CC BY
23
Key words: quality management system, biscuit roll.
Litvinova Marina Igorevna, master, marinamer 780(a),mail, ru, Russia, Voronezh, Voronezh State University of Engineering Technologies,
Bolgova Maria Anatoljevna, student, mashal4. bolgova(a>yandex. ru, Russia, Voronezh, Voronezh State University of Engineering Technologies,
Kleymenova Natalia Leonidovna, candidate of technical sciences, docent, klesha78(cb,list.ru, Russia, Voronezh, Voronezh State University of Engineering Technologies,
Bolgova Inessa Nikolaevna, candidate of technical sciences, docent, bolgovainessa (a),ya.ndex.ru, Russia, Voronezh, Voronezh State University of Engineering Technologies,
Orlovtseva Olga Alexandrovna, candidate of technical sciences, docent, o. orlovtseva(a>,mgutm. ru, Russia, Moscow, Moscow State University of Technologies and Management named after K. G. Razumovsky (First Cossack University)
УДК 65.018
РАСЧЕТ СТОЙКОСТИ КОНТРОЛЬНО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ИНСТРУМЕНТА, ПРИМЕНЯЕМОГО ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ АРТИЛЛЕРИЙСКИХ ГИЛЬЗ
С.А. Кисвянцев, Т.А. Комарова
Приводится расчет стойкости контрольно-измерительного инструмента, применяемого при производстве артиллерийских гильз путем вычисления теоретического износа его рабочих поверхностей.
Ключевые слова: расчет, стойкость инструмента, мерительный инструмент, гильза, калибр, скоба, пробка.
В настоящее время основными способами определения стойкости контрольно-мерительного инструмента являются экспериментальные исследования, а также обобщение производственного опыта.
Использование расчетно-аналитического метода основано на обобщении статистических данных. В справочнике [1] достаточно полно представлены данные по стойкости штампов до переточки для операций (вырубка, вытяжка, штамповка и т.д.).
В патронно-гильзовом производстве наряду с основными формоизменяющими операциями особое место занимают операции контроля. В массовом производстве не всегда удается обходится универсальными средствами измерения, поэтому для патрон-но-гильзового производства применяют специальные - резьбовые и гладкие пробки, скобы и приборы. Ориентировочную стойкость контрольно-мерительного инструмента, применяемого для контроля геометрических параметров артиллерийских гильз, предлагается рассчитать, используя закон Арчарда [3], согласно которому, объемный износ трущихся тел пропорционален пути трения и площади контакта этих тел:
V = КИ * Ar * S, (1)
где V - объемный износ трущихся тел; S - путь трения; Аг - площадь контакта; Ки - коэффициент износа.
Для пластического контакта это соотношение принимает вид:
? = *-•=? <2>
где ot - предел текучести; Р - сила давления одного материала на другой в трущейся паре.
Для оценки стойкости контрольно-измерительного инструмента проведем расчет теоретического износа калибров для 100-мм гильзы.
(3)
V =
За>
Расчет стойкости приводится для калибр-скобы на диаметр фланца (рис. 1) и резьбовой пробки (рис. 2) для контроля 100-мм гильзы. Для скобы.
Рис. 1. Типовая конструкция измерительной калибр-скобы
(4)
Определяем площадь поверхности трения
Аг = 8 * 7 * 2(две стороны скобы) = 112 мм2
Коэффициент износа
Ки = 5 * 10-3(без смазки [3]); ot « 36 ... 38 кг/мм2 (т.к. скоба изготавливается из стали 20 ГОСТ 1050-2013 с последующей цементацией или из стали У10А ГОСТ 1435-99);
Контроль диаметра фланца гильзы производится в двух взаимно-перпендикулярных направлениях. Усилие прохождения проходной части калибра должно быть не более 2 кг. Кроме того, контроль осуществляется несколько раз: рабочим перед предъявлением ОТК (100%), ОТК перед предъявлением ВП МО (100%) и представителем ВП МО (5%).
Следовательно,
5 = 8*2 + 8*2 + 8*2* 0.05 = 32,8 мм, (5)
Таким образом:
0,005*1*32,8 Л ™ „ г-„ „ г- з
V
3*36
0,0015185 мм .
(6)
С учетом того, что объем распределяется равномерно по рабочей поверхности калибра, представляющей собой прямоугольник
V = Ar*t, (7)
где t - толщина слоя износа.
