Matavimu teorija ir praktika

Suleidimai riedėjimo guoliams. Riedėjimo guoliai yra labiausiai paplitę standartizuoti junginiai. Visi riedėjimo guoliai suskirstyti į 5 tikslumo klases; 0,6,5,4,2. 0-pati netiksliausia, 2-pati tiksliausia. Guolio tikslumo klase parenkama vadovaujantis junginio riedėjimo tikslumo ir mechanizmo darbo sąlygų reikalavimais.Guolio jungiamieji paviršiai pagaminti su tam tikromis tolerancijomis. Reikiami suleidimai gaunami atitinkamai pagaminus veleną ir skylę korpuse, kur bus montuojamas guolis. [1pav.] Suleidimas parenkamas atsižvelgiant į guolio žiedo apkrovimo pobūdį. Apkrovimas galimas trijų tipų; vietinis, cirkuliacinis, svyruoklinis. VIETINIS-bus toks kada jėga pastovaus dydžio spaudžia į ttą pačią žiedo dalį. Pvz.; tarp staklių, tarp alkūninio veleno, smagračio.(2pav.) CIRKULIACINIS-yra toks, kada jėga pastovaus dydžio, o jos priedėtes taškas keliauja žiedo paviršiumi.(3pav.)SVYRUOJANTIS-yra sudėtingesnis apkrovos atvejis, viena jėga pastovaus didžio, kita keliauja……Parenkant suleidimą būtina nustatyti apkrovimo pobūdį.Pvz., jeigu sukasi velenas, o veikianti jėga pastovaus didžio ir krypties, tada vidinis žiedas gauna cirkuliacinį apkrovimą, išorinis-vietinį.Jeigu sukasi korpusas, veikianti jėga pastovaus dydžio ir krypties,tada vidinis žiedas gauna vietinį apkrovimą,o išorinis-cirkuliacinį.Žiedas, kuris gauna cirkuliacinį apkrovimą su detale jungiamas su įvarža, kuris gauna vvietinį su tarpu.Vienas iš žiedų montuojamas su tarpu tam, kad jis galėtų prasisukti ir keisti dylantį rutuliukų bėgimo takelio ruožą.Žiedu jungimas su įvaržomis ir tarpais palengvina guolių montavimą ir apsaugo juos nuo riedėjimo kūnų užsikirtimo, kada tarp veleno ir korpuso ddarbo metu susidaro temperatūrų skirtumas.Suleidimą reikia parinkti taip, kad besisukantis žiedas būtų montuojamas(jungiamas) su įvaržą.Guolio darbingumas priklauso nuo tarpo tarp riedėjimo kūnų ir žiedų dydžio.Radialinis tarpas yra suminis tarp sukimosi kūnų ir riedėjimo takelių pjūvyje statmename sukimosi ašiai.G..=D1-(D2-2dr); D1-vidinio žiedo riedėjimo takelio skersmuo.D2-išorinio žiedo riedėjimo takelio skersmuo.dr- riedėjimo kūno skersmuo.Komontažo gaunamas darbinis radialinis tarpas G, kuris bus mažesnis už pradinį radialinį tarpą žiedų deformacijos dydžių.Darbinio radialinio tarpo dydžiui turi įtakos žiedo temperatūrine deformacija kontakto vietoje tarp riedėjimo kūnų ir bėgimo takelių.G.0. Žiedui su cirkuliacinių apkrovimo, suleidimas parenkamas pagal apkrovimo intensyvumą arba pagal skaičiuojama reikalinga mažiausia įvarža tarp žiedo ir jungiamos detales.Apkrovimo intensyvumas; P=Fr/b*k1*k2*k3 Fr-radialinė apkrova į guolį. b-darbinis sujungimo plotis.b=B-2*r B-guolio žiedų užapvalinimo spinduliai.(Pav.4) k1-dinaminis suleidimo koeficientas, priklausantis nuo apkrovimo ppobūdžio.k2-koeficientas įvertinantis suleidimo įvaržos susilpnėjimą esant tuščiaviduriam velenui arba plonasieniam korpusui.Kai velenas yra masyvus k2=1.k3-koeficientas įvertinantis netolygų radialinio apkrovimo pasiskirstymą, veikiant ir ašiniai jėgai.(Fa) Koeficiento k3 reikšmė priklauso nuo dydžio: Fa/Fr*ctg. .