Научная статья на тему 'Влияние изменения температуры нагрева на величину крутящего момента при разборке резьбовых соединений'

Влияние изменения температуры нагрева на величину крутящего момента при разборке резьбовых соединений Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»

CC BY
548
30
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по механике и машиностроению , автор научной работы — Чижов Василий Николаевич, Митин Евгений Анатольевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Влияние изменения температуры нагрева на величину крутящего момента при разборке резьбовых соединений»

отверстиями 4, а на участке вне жесткого патрубка основными отверстиями 5. причем гибкий воздуховод 3 фиксируется на заданной высоте кольцами 6.

1 о о л да 1 о і о О О О О О О] | о о о о, | Ї2—а. е-1 А—і У ¿Г сГ о' е/* с, о' СУ ; і

ч І

Рис. Стабилизатор давления воздуха: а) режим запуска системы вентиляции (переходной режим); 6) рабочий режим. 1 - воздуховод магистральный; 2 - патрубок жесткий; 3 - воздуховод пленочный; 4 - отверстия (перфорация) дополнительные;

5 - отверстия (перфорация) основные; 6 - кольца

Работа стабилизатора давления происходит следующим образом. При отсутствии давления в магистральном воздуховоде 1 гибкий воздуховод 3 ложится на нижнюю часть патрубка 2 и кольца 6.

При включении вентилятора (шибера) поступивший из магистрального воздуховода воздух частично выходит через дополнительные отверстия 4 на участке прохода в жестком патрубке 2, и давление в воздуховоде 4 наращивается медленнее, т.е. уменьшается аэродинамический удар в период запуска гибкого воздуховода. Гибкий воздуховод 3 плавно раскрывается, создавая возможность для выхода воздуха через основные отверстия 5. При полном раскрытии гибкого воздуховода 3 система работает при нормальном эксплутацион-ном давлении, соответствующем прочностным характеристикам гибкого воздуховода 3, который в нормальном рабочем положении, после запуска, прижимается к внутренней поверхности жесткого патрубка 2. на участке прохода в последнем, перекрывая тем самым дополнительные отверстия 4.

Сравнительные испытания показали эффективность предложенного технического решения. Срок службы пленочного воздуховода со стабилизатором давления повышается практически вдвое. Данное устройство было внедрено на вагоноремонтном заводе г. Иваново, что также подтверждает практическую значимость работ в этом направлении.

В.Н. Чижов, ЕЛ. Митин

ВЛИЯНИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НАГРЕВА НА ВЕЛИЧИНУ КРУТЯЩЕГО МОМЕНТА ПРИ РАЗБОРКЕ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Неотъемлемой частью ремонта машин и агрегатов является разборка резьбовых соединений. Известно, что трудоёмкость отвинчивания и завинчивания гаек и болтов на специализированных ремонтных предприятиях составляет 25-60% от общей трудоёмкости разборочно-сборочных работ [1, 2], а в колхозных ремонтных мастерских она ещё выше. При этом третья часть резьбовых соединений относится к группе трудноразъёмных , так как работает в области высокой и низкой температур, а также в агрессивных средах.

В процессе работы на резьбовое соединение оказывает воздействие большое

количество факторов [3], отрицательно влияющих на процесс разборки. Влияние их на соединение бывает настолько существенным, что возникают ситуации, когда единственным способом разборки является разрушение деталей соединения. Применение любого вида инструмента, а также дополнительных вспомогательных операций проводится с одной целью - снизить крутящий момент, возникающий при откручивании.

Существуют теоретический и практический методы контроля усилия затяжки [1,4]. Теоретический позволяет приближенно рассчитать крутящий момент не-

обходимый при разборке соединений, работающих в постоянном контакте со смазывающими материалами, защищёнными кожухами и пыльниками [5]. При ремонте машин разборка таких соединений не вызывает трудностей. Для остальных соединений этот метод применять нецелесообразно, т.к. он будет давать большую погрешность. Из практических наиболее распространёнными являются: по значению крутящего момента, по углу поворота гайки или винта при затяжке, по удлинению болта. Перечисленные методы позволяют контролировать усилие лишь при сборке. В нашем случае важно зафиксировать момент, когда произойдёт смещение гайки относительно оси болта или шпильки, в связи с чем встаёт вопрос о разработке методики по определению крутящего момента, возникающего при разборке соединений.

На кафедре ТКМ и РМ разработан и изготовлен динамометрический ключ. Для более точного снятия показаний на ключе использовалась индикаторная головка с ценой деления 0,01 мм., позволяющей проводить измерения с точностью до

0,091 Нм. Перед началом каждой серии экспериментов проводилась проверка тарировочной шкалы ключа.

По разработанной методике с использованием этого инструмента были проведены исследования. Оценка крутящего момента начиналась при комнатной температуре (20°С). Максимальная температура нагрева достигала 700°С. Даль-

нейшее увеличение температуры может приводить к структурным изменениям в металле, и исследования в этой области не проводились. Для определения погрешности измерения опыты проводились с 3-кратной повторностью при сохранении начальных условий в каждом опыте. Погрешность измерения составила 0,3 Н*м.

