Механизмы преобразования движения
При дефектуванні важливо знати й уміти призначити граничне спрацювання для різноманітних деталей устаткування, а також допустимі граничні розміри (наприклад, допустиме зменьшення діаметра різьби ходових гвинтів – 8%).
Перевірені деталі сортирують на три групи :
придатні для подальшої експлуатації
ті, що вимагають ремонту або відновлення
непридатні, які підлягають заміні
Ремонту та відновленню підлягають звичайно трудомісткі й дорогі у виготовленні деталі. Ремонтована деталь повинна бути наділена запасом міцності, який дозволяє відновлювати або змінювати розміри сполучуваних поверхонь ( за системою ремонтних розмірів), не знижуючи (а в ряді випадків підвищуючи) їхньої довговічності, зберігаючи чи покращуючи експлутаційні якості складальної одиниці (деталі). Деталі підлягають заміні, якщо зменшення їхніх розмірів в результаті спрацювання порушує нормальну роботу механізму, або викликає подальше інтенсивне спрацювання, яке приводить до вихроду механізму з ладу. При ремонті устаткування замінюють деталі з граничним спрацюванням, а також зі спрацюванням менше допустимого, якщо вони за підрахунками не витримують строку експлуатації до чергового ремонту. Строк служби деталей визначають з урахуванням граничного спрацювання у фактичних умовах експлуатації.
Деталі. які підлягають заміні, зберігаються до завершення ремонту механізму, бо вони можуть знадобитися для складання креслень або виготовлення зразків нових деталей.
3.2. Ремонт деталей механізмів.
3.2.1. Ремонт деталей реечного механізму.
Деталі роеечного механізму, що надходять у ремонт, можуть мати такі дефекти : спрацювання зубів по робочому профілю, один або декілька зламаних зубів, одну або декілька тріщин у вінці, спиці або ступиці, жмакання поверхонь отвору або шпоночної канавки в ступиці, зминання шліців і заокруглень торців зубів.
Деталі механізму зі спрацьованими зубами, як правило, не відновлюють, а замінюють новими. Однак для невеликих ремонтних підприємств, неоснащених необхідним устаткуванням для виготовлення нових коліс, рекомендуються описані нижче способи ремонту зубчастих коліс великого діаметра із великим модулем.
Колеса зі спрацьованням зубів по товщині, яке не виходить за межі допустимого, можна залишити в механізмі, бо вони не погрішують його роботу. циліндричне колесо з однобоким спрацюванням зубів 2 у правого торця (мал. 8) можна відремонтувати так : у колеса підрізати частину 3 , а з іншого боку приварити кільце 1, яке точно відповідає вилученій частині 3 ; потім кільце встановити так, щоб у перемиканні брала участь ліва (неспрацьована) частина зубів.
Деталі зі зламаним або викривленим зубом не можна залишати в механізмі – це може призвести до поламання зубів сполученої рейки й аварії складальної одиниці. Таку деталь у відповідальних передачах необхідно замінити придатним. У менш відповідальних тихохідних передачах пошкодженні зуби економічно вигідно відновлювати. Зубчасті колеса та рейки можна ремонтувати наплавленням спрацьованих зубів, встановленням зубчастих вкладишів, які закріплюють гвинтами або зварюванням (мал. 9), або вкрутнів тощо.
Обробка наплавлених зубів досить складна. Для її полегшення зуби коліс середніх і великих модулів наплавляють за
допомогою пари мідних шаблонів 6 (мал. 10), які маючи форму западин між зубами, утворюють бокові поверхні зуба. Перед наплавленням мідні шаблони з"єднують між собою планками 5 і прикріплюють до вінця колеса планками 7. Планки 7 можна замінити струбцинами або будь-яким іншим пристроєм. У зв"язку з тим, що метал, який наплавляється, не приварюеться до шаблонів внаслідок високої теплопровідності міді, шаблони легко виймаються. Після наплавлення колесу дають повільно прохолонути, зариваючи в гарячий пісок все колесо або ту його частину, де наплавлено зуб. Відновлення зубів наплавленням доцільне лише в тому випадку, коли інші способи застосувати неможливо.
