Тема 18. Комплектування, складання і випробування машин

18.1. Комплектування машин

Цей вид роботи надзвичайно важливий у капітальному ремонті агрегатів ы машин. Він показує вплив на тривалість виробничого циклу складання і ритмічність випуску продукції, а також її якість і надійність.

Для ритмічної роботи під час складання агрегатів і машин деталі нагромаджуються в комплектувальному відділенні, куди надходять з дефектувального відділення, складу запасних частин і цеху відновлення спрацьованих деталей.

Сортування деталей передбачає розкладання їх за приналежністю до моделей агрегатів, вузлів та машин. У межах кожної марки агрегату деталі сортують за габаритними розмірами, масою, міжцентровою відстанню та іншими ознаками. Сортування - складна і від-повідальна операція, яка впливає на якість складання і надійність роботи спряжень. Особливу увагу в комплектуванні треба звертати на поділ деталей на розмірні групи, яких має бути не більш як п'ять а кількість деталей у групах, по можливості, однакова. Допуск на спряжувані деталі має забезпечувати оптимальну посадку під час складання. Допуски на розмірні групи призначають з урахуванням точності деталей (овальності, конусності, шорсткості, хвилястості тощо).

Розмірні групи маркують цифрами, літерами або фарбою встановлених кольорів. Деталі сортують на розмірні групи на спеціально організованих у комплектувальному відділенні постах, оснащених необхідними вимірювальними інструментами та пристроями.

Поділ на розмірні групи доцільно здійснювати для таких спряжень двигуна: циліндр - поршень, поршень - поршневий палець, поршневий палець - шатун, довжина першої кореневої шийки колінчастого вала - упорна шайба. Шатуни, крім того, сортують за масою і міжосьовою відстанню верхньої та нижньої головок, а поршні - тільки за масою. Для коробки передач доцільний такий поділ: отвір ведучого вала - роликовий підшипник, шийка веденого вала - роликовий підшипник, шліцьові з'єднання синхронізаторів та шестерень з валами; для передньої осі: внутрішня шийка поворотної цапфи - обойма роликового підшипника, зазор між торцями бобишки і поворотної цапфи; для редуктора: бокові кришки - отвори в картері, зазор між торцями розпірної втулки і внутрішнього кільця переднього підшипника, шип хрестовини диференціала - сателіт, зазор між торцями півосьової шестірні і чашки диференціала, шестірні ведена і ведуча (по плямі дотикання).

На роботу спряжень значною мірою впливає незрівноваженість рухомих частин. Тому під час сортувальних робіт слід передбачити добір деталей (поршні, шатуни) за масою, а для обертових частин - балансування.

18.2. Особливості складання типових спряжень

Усунення незрівноваженості деталей та вузлів. Виконуючи складальні операції, необхідно усунути незрівноваженість швидкообертових деталей та вузлів, оскільки вона негативно впливає на роботу агрегатів і машин у цілому: спричиняє підвищені вібрації, прискорене спрацювання і руйнування деталей.

Незрівноваженість деталей та вузлів виникає внаслідок неточності розмірів, нерівномірної густини матеріалу, несиметричного розташування маси деталі відносно осі обертання, нерівномірних спрацювань порушення співвісності спряжуваних деталей і т. п.

Розрізняють статичну, динамічну і змішану незрівноваженість.

Деталь, вузол	Легкові автомобілі	Вантажні автомобілі та автобуси
Колінчастий вал	0,10...0,15	0,2...0,3
Те саме, у зборі з маховиком і зчепленням	0,2...0,5	0.5...0,7
Маховичок	0,3...0,4	0.35...0,6
Диск зчеплення	0,10... 0,25	0,3... 0,5
Карданний вал	0,15...0,25	0,5...0,75
Колесо	3,0...5,0	-

Складання нарізних з'єднань - це постановка шпильок, болтів, гайок, гвинтів.

Момент затягування нарізного з'єднання визначають за формулою:

де Рзат - зусилля затягування; ...ср - середній діаметр різьби; а - кут підйому різьби; ... - кут тертя у нарізному з'єднанні; .... - коефіцієнт тертя на опорному торці гвинта або гайки; ... - зовнішній діаметр опорного торця або гвинта; ... - діаметр отвору під гвинт чи болт.

Зусилля затягування в разі, коли з'єднання навантажене силою <2 і кріпильна деталь не працює на зрізування, визначають за формулою:

Де .... - коефіцієнт запасу (1,2...1,3); .. — коефіцієнт тертя у стику.

Орієнтовно момент затягування можна визначити за формулою

Де ... - зовнішній діаметр різьби; .... - границя міцності матеріалу гвинта, болта, шпильки.

Під час складання нарізних з'єднань треба правильно визначити послідовність затягування, щоб не було перекосів і жолоблення деталей слід затягувати спочатку середні гайки, потім сусідні справа, сусідні зліва і т. д. до крайніх.

Для закручування болтів та гайок використовують ручний і механізований інструмент. Гайкові ключі бувають розмірні і універсальні розвідні, а також відкриті, накидні, торцеві і спеціальні. Щоб забезпечити певний момент затягування, застосовують динамометричні і граничні ключі.

Для складання нарізних з'єднань застосовують механізований інструмент з електро- і пневмоприводом.