-kontakto kampas nurodomas guolių matmenų lentelėse.Atvejais kada sudėtinga tiksliai nustatyti dinaminį koef. k1, suleidimą galima parinkti apsiskaičiavus mažiausią reikiamą įvaržą tarp apkrauto žiedo ir jungiamos detales.Minimali įvarža skaičiuojama pagal tokia formulę Nmin=13*Fr*N’/105*(B-2*r); N’–koef. priklausantis nuo guolių serijos. Maksimali suleidimo įvarža negali būti didesnė už leistiną, kad nuo įvaržos nesutruktų žžiedai. Leistina jėga lygi:[N]=11,4*[.]*N’*d/2*(N’-1)*105; .-leistinas įtempimas tempimui,kuris yra parenkamas iš lentelės.Nuokrypių klasifikavimas.Analizuojant detalių tikslumą, išskiriami nominalusis,idealus be formų ir matmenų nuokrypių paviršiai, kurių forma nurodyta brėžinyje ir realūs ar tikrieji paviršiai.Realus pav. gaunami gaminant detales ir eksploatuojant mašinas.Nominali pav. padėtis nustatoma nominaliais matmenimis tarp jų ir bazių arba tarp nagrinėjamų paviršių,jeigu bazės nenurodytos.Bazė yra paviršius arba paviršių junginys,atliekantis paviršiaus funkciją.Bazė taip pat gali būti ašis, taškas, priklausantis gaminiui ir naudojamas bazavimui.Realus pav. ir profiliai skiriami nuo nominalių dydių.Dėl nuokrypių matmenys skirtingose detalės pjūviuose skiriasi vienas nuo kito.(Pav.5)Cilindrinės detalės matmenys skersiniame pjūvyje gali būti nustatyti kintamu spinduliu r,atskaitomu nuo geometrinio centro O nominalaus pjūvio.Šis spindulis vad. kintamu matmenu,t.y. tokiu,kurio dydis kinta priklausomai nuo ašinės koordinatės z ir kampinės koordinatės .. Kintamo matmens r nuokrypis yra lygus: .r=r-r0=f(.);r0-nominalus matmuo;f(.)-funkcija vaizduojanti profilio paklaidą.Skersinio pjūvio konturas tenkina jo uždarumo sąlygą:.(.+2.)=f(.) .- polinis kampas.Paklaidų klasifikavimui naudojamos Furje eilutės.Profilio paklaidas patogu charakterizuoti profilio paklaidų,harmoninių dedamųjų visuma,nustatant fizinių kampų ir amplitudžių spektrais nuokrypių su skirtingais dažnumais visuma. Naudojantis poline koordinačių sistema detalės nuokrypius skersiniame pjūvyje galima pakeisti Furje eilutės pavidalu: f(.)=a0/2+.(ak*cosk.+bk*sink.);ak ir bk- k-tosios harmonikos Furje eilutės koeficientai; k-harmonikos dedamosios eilutės numeris; a0/2-nulinis Furje eilute skleidžiamas narys.Praktikoje patogu naudotis Furje eilute su ribotu narių skaičiumi,t.y. trigonometriniu polinomu: ff(.)=c0/2+.*ck*cos(k.+.); ck- k-tosios harmonikos amplitudė; .- pradinėje fazėje n-polinomų aukščiausios harmonikos eilutės numeris.Iš Furje eilučių teorijos seka, kad nulinis skleidimo narys yra lygus:c0/2=1/2..f(.)d.; c0/2-bendru atveju yra funkcijos f(.) periode T=2. vidutinė reikšmė; c0-tokiu būdu nulinis skleidimo narys yra kintamo matmens nuokrypio pastovi dedamoji,t.y. nuosavo matmens nuokrypis.Pirmasis skleidimo narys:c1=cos(.+.),kuris nurodo centro nesutapimą su geometriniu centru,kas yra paviršių padėties nuokrypis arba ekscentrisitetas.Nariai pradedant antruoju,išsidėsto tokia tvarka:c2*cos(2.+.)+c3*cos(3.+.)+.+cn-1*cos[(n-1).+.n-1]; Šie nariai reiškia geometrinius nuokrypius.Antras narys reiškia ovališkumą,trečias- briaunotumą ir t.t.Formos paklaidų visuma išreiškiama eilės nariais, pradedant antru iki n-1, …ck*cos(k.