Полученные результаты представлены на рисунке.

Анализ полученной зависимости показал, что с увеличением температуры нагрева охватывающей детали от 20°С до 700°С наблюдается снижение крутящего момента в 2 раза. При достижении температуры 700°С крутящий момент составил 40 Н м. Эго связано с тем, что скорость нагрева охватывающей детали при использовании напряжения холостого хода, равного 7,2 В, достигает 150 град/сек. Охватываемая деталь не успевает прогреваться так как распространению теплового потока мешают продукты ;окисления в витках резьбы. Образующийся при этом термический зазор между сопрягаемыми деталями приводит к разрушению продуктов окисления.

Таким образом электроконтактный нагрев охватывающей детали до температуры 700°С со скоростью 150 град/сек. позволяет снизить крутящий момент при разборке более чем в два раза, что обеспечит сохранность деталей резьбового соединения и облегчит его разборку.

Литература

1. Механизация и автоматизация капитального ремонта колёсных и гусеничных машин / Л.А. Абелевич и др. - М.: Машиностроение, 1972.-408 с.

2. Колясинский

З.С., Кононович A.B. Механизация разборки и сборки грузовых автомобилей. - М.: Автотран-сиздат, 1962. - 305 с.

2

*

Ж

К

0)

Я

О

S

В

>>

&

120

110

100

90

80

70

60

50

40

30

—1 З ;

100 200

300

400 500 600 700

800

Температура нагрева охвактывающей детали, С

Рис. Зависимость изменения крутящего момента от температуры нагрева охватывающей детали

3. Биргер И.А., Иосилевич ГБ. Резьбовые соединения. Библиотека конструктора. - М.: Машиностроение, 1973. - 256 с.

4. Семёнов В.М. Нестандартный инструмент для разборочно-сборочных работ. -М.: Агропромиздат, 1985. - 87 с.

5. Тройнич Н.П., Гайдучок В.М. Защита деталей резьбовых соединений от коррозии в ремонтных мастерских // Механизация и электрификация сельского хозяйства. - 1989. - № 1. - С. 48.

A.B. Бодякип, М.В. Селиверстов1 • и \

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ИЗНОСНЫХ ИСПЫТАНИЙ РАБОЧИХ ОРГАНОВ ДИСКОВЫХ ПОЧВООБРАБАТЫВАЮЩИХ ОРУДИЙ

Важнейшим критерием, определяющим ресурс работы почвообрабатывающих орудий, является их износостойкость. Учитывая характер работы этих деталей, т.е. постоянное воздействие абразивных частиц почвы, наличие влажной среды, износостойкость может быть обеспечена повышенной твёрдостью рабочей части (режущей кромки) до 58-60НЯС. В процессе работы наблюдается износ режущей кромки и, как следствие этого, затупление диска, нарушение нормальной работы агрегата.

Разработанный способ восстановления геометрии режущей кромки позволяет производить одновременно и термообработку, обеспечивая тем самым её твёрдость в заданных пределах. Однако наличие твёрдости рабочей поверхности не позволяет однозначно судить об обеспечении износостойкости, так как в процессе восстановления возможны возникновение микротрещин, термические напряжения, что приведет к охрупчиванию режущей кромки и ее разрушению в процессе эксплуатации. Исходя из этого возникает необходимость проведения лабораторных испытаний восстановленных дисков на относительную износостойкость при различной твердости металла режущей кромки диска.

Существует несколько методов проведения испытаний на износостойкость.

Проведение исследований по методу Кринеля предусматривает воздействие на режущую кромку диском из низкоуглеродистой (мягкой) стали, при постоянной

} Научный руководитель В.И. Чижов

подаче в зону контакта абразивных частиц. Используется стальной диск диаметром 100 мм, вращающийся со скоростью 50 об/мин. и усилием поджима 2 кгс/мм2 ширины диска. Данный способ обеспечивает проведение ускоренных испытаний, но характер воздействия на режущую кромку здесь весьма отличается от условий рядовой эксплуатации, т.к. воздействие абразивных частиц оказывается на ограниченную область режущей кромки, и не обеспечивается равномерность воздействия по всей ширине режущей кромки.

В какой-то мере указанных недостатков лишён метод Бринеля-Хаворта. Здесь воздействие на режущую кромку оказывает резиновый диск с одновременной подачей абразивных частиц в зону контакта. Диск вращается со скоростью 150 об/мин. и прижимается к режущей кромке орудия. Деформация диска позволяет увеличить зону контакта с режущей кромкой и обеспечить большую скорость и равномерность движения потока абразивных частиц по изнашиваемой поверхности, однако здесь будет наблюдаться износ поверхности резинового диска, что неизбежно приведёт к неравномерному воздействию его на режущую кромку в процессе испытания и не позволит в полной мере воспроизвести реальные условия работы диска сошника.

В значительной степени моделирование условий работы почвообрабатывающих орудий наблюдается при использовании лабораторной установки, включающей в себя барабан диаметром 600 мм, заполненный абразивными частицами определенной влажности, в которую

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.