V 0.0015185 ~
t= — =-= 0.000013558 мм (8)
Аг 112 v '
ПР = 114,888+0,035мм, ПР! = 114,952 мм, где ПР - исполнительный размер скобы; ПР1 - изношенный для ОТК размер скобы. На основании вышеизложенного: И = ПРХ - ПР = 114,952 - 114,888 ... 114,923 = 0,064 ... 0,029мм, (9)
где И - износ.
Количество гильз, которое возможно измерить данным калибром равно:
= И = 0,064...0,029 = 4720 ___ 2140 шт_
t 0,000013558 v '
(5310 шт. до износа в размер ВП МО). Для резьбовой пробки.
Контроль параметров резьбы в гнезде гильзы производится ввинчиванием резьбовых калибров. Ручка проходного резьбового калибра должна быть снабжена односторонним рычагом длиной 100 мм. Допускается ввинчивание резьбовой проходной пробки с моментом до 0,3 кгм.
Рис. 2. Типовая конструкция резьбовой калибр-пробки
Исходя из этого, определяется осевое усилие, действующее на витки калибра по соотношению:
^ = /^^С^ + <Р), (П)
где Б а - осевая сила, возникающая от момента ввинчивания; \|/ - угол подъема резьбы; ф - угол трения.
Зададимся размерами пробки.
Параметры резьбы:
с! 1 = 25.125 мм, сЬ = 26.031 мм, с! = 27.004 мм, г =1.814 мм.
Количество витков для стандартного гнезда под средство воспламенения, с минимальной длиной резьбы 13 мм составит
П 1П
7. (12)
п
13 тт
1.814
По требованию отраслевых стандартов заходная нитка должна быть срезана до полной ширины витка и притуплена с обоих сторон калибра, следовательно
п = 7-2 = 5. Вычисляем угол подъема резьбы:
ф = агсЬа ( —) = агсЬа (—^^—) = 1.27°
^ а \пй2) а 43.14*26.031/
Принимаем:
ср = а^(т1),
где г| = 0,1 - коэффициент трения материала калибра о метал гильзы.
ср = а^(ОД) = 5,7°. Определим теперь силу ввинчивания:
_ М _ 0.3 —ОД
— ~ЦТ~ ~ 0.026031*0.1 — КГ,
(13)
(14)
(15)
(16)
__(IV)
0.1-0.026031
где Ь = ¿/2/2 - расстояние от оси до прилагаемой силы (сЬ) и 1 = 100 мм - длина рычага. Таким образом,
Fa = ——— =-—-= 68,6кг. (18)
гд($ + <р) 1.27 + 5.7) 4 '
В соответствии с [2] калибр считается изношенным, если средний диаметр его выходит за установленные стандартом пределы износа на 1/5 длины резьбы, начиная от витка с полным профилем. Путь трения 1
5 = - * и * й2*п = 0,2 * 3,14 * 26,031 * 5 = 81,73 мм, При контроле пробки допускается смазывание бензином,
Ки = 2 * 10-4(для бедной смазки [3]). Подставляя значения в формулу для вычисления объема, получим:
0,0002*68,6*81,73 _ п п^ппг> з
V
3*36
0,01038 мм .
Площадь поверхности трения однозначно определяется как: Аг = тт * й2 * (А - с1г) = 3,14 * 26,031 * (27,004 - 25,125) = 153,6 мм2 Толщина слоя износа:
V 0,01038 пппп£-7£
Ь = — = ____ = 0,0000676 мм.
153,6
(19)
(20) (21) (22)
По КД допускается износ среднего диаметра резьбы до 25,996 мм, следовательно, износ составит
И = 26,031 - 25,996 = 0,035 мм. (23)
Количество гильз, которое возможно измерить данным калибром составит:
и 0,035 ....
N = - = —:-« 518 шт. (24)
t 0,0000676 v '
Для приборов, контроля толщины дна полуфабрикатов штамповки и прессовки износ измерительных стержней не так важен, так как их настройка производится путем нанесения новых рисок на измерительные шкалы и установкой положения сменных упоров (например, для рычажных универсальных для контроля толщины стенки). Калибр на допуск соосности выточки с корпусом представляет собой прибор, измерительным органом которого является винт. При поверке или изнашивании винта контролируемый размер также легко устанавливается, а винт после этого пломбируется. Полный износ таких приборов оценить довольно трудно. Указанные приборы изготавливаются по требованию цехов при организации производства изделий в зависимости от количества контролирующих органов (БТК) и служат ориентировочно по 50000... 100000 изделий (с учетом случайных поломок).
