал таралады.

Тізбектей қосылғанда күш барлық пружиналар үшін бірдей, әрбір пружинаны оның икемділігіне пропорционал деформациялайды, ал орын ауыстыру қосындысы қосындыға енетін барлық пружиналардың қосындысына тең.

өлшеуші пружиналардың басқа сипаттамалары материалдың серпімді қасиеттерінің жетілмеуіне байланысты, әсіресе үлкен кернеу болғанда бұрмалануы мүмкін. Серпімді қасиеттердің жетілмеуінің пайда болуы серпімді гистерезис болып табылады, ол жүктемеде және серпімді элемент жүктеуінде сипаттамалардың сәйкес келмеуіінде байқалады. Гистерезис әдетте салыстырмалы бірлікпен (пайызбен) көрсетіледі.

Гистерезис әсіресе конфигурациясы күрделі пружиналарда байқалады, себебі мұндай пружиналарды дайындау үшін мүмкіндігінше материалдың қасиеті пластикалық деформацияға қабілетті болуы керек. Егер келесі өңдеу барысында (деформация, термоөңдеу) материал қажетті жоғары серпімділікке ие бола алмаса, онда гистерезис бірнеше ондық пайызға дейін жетуі мүмкін, тіптен 1% асып кетуі мүмкін (мысалы, латунадан жасалған сильфондарда). Гистерезис материалда кернеуді арттырумен өсетіндіктен, өлшеуші пружиналарды жобалау үшін n_т = 5... 10 дейінгі тұрақсыздық бойыншы беріктік запас коэффициенті қабылданады.

¦зақ мерзімге, әсіресе жоғары температурада жұмыс жасау үшін алынған пружиналар үшін, жылжымалық қасиеті маңызды болып табылады, ол шағын кернеу болған жағдайда уақыт ағымымен біртіндеп қалдық деформациялар жиналып қалғанда пайда болады.

Ұсынылатын әдебиеттер

1. Красковский Е.Я., Дружинин Ю.А., Филатова Е.М. Расчет и конструирование механизмов приборов и вычислительных систем. – М.: Высш. шк., 1991.

2. Ю.Д. Первицкий. Расчет и конструирование точных механизмов. – Л.:Машиностроение, 1976.

3. Милосердин Ю.В., Лакин Ю.Г. Расчет и конструирование механизмов приборов и установок. – М.: Машиностроение, 1978, 320с.

СДЖ арналған бақылау тапсырмалары

1. Серпімді элементтердің түрлері; қолданылу аймағы бойынша; деформациялану түрі бойынша.

2. Серпімді элементтің сипаттамсы деп нені айтады?

3. Серпімді элементтің қаттылығы (сезгіштігі) дегеніміз не?

4. Созылудың винттік пружинасының сығылу пружинасынан айырмашылығы қандай?

5. Жазық пружиналар қай жағдайларда қолданылады?

6. Дәріс тақырыбы бойынша әр түрлі 10 тестілік тапсырма құрыңыз.

12-тақырып. Электромеханикалық түйіндер. (1 сағ.)

Дәріс жоспары

1. Приборлық құрылғылардың двигательдері.

2. Асинхрондық двигательдер.

3. Синхрондық двигательдер.

4. Тұрақты ток двигательдері.

5. Әмбебап коллекторлық электродвигательдер.

6. Атқарушы электромагниттік механизмдер.

Қозғаушы күш көздеріне электрлік, пневматикалық, гидравликалық және пружиналық двигательдер жатады. Қызметі бойынша двигательдерді жетекші және атқарушы (басқарылатын) деп бөледі. Алғашқысы негізгі жұмыс периоды – тағайындалған қозғалыс болатын жетектерінде қолданылады. Атқарушы двигательдер басқару командаларын орындау үшін қолданылады.

Тасымалданатын приборларда айналу моменті жетекші біліктің  айналу бұрышына кері пропорционал болатын пружиналық двигательдерде қолданылады.

Электродвигательдер аса кеңінен қолданылады. Олар тарататын Т айналу моменті ротордың  бұрыштық жылдамдығынан тәуелді болады. Бұл тәуелділік Т_д = Т_д() двигательдің механикалық сипаттамасы деп аталады.

Электродвигательдердің, әсіресе қайталанатын қысқа мерзімді жұмыс режиміндегі аса маңызды параметрлерге Т_п іске қосу айналу моментінің Т_н номинальді моментке қатынасы

k_п =T_п /T_н

және t_M двигательді іске қосу уақытының электромеханикалық тұрақтысы жатады. Уақыттың электромеханикалық тұрақтысы сандық тұрғыдан двигательдің жылдам жұмыс жасауын сипаттайды. Атқарушы двигательдер үшін t_M параметрімен қатар, бос жүрістің айналу жиілгінің жартысына дейінгі двигательдің t_н екпін алу уақытын қарастырады.