+.),kurie sudaro formos nuokrypių spektrą skersiniame pjūvyje.Paskutinis antro spektro eilės numeris ribojamas matavimo priemonių skiriamąja geba.Nuokrypių normavimas.Norint pagaminti optimalios kokybės gaminį būtina normuoti ir kontroliuoti linijinių ir kampinių matmenų formos ir paviršių tarpusavio padėties tikslumą,detalių banguotumą, paviršiaus šiurkštumą.Formos ir paviršių tarpusavio padėties nuokrypių normavimas ir kiekybinis įvertinimas, pagrįstas glaudžiųjų tiesių paviršių ir profilių principu.Glaudžioji tiesė yra tiesė liečianti realų profilį taip, kad nuokrypis nuo labiausiai nutolusio realaus profilio taško normavimo ribose būtų minimali.Glaudūsis apskritimas yra minimalaus skersmens apskritimas,aprašytas arba maksimalaus skersmens įrašytas į realų profilį.Glaudžioji plokštuma-plokštuma liečianti realią plokštumą taip, kad labiausiai nutolę realios plokštumos taškai normavimo ribose turėtų minimalią reikšmę. Glaudusis cilindras.Yra min skersmens aprašytas arba maks skersmens cilindrai įrašytas į realių vidurių paviršių.Glaudieji paviršiai iir profiliai atitinka detalių jungimo sąlygas su nuliniu tarpu. Kokybiškos formos paviršių tarpusavio padėties nuokrypiai įvertinami didžiausiu atstumu nuo realaus paviršiaus taškų iki glaudžiojo paviršiaus normalės kryptimi.Formos Nuokrypiai Tolerancijos Apskritumas-yra didžiausias atstumas nuo realaus profilio taškų iki glaudžiojo apskritimo.Apskritimo toleranc“T“yra didžiausias leistinas nuokrypis nuo apskritimo.Formos apskritimo nuokrypis atskirais atvejais gali būti 1)ovališkumas-yra skirtumas tarp didžiausio ir mažiausio skersmens Δ=(dmak-dmin)/2. 2)briaunotumas-vad formos nuokrypis nuo apskritimo kai skerspj kontūras apitiksliai sudaro taisyklingą daugiakampį. Išilginiame pjūvyje būdingiausios formos nuokrypis-cilindriškumas-tai realaus paviršiaus taškų didžiaus.atstumas iki glaudžiojo cilindro normavimo ilgyje. Išilginio profilio pjūvio nuokrypiai yra:išgaubtumas,kūgiškumas ir išlinkimas.Detalėms su plokščiais jungiamaisiais paviršiais tikslumą įvertinti naudojamos sąvokos: 1)tiesumas- vad tikrinamojo pavirš.nukrypimas nuo tiesės matuojant pavirš statmenoje plokšt.2)plokštumas-didžiaus nukrypimas nuo tiesumo matuojant bet kuria tikrinamojo pavirš.kryptimi. Plokštumos atskiri atvejai: išgaubtumas, įgaubtumas.Paviršių padėties nuokrypiu vad realios padėties nuokrypis nuo nominalios padėties.Plokštumų lygiagretumu vad mažiausias atstumo skirtumas tarp realios plokš taškų ir glaudžiosios plokš normavimo ilgyje.Plokš lygiagretumo toleranc.lauku vad sritis erdvėje apribota 2lyg.pl.nutolusiomis 1nuo kitos atstumu=lygiag tolerancijai.Ašiškumo nuokrypis-yra didžiausias atstumas tarp nagrinėjamo sukimosi pavirš ašies ir bendru atveju keliu sukimosi ašies normavimo ilgyje.Simetriškumo nuokrypis-yra didžiaus atstumas tarp simetrijos pl.ir bazinės simetr.pl.normavimo ribose.Suminiai nuokrypiai ir tolerancijos. Radialus pavirš.mušimas bazinės ašies atžvilgiu yra suminės padėties ir formos nuokrypių rezultatas.Radialusis mušimas išreiškiamas didž.prietaiso

parodymo skirtumui detalei apsisukus 1kartą.Atveju kada yra tik„e“ vektoriaus kitimas pasisukus kampu vyksta pagal priklausomybę.x=+esin.Radialusis muš šiuo atveju bus 2e.Golinis mušimas-vad skirtumas tarp didžiaus ir maž golinės pl.taškų atstumo nuo sukimosi ašies statmenos pl.Pilnas radialinis muš- nustatomas didž ir maž atstumų skirtumas nuo visų realaus pavirš taškų normuojamo ilgio ribose.