Спрацьовані деталі, ремонт яких визнано недоцільним, необхідно замінювати новими парами, навіть в тих випадках, коли одна деталь в парі, що замінюється, спрацювання не має. Це пояснюється тим, що заміна обох деталей кожної пари, як правило, виготовляється одним і тим самим інструментом на одному і тому ж верстаті ; використання нової деталі в сполученні зі старою, небажане, бо зуби нової деталі не забеспечують нормального контакту з зубами, що вже приробилися, що виявляється по появі підвищеного шуму при роботі механізму. Крім того, необхідно також переконатися в тому, що на посадочних поверхнях немає задирів, вм"ятин та інших пошкоджень, які перешкоджають нормальній посадці колеса на вал або інші деталі. Якщо такі пошкодження є, їх обов"язково усувають розточуванням посадочного отвору і встановленням перехідної втулки, а при незначному спрацюванні – зачищенням отвору наждачним папером.
3.2.2. Ремонт деталей механізму гвинт-гайка.
Передача гвинт-гайка у відповідності з призначенням складається з двох головних деталей : гвинт 1 і гайка 2 (мал. 5).
а) ремонт гвинтів.
У ходових гвинтах, які мають трапецеїдальну або прямокутну різьбу, після тривалої роботи спрацьовуються різьбові опорні циліндричні поверхні. Спрацьовані ходові гвинти з трапецеїдальною різьбою ремонтують, а гвинти з прямокутною різьбою замінюють новими. Зігнуті гвинти правлять, рихтують за допомогою хомутиків, стяжок, важелів та іншими способами ; при правленні гвинт встановлюють у чентрі й визначають місця його найбільшого биття. Несправні центрові гнізда гвинта відновлюють на токарних верстатах, підрізуючи його торці.
Спрацьовану трапецеїдальну різьбу ходових гвинтів ремонтують, якщо її спрацювання не перевищує 10% початкової товщини витка. Ремонт виконують, вивіряючи і проточуючи або шліфуючи гвинт (мал. 11, а,б) по зовнішньому діаметру різьби так, щоб ширина витка після заглиблення канавки ( і ліквідації спрацювання) була нормальною ( на малунку показана штриховою лінією), тобто відповідала по ширині початковому розміру.
Спрацьовані шийки гвинта ремонтують шліфуванням, а сполучувані з ними втулки замінюють новими. Якщо можливо за умовами експлуатації, спрацьовані шийки гвинта проточують і на невеликій довжині, можна повернути на 180 і здійснити прицьому відповідне проточування шийок, а при необхідності встановити перехідні втулки.
Відремонтований ходовий гвинт необхідно перевірити на точність кроку спеціальним пристроєм (мал. 12). Для контролю пристрій встановлюють на гвинт призмами 1 і 4 і розташовують кульові наконечники (змінні). Закріплені на ніжках так, щоб вони помістилися між витками різьби гвинта 6 на відстані 8-10 її кроків ; це положення фіксують індикатором 3. Потім пристрій перевстановлюють на різні дільниці різьби гвинта і читають показники індикатора (при неправильному кроці гвинта ніжка, що коливається, з наконечником 5 нахилиться на величину, яку покаже індикатор).
б) ремонт гайок.
Гайки гвинтів супортів зі спрацьованою різьбою замінюють новими. Металомісткісткі й складні гайки ходових гвитнів звичайно відновлюють, розточуючи в них отвори і встановлюючи компенсатор спрацювання, який являє собою втулку, зовнішній діаметр якої виконаний зі щільним посадженням по розточеному отвору гайки і внутрішнім різьбовим отвором по відновленій різьбі ходового гвинта. Розточування виконують з попередньою розміткою з метою центрування осі різьби гайки з осями отворів, в яких встановлено гвинт.
У простіших випадках розмітку виконують кернером 1 (мал. 13) , пропущеним через отвір каретки 3 супорта : некернюють центр на торці гайки 2 і з нього проводять циркулем коло діаметром, дещо більшим, ніж зовнішній діаметр різьби гвинта. Потім по всій довжині гайки виконують розмітку двох поздовжніх рисок - бокової 8 і верхньої 7 (мал. 14), які слугуватимуть базою при встановленні гайки на верстаті для розточування і нарізування різьби. Для розмітки як базу використовують напрямні полозок : при нанесенні риски 8 базою служить поверхня 5, а риски 7 - поверхні 5 і 6. Розмітку виконують рейсмусом 9 зі спеціальною підставкою 4.