Дәл механикада негізінен айнымалы (асинхронды және синхронды) және тұрақты токты, коллекторлы және универсалды двигательдерді қолданады.

Электродвигательді олардың техникалық параметрлері болатын арнайы каталогтардан таңдап алады. Электродвигательдерді таңдап алғанда қолданылатын негізгі параметрлер: каталог бойынша двигательдің номинальді қуатына сәйкес келетін есептеу қуаты; пайдалану ережелері және двигательге қойылатын (ток түрі және т.с.с.) талаптар; механикалық сипаттаманың жүктеме шарттарына (тұрақтылық талабына немесе айналу жиілігін реттеу мүмкіндігіне және т.б.) сәйкес келуі.

Атқарушы электромагниттік механизм (АЭММ) деп жетегінде двигатель ретінде қозғалмалы ферромагнитті элементі бар элктромагнит (ЭМ) қолданылатын құрылғыны айтады. АЭММ аса алуан түрлі конструкциялық шешімдерімен ерекшеленеді және өзінің аса бай функциялық мүмкіндіктерінің арқасында қазіргі заман техникасында, әсіресе приборлар жасауда және оның арнайы салаларында, радиоэлектронды аппаратурада және т.б. кеңінен қолданыла бастады. Оларға клапандарды, вентильдерді, жылжытқыштарды, және тағы с.с. басқаруға арналған әр түрлі құрылғыларды; ұстап тұратын немесе тежегіш күштерді құруға арналған құрылғыларды; электроавтоматиканың, телефонияның, телеметрияның коммутациялық құрылғыларын; атқарушы механизмдердің, оның реверстерін іске қосу және істен шығару үшін, жылдамдықты реттеу үшін, моментті шектеу үшін және т.б. қолданылатын электромагнитті муфтыларды; электромагниттік қадамдық приводтарды, вибрациялық және соғу әрекетінің электромагниттік құрылғыларын; электромагниттік тіректерді және т.б. жатқызады.

АЭММ түрлері. АЭММ атқаратын қызметі, конструкциялық ерекшеліктері және басқа да белгілері бойынша жіктейді.

АЭММ құрылысы. АЭММ энергияны түрлендіргіш ретінде. Атқаратын қызметінің және конструкциялық шешімінің алуан түрлігіне қарамастан кез келген АЭММ-да негізгі екі бөлікті бөліп қарастыруға болады: двигатель ролін атқаратын электромагнит (ЭМ) және берілістік механизм (БМ).

Магниттік өрістің сипаттамасы, магниттік тізбектің элементтері және ЭМ-нің негізгі бөліктері. ЭМ — жұмысы ораманы магниттейтін магнитті өріспен берілген жылжымалы ферромагнитті элементтің өзара әсерлесуіне негізделген құрылғы.

Магниттік өрістерді әдетте картина немесе спектр деп аталатын өрістің көмегімен ұсынады. Магниттік өрісті сипаттау үшін ағын Ф, Вб және магниттік индукция деп аталатын оның интенсивтілік немесе тығыздық В, Тл ұғымдарын енгізеді.

Магниттік өрістің негізгі шамалары ретінде индукцияны В және магниттік тұрақтыны ө₀, Гн/м, немесе абсолютті магниттік өткізгішті ө, Гн/м қабылдайды, сонымен қоса индукция өрістің күштік мүмкіндіктерін сипаттайтын шама ретінде қарастырылады.

Магниттік өріс көзі ораманың F_m магнитті қозғаушы (м.қ.к) (немесе магниттеуші) күшімен сипатталады. F_m = Iw, мұндағы I – орамадағы ток күші, w – оның орамдар саны.

ЭМ-де жұмыс процесін талдау кезінде магниттік өрістің атап кеткен сипаттамаларынан басқа, ораманың жеке орамдары арқылы өтетін ағымдардың алгебралық қосындысына тең болатын  магниттеуші орамның ағымды ұстап қалу сияқты сипаттамалары да қолданылады  = Ф₁ + Ф₂ + Ф₃ + ... + Ф_n.

Магниттік тізбелік — магниттік ағымдар тұйықталатын барлық элементтердің жиынтығы. Ол ферромагнитті материалдардан және әуе саңылауларынан орындалған аймақтардан тұрады.