С учетом изложенного, средняя стойкость для контрольно-измерительного инструмента:
5000 шт. - скобы гладкие пробки;
500 шт. - резьбовые калибр-пробки ПР, 4000 шт. - НЕ;
50000 ... 100000 шт. - измерительные приборы.
Список литературы
1. Григорьев Л.Л., Иванов K.M., Юргенсон Э.Е. Холодная штамповка справочник/под редакцией Л.Л. Григорьева. Санкт-Петербург: Изд-во «Политехника», 2009. 665 с.
2. МИ 1904-88. Калибры резьбовые цилиндрические - рекомендация. М., 1988.
59 с.
3. Лужков Ю.М., Александров В.Д. Основы триботехники учебник. М.: Изд-во Московский Автомобильно-дорожный Государственный технический Университет, 2013. 375 с.
Кисвянцев Сергей Анатольевич, канд. техн. наук, ведущий инженер-конструктор, mastersee2582(a),gmail.сот. Россия, Тула, АО «НПО «СПЛАВ» им. А.Н. Ганичева»,
Комарова Татьяна Анатольевна, ведущий инженер-конструктор, mastersee2582(a),gmail.сот. Россия, Тула, АО «НПО «СПЛАВ» им. А.Н. Ганичева»
CALCULA TION OF THE STABILITY OF THE CONTROL AND MEASURING TOOL USED IN THE PRODUCTION OF ARTILLERY CASES
S.A. Kisvyantsev, T.A. Komarova
The calculation of the resistance of the control and measuring tool used in the production of artillery casings by calculating the theoretical wear of its working surfaces is given.
Key words: calculation, tool life, measuring tool, sleeve, gauge, bracket, plug.
136
Kisvyantsev Sergey Anatolyevich, candidate of technical sciences, leading design engineer, mastersee2582@gmail.com, Russia, Tula, JSC «NPO «SPLAV» them. A.N. Ganichev»,
Komarova Tatyana Anatolyevna, leading design engineer, mas-tersee2582@gmail.com, Russia, Tula, Russia, Tula, JSC «NPO «SPLAV» thein. A.N. Gan-ichev»
УДК 621.398
ПАСПОРТИЗАЦИЯ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СРЕДСТВ ПОЛИГОННОГО ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА
В.А. Мартынов, Л.В. Лаврентьева, О.В. Маслова
Рассмотрена необходимость проведения периодической паспортизации измерительных средств на примере результатов реальной метрологической аттестации кинотеодолита.
Ключевые слова: паспортизация, измерительные средства, оптические средства, кинотеодолит, погрешность.
При лётных испытаниях образцов современной военной техники для получения измерительной информации значительную роль играют средства траекторных измерений. Существует устойчивая тенденция к повышению требований по точности получаемых параметров траектории. Анализ работы средств траекторного комплекса показывает, что зачастую точность измерительных средств не соответствует паспортным данным, в особенности у тех, которые находятся в эксплуатации продолжительное время. Комплексными причинами снижения точности измерений являются: влияние на работу аппаратуры температуры и влажности окружающей среды, износ деталей.
Одной из важнейших задач, связанных с эксплуатацией полигонного измерительного комплекса (ПИК), является паспортизация (аттестация) измерительных средств. Паспортизации подвергаются только исправные, настроенные и проверенные на соответствие техническим условиям (ТУ) (по внутристанционным характеристикам) измерительные средства. При аттестации измерительных средств должен быть получен ответ на вопрос, соответствуют ли реальные характеристики точности измерений заданным (паспортным) требованиям.
Определение соответствия реально существующих точностей измерительного средства паспортным тактико-техническим требованиям проводится посредством автономной паспортизации в условиях близких к реальным условиям эксплуатации.
При проведении автономной паспортизации пользуются методом невязок «средневзвешенной траектории», по которому сравнивают результаты измерений, выполненные отдельными измерительными средствами с проверяемыми. Или используют в качестве эталона средства, хотя и имеющие инструментальную погрешность, соизмеримую с погрешностью паспортизируемых измерительных средств (ИС), однако расположенные по отношению к измеряемым участкам траектории в зоне, где параметры траектории определены с более высокой точностью.
Основными способами паспортизации ИС являются:
самолетные (вертолётные) облёты;
пуски ракет;