Після проведення цих робіт можна з певною точністю встановити гайку на верстаті для розточування в ній отвору і нарізування різьби. За круговою рискою на торці гайки здійснюють точне встановлення в горизонтальному та вертикальному положеннях ; після цього отвір розточують і нарізають на ньому різьбу. Положення нарізаного в гайці отвору по висоті і паралельність його осі базовим поверхням буде в точності відповідати положенню сполучуваного з гайкою гвинта, забезпечуючи їхню соосність.
Точність розташування в гайці різьбового отвору перевіряють перед монтажем складальної одиниці за двома нанесеними на гайку поздовженіми рисками. Для цього гайку 11 нагвинчують на гвинт 10 і встановлюють разом з ним дві однакові за висотою призми 13, розташовані на контрольній плиті 12 (мал. 15) ; при цьому гайку повертають на гвинт так, щоб бокова і верхня риски розташувалися одна за одною в горизонтальній площині. Проводячи вістрям реймуса 14 по рисках, контролюють паралельність їм осі отвору. Після цього встановлюють вістря реймуса у верхній точці кругової риски А і провертають гайку разом з гвинтом вручну : якщо вістря реймуса не окреслює коло, яке точно збігається з колом, накресленим на торці гайки, це означає, що гайка нарізана неправильно. Застосування розмітки скорочує трудомісткість складання гвинтової пари, бо відпадає необхаднасть у припасуванні гайки по місцю і підвищує її якість.
3.2.3. Ремонт деталей кулісного механізму.
У кулісному механізмі спрацьовуються куліса, кулісний камінь, повзун з пальцем, гвинт і гайка переміщення повзуна, кулісне зубчасте колесо. В кулісі спрацьовуються поверхні паза, в якому переміщується кулісний камінь, і отвори, якими куліса з"єднується з сергами. В кулісного камня спрацьовання зазнають поверхні, які ковзають у пазу куліси, й отвір під вісь повзушки, а у повзуна - поверхня основи, бокові похилі поверхні, а також вісь. У кулісного зубчастого колеса спрацьовуються напрямні на його торці.
Поверхні паза куліси при їхньому спрацюванні більше 0,3 мм і наявність на них глибоких задирів ремонтують фрезеруванням з наступним з наступним шабруванням ; при меньшому спрацюванні обмежуються одним шабруванням. При шабруванні зафарбовують одну зі стінок паза, використовуючи прицьому контрольну лінійку, і знімають метал за відбитками фарби, здійснюючи контроль за індикатором. Для цього в неспрацьовані отвори куліси встановлюють контрольні оправки, кінці яких повинні виступати з отворів на 150-200 мм. Кулісу з оправками встановлюють боком на перевірочну плиту так, щоб кінці кожної оправки спиралися на дві кінцеві міри довжини. Потім на плиту ставлять стійку з індикатором, підводячи його стержень для вимірювання переміщувався по ширині паза, досягаючи її паралельності першій з допустимими відхиленнями не більш 0,03 мм ; перевірку на паралельність здійснюють кінцевими мірами довжини.
При спрацюванні в куліси отворів під серги спочатку ремонтують стінки паза, орієнтуючись за найменш спрацьованними дільницями на їхніх кінцях, а потім розточують отвори для встановлення у них втулок. Якщо це пов"язано зі зняттям значного шару металу, який загрожує послабити кулісу, то знімають у отворах мінімальний шар металу, а кулісу з"єднують з сергами за допомогою осей збільшеного діаметра.
При обробці отворів куліси необхідно досягати паралельності їхніх осей між собою, а також їхньої паралельності стінкам паза (допустиме відхилення 0,04 мм на довжині 300 мм, виміряній по вставленій в отвір оправці).
Спрацьований кулісний камінь звичайно змінюють новим, який припасовують шліфуванням або шабруванням по пазу куліси (камінь повинен переміщуватися по всій довжині паза без заїдань). Отвір каменя, який не має втулки, виконують по відремонтованій осі повзуна, а при його наявності - під нову втулку. В камені проточують також мастильні канавки.