ЭМ-нің негізгі сипаттамалары және конструкциялық түрлері. Механикалық сипаттама, немесе кері әсер етуші күштер (жүктемелер) сипаттамасы. Бұл жұмыс саңылауының орналасуынан немесе өлшемінен якорьға келтірілген кедергінің толық күшіне тәуелділігі: F_п = F_п().

Тартқыш сипаттама. Бұл жұмыс саңылауының орналасуынан немесе өлшемінен якорьға әсер ететін тартылысқа электромагниттік күштің тәуелділігі F_э = F_э(I). Статикалық тартылыс сипаттаманы, егер ол қоректенуші токтың (немесе кернеудің) тұрақты мәнімен қарастырылса, яғни I = const (немесе U = const) болғанда, және статикалыққа қарағанда якорь қозғалғанда ЭМ-тегі орамдағы токтың өзгеруін ескеретін динамикалық тартылыс сипаттаманы бөліп қарастырады.

Жылыту сипаттамасы. Ол ЭМ орамасының жылыну температурасының қосылған уақыт ұзақтығына тәуелділігі.

СДЖ арналған бақылау тапсырмалары

1. Электродвигательдердің механикалық сипаттамалары.

2. Двигатель қуатын есептеу және оны таңдау.

3. Приборлардың электромеханикалық жетектері.

4. Электромагниттердің негізгі сипаттамалары.

5. Электромагниттердің конструкторлық түрлері мен олардың ерекшеліктері.

6. Электромагниттердің негізгі сипаттамалары және конструкторлық түрлері.

7. Дәріс тақырыбы бойынша әр түрлі 10 тестілік тапсырма құрыңыз.

Ұсынылатын әдебиеттер

1. Красковский Е.Я., Дружинин Ю.А., Филатова Е.М. Расчет и конструирование механизмов приборов и вычислительных систем. – М.: Высш. шк., 1991.

2. Элементы приборных устройств. Под ред. Тищенко О.Ф. Учебное пособие. Ч.1 и 2. - М.: Высш.шк., 1982.

3. Конструирование приборов. В 2 кн. Под ред. В. Краузе.; Пер. с нем. В.Н. Пальянова; Под ред. О.Ф. Тищенко. – М.: Машиностроение, 1987.

13-тақырып. Корпустар және корпустық бөлшектер. (1 сағ.)

Дәріс жоспары

1. Корпустардың атқаратын қызметі, түрлері және сипаттамасы.

2. Корпустық бұйымдар және тасуға арналған конструкциялар.

3. Тығыздаушы құрылғылар.

Механизмдердің корпустары және приборлар герметизацияға және майлау үшін ыңғайлы жағдайлар жасауға қажет болатын берілістік элементтердің өзара дұрыс орналасуын қамтамасыз ету үшін арналған. Корпустар формасы бойынша қарапайым, аса берік және қатты болуы керек.

Корпустарды жабық және ашық етіп дайындайды. Жабық корпустарды механизмді сыртқы қоршаған орта әсерлерінен қорғау қажет болғанда пайдаланады. Әрбір майлауды ереже бойынша жабық түрде орындайды. Көптеген жағдайларда, әсіресе жүктеме аз болғанда және сұйық майлау болмаған жағдайда механизмдерді ашық түрдегі сәйкес орналастыруды орындайды.

Прибордың корпусына, платасына немесе басқа да тасу конструкциясына қозғалмайтын шкала бекітіледі. Егер шкала қозғалатын болса, онда ол көбінесе берілістік механизмнің білігінің біреуімен қатаң біріктіріледі.

Корпуста сонымен қатар фиксаторлар бекітіледі: мысалы, анықталған жағдайда жылдамдықты ауыстырып қосатын қорап және басқаратын басқа да бөлшектер бекітілу керек. Бұйымдарды бұру бұрышын немесе сызықты орын ауыстыру жағдайларында шектеулер қажет болғанда, қозғалыстарды шектеуіштер қолданылады.

Ұсынылатын әдебиеттер

1. Красковский Е.Я., Дружинин Ю.А., Филатова Е.М. Расчет и конструирование механизмов приборов и вычислительных систем. – М.: Высш. шк., 1991.

2. Ю.Д. Первицкий. Расчет и конструирование точных механизмов. – Л.:Машиностроение, 1976.

3. Милосердин Ю.В., Лакин Ю.Г. Расчет и конструирование механизмов приборов и установок. – М.: Машиностроение, 1978, 320с.

СДЖ арналған бақылау тапсырмалары

1. Есептегіш құрылғылар шкаласы.

2. Фиксаторлар және стопорлар.

3. Дәріс тақырыбы бойынша әр түрлі 10 тестілік тапсырма құрыңыз.