У ремонтному виробництві широко застосовують багатошпиндельні гайковерти, за допомогою яких можна одночасно накручувати кілька гайок. Це значно підвищує продуктивність складальних робіт.

Конусні з'єднання складають так, щоб між торцями охоплюючої* і охоплюваної деталей залишався зазор, необхідний для затягування з'єднання і наступного підтягування його в період1 експлуатації,

Перед складанням з'єднання необхідно упевнитись, що конуси спряжуваних деталей збігаються.

Під час складання шпонкових з'єднань призматичні і сегментні шпонки встановлюють у паз з натягом (легкими ударами мідного молотка). Клиновидні шпонки мають входити в пази спряжуваних деталей з натягом по висоті.

Нерухомі шліцьові з’єднання складають за допомогою гідравлічних пресів або спеціальних пристроїв. Для запресування охоплюючі деталі нагрівають до температури 343...373 К. Рухомі шліцьові з'єднання перед складанням мають бути відповідно підібрані (спряжувану деталь добирають за валом).

Після складання нерухомі шпонкові і шліцьові з'єднання перевіряють на биття охоплюючої деталі відносно охоплюваної по торцю та ободу.

З'єднання з нерухомими посадками звичайно складають за допомогою гідравлічних або кривошипних пресів. Деталі з невеликим натягом з'єднують за допомогою ручних рейкових пресів або вручну легкими ударами мідного молотка. Великогабаритні деталі з великим натягом з'єднують після попереднього нагрівання охоплюючої деталі (іноді зручніше охолоджувати1охоплювані) до температури,

де ... - натяг у спряженні, мкм; .... - коефіцієнт лінійного розширення металу деталі, що нагрівається; ... - номінальний діаметр спряжуваних деталей, мм.

Температура нагрівання деталей має не перевищувати 773 К, бо інакше вони можуть втратити початкову міцність. Нагрівають деталі в розплавленому свинці або гарячому маслі, а охолоджують у рідкому азоті або діоксиді вуглецю.

Щоб уникнути перекосів під час напресування і запресування, застосовують різні оправки та наставки, які рівномірно розподіляють зусилля по спряжуваних поверхнях.

Рис......7. Встановлення підшипників кочення на вал і в корпус деталі

Підшипники кочення напресовують на вал або запресовують у корпус за допомогою преса чи гвинтових пристроїв, уникаючи ударів. Зусилля треба прикладати рівномірно по всьому кільцю. Для цього використовують підкладні кільця (рис. 47.7, а), монтажні труби (рис. 47.7, б, в) або гайки (рис. 47.7, г). Щоб запресувати підшипник у корпус з одночасним напресовуванням його на шийку вала, застосовують спеціальну оправку (рис. 47.7, д).

Правильно встановлені підшипники мають прокручуватись вільно без заїдання.

Нерознімні підшипники ковзання (втулки) звичайно запресовують у гнізда, а потім розточують чи розвірчують під діаметр шийки спряжень валів. Втулки запресовують на гідравлічних і механічних пресах. Необхідно добиватися збігу маслопровідних каналів у втулці та корпусі. Розточуючи втулки, слід обов'язково додержувати співвісності втулки і гнізда.

Шестерні напресовують на вали та осі пресом або за допомогою спеціальних пристроїв. Якість складання зубчастих передач оцінюють за бічним зазором і приляганням робочих поверхонь зубів.

Бічні зазори між зубами вимірюють індикатором або щупом. В разі складання зубчастих зачеплень з великим модулем бічний зазор можна визначати за допомогою свинцевої пластини, прокатавши її між зубами, а потім вимірявши мікрометром її товщину.

Рис. 47.9. Перевірка правильності контакту зубчастих коліс „на фарбу”: а - циліндричних; б - конічних (зуби ведучої шестірні); в - конічних (зуби веденої шестірні); І - при нормальній міжцентровій відстані; II - при зменшеній; ІІІ - при збільшеній;IV - у випадку перекосу осей; V - при нормальному зачепленні; VІ, VII та VIII - при неправильному зачепленні

Прилягання (взаємний контакт) робочих поверхонь зубчастих коліс перевіряють «на фарбу». Для цього робочі поверхні шестірні покривають фарбою і кілька разів прокручують зубчасті колеса в різних напрямах. Про контакт робочих поверхонь зубів свідчить форма і розташування відбитків (рис. 47.9).

Під час встановлення валів контролюють розташування їхніх осей і міжосьову відстань за допомогою спеціальних пристроїв, індикаторів, щупів та ін.

Заклепкові з'єднання роблять у холодному стані або попередньо нагрівши заклепки до температури 1173... 1223 К. Вільний кінець заклепки висаджують оправками, гідравлічними або пневматичними пристроями. Нещільне прилягання головок заклепок до поверхні деталі не допускається.

Під час складання ланцюгових та пастах передач контролюють їх натяг за величиною стріли провисання неробочої вітки, вимірюючи її лінійкою. Зірочки та шківи передач мають перебувати в одній площі, що перевіряють, прикладаючи до їхніх торців стальну лінійку або натягуючи струну (капронову жилку).

Вузли і агрегати складають на спеціальних стендах, конструкції яких наведено в каталогах пристроїв ремонтно-механічних заводів і каталогах по складанню відповідних машин і агрегатів.