Напрямні на торці кулісного зубчастого колеса (поверхні1 і 5 на мал. 16.) ремонтують шабруванням за кутовою лінійкою і повзуном (вілдремонтованим або виготовленим заново). Поверхню 1 обов"язково перевіряють індикатором на паралельність торцю кулісного зубчастого колеса 3, переміщуючи стійку 4 з індикатором 5 по перевірочній плиті поверхню основи повзуна, перевіряючи періодично контрольним косинцем перпендикулярність осі 7 основі повзуна 6 у двох взаємно перпендикулярних напрямках - поздовжньому і поперечному. Косинець встановлюють на точній плоско-паралельній плитці 9. Між косинцем і віссю повинен бути рівномірний просвіт. При подальшому шабруванні бокових похилих поверхонь повзуна досягають взаємопаралельності їхніх твірних з допуском 0,02 мм по всій довжині поверхонь. Відремонтований повзун сполучають з постійною напрямною куліси і клином, який у більшості випадків виготовляють заново.
Повзун повинен переміщуватися по напрямних кулісного колеса без коливання.
2.2.4. Ремонт деталей кулачкового механізму.
В кулачковому механізмі в залежності від його типу спрацьовуються торцева канавка 13, ролик 14 та повзун 15 (мал. 2) або канавка в кулачоку 2, ролик 3 та повзун (мал. 2-а). Спрацювання деталей кулісного механізму відбувається під впливом сил тертя.
В плоских (мал. 2) кулачкових механізмах строк експлуатації деталей достатньо великий. Виготовлення деталей 12, 14,15 не потребує великих грошових витрат, і тому у випадку спрацювання будь-якої деталі механізму її просто замінюють на нову, або замінюють пару кулачок-ролик.
В просторових (мал. 2-а) кулачкових механізмах ремонт кулачка доцільний тільки в тому випадку, коли кулачок має складну форму канавки. В такому випадку, якщо спрацьовується канавка на кулачку, її розточують на фрезерувальному верстаті з подальшим шабруванням. І в залежності від того на скільки розширено канавку, встановлюють належного діаметру ролик. Але і в просторовому механізмі в разі спрацювання тільки ролика його замінюють новим.
У повзуна спрацьовується поверхня основи, бокові похилі певерхні. Ремонт поверхонь повзуна виконують шабруванням.
Якщо казати взагалі, то при ремонті кулачкових механізмів ремонт деталей економічно невиправданий, і тому в більшості випадків спрацьовані деталі замінюють новими.
3.2.5. Ремонт деталей ексцентрикового механізму.
Ексцентриковий механізм за своєю конструкцією дуже схожий на плоский кулачковий механізм. В механізмі від впливом сил тертя спрацьовуються ексцентрик 7 і ролик 9 (мал. 1). В разі спрацювання цих деталей, їх ремонт майже не використовують. В разі порушення точності роботи механізму замінюють ролик 9 або ексцентрик 7, або усю пару.
В раза заміни ексцентрика необхідно, також, переконатися в тому, що на посадочних поверхнях немає задирів, вм"ятин та інших пошкоджень, які перешкоджають нормальній посадці колеса на вал або інші деталі. Якщо такі пошкодження є, їх обов"язково усувають розточуванням посадочного отвору і встановленням перехідної втулки, а при незначному спрацюванні – зачищенням отвору наждачним папером.
3.2.6. Ремонт деталей храпового механізму.
Основні деталі які спрацьовуються в храповому механізмі є храповик 6 і собачка 5 (мал. 4)
Храповик можна розглядати як зубчасте колесо зі скошеними в один бік зубами. Тому для його ремонту можна використовувати всі методи ремонту звичайного зубчастого колеса, описані в п. 3.2.1. Ремонт собачки виправдовується лише в разі виникнення дефекту, який називається зализування. В усіх інших випадках собачку доцільніше замінювати на нову. В разі зализування зубів храповика їх перезаточують на на поперечно-стугальних верстатах. В разі виникнення важких дефектів доцільніше пошкодженні деталі храпового механізму замінювати на нові.