Δ=Rmak-Rmin.Formų ir padėties nuokr toler brėžiniuose žymimos grafiniais simboliais. Formų nuokrypiams: tiesumo ,plokštumo ,cilindriškumo ,apskritumo ,išilginio pjūvio profilio ,rutulio formos ,paviršiaus formos . Padėties toler: lygiagretumo ,statmenumo ,polinkio ,pozicinis ,bendraašiškumo ,simetriškumo ,ašių susikirtimo .Suminiai nuokr: :mušimo ,pilnojo mušimo .Priklausomos ir nepriklaus.toler-Priklausoma-vad kintama padėties arba formos toler,kurios min reikšmė nurodama brėžinėje ir kurios dydį galime padidinti iki reikšmės atitinkančios detalės paviršiaus tikrojo matmens nuokrypį.Prikl toler nurodomos atvejais kada reikia užtikrinti detalių surenkamumą,kurios vienu metų jungiamos keliais pavirš su užduotais tarpais arba įvaržomos.Nepriklausoma tolervad kurios skaitmeninė reikšmė pastovi detalių visumai gaminama pagal duotą brėžinį ir nepriklauso nuo nagrinėjamų paviršių tikrųjų matmenų.Toler skaitmeninės reikšmės. Kiekvienai formos ir paviršių padėties toler rūšiai numatyta 16 tikslumo llaipsnių.Priklausomai nuo santykio tarp matmens ir formos toler arba paviršių padėties numatyti geometrinio tikslumo lygmenys.Jų yra3.A-normalus santykinis geometrinis tikslumas.Šiam lygmeniui formos arba paviršių padėties toler apitiksliai sudaro 60% matmens toleranc.pvz:dydis 0,10 A-60%,tai bus 0,60.B-padidintas santykinis geometrinis tikslumas.Jam formos arba paviršių ppadėties toler apitiksliai sudaro 40%matmens toler. C-aukštas santykinis geometrinis tikslumas.Šiam lygmeniui formos arba paviršių padėties toler apitiksliai sudaro 25%matmens toler. Cilindrinių paviršių formos toler atitinkančios lygmenims A,B,C apytiksliai sudaro 30,20,12%matmens toler.Tai yra todėl, kad formos toler riboja spindulio nuokrypį o matmens toler riboja pavirš skersmens nuokrypį. Formos ir paviršių padėties toler galima riboti matmens toler laukuTvirtinimo skylių,ašių,padėties toler-Šios toler nurodomos vienu iš 2jų būdų:1)skylių ašių pozicinės toler 2)Ribiniais matmenų nuokrypiais kordinuojančiais skylių ašis.Pozicinė toler yra didžiau leistina atstumo reikšmė tarp realios skylių ašių padėties ir nominalios padėties.Šis būdas pranašesnis tais atvejais kada detalė skaičius yra daugiau už2.Pavirš banguotumasir šiurkštumas.-yra periodiškai pasikartojantis nelygumai detalės paviršiuje.Skirtingai nuo formos nuokrypių banguot ir šiurkšt apibrėžiamas santykiu nelygumo žingsniu su nelygumųaukščiu. (Sw)-banguot nelygumo žingsnis. (Wz)-šiurkš aaukštis.Kada santykis tarp žingsnio ir aukščio iki40 yra šiurkštumas.40-100-_banguotumas, virš1000-formos nuokrypis. Banguot aukštis yra 5-kių reikš aritmetinis vidurkis matavimo ilgyje.Wz=1/5(W1+W2+W3+W4+W5).Skaitmeninės reikšmės parenkamos iš eilės nuo 0,1 iki 200.Vidutinio banguot žingsnis Sw=1/n*Sw1.Bang ir šiurkš parametrai reglamentuoti standartu.

PAGRINDINIAI ŠIURKŠTUMO PARAMETRAI.

l- bazinis ilgis;Ra-vidutinis aritmetinis vidurkis;Rz-mikronelygumų aukštis;Sm-mikronelygumų viršūnių vidutinis žingsnis;Si-mikronelygumų žingsnis pagal viršūnes;tp-santykinis atraminis profilio ilgis.Bazinis ilgis l yra paviršiaus ilgis, parinktas šiurkštumui matuoti.Jis yra standartizuotas ir jo skaitmeninės reikšmės parenkamos nuo 0,01 iki 25 mm(priklausomai nuo apdirbimo metodo.Profilio vidutinis aritmetinis vidurkis Ra yyra profilio nuokrypių iki vidutinės linijos, vidutinis aritmetinis nukrypimas baziniame ilgyje:Ra..1/n..yi. Rz yra profilio penkių iškilimų 5 įdubimų vidutinė reikšmė baziniame ilgyje: Rz=..Hmax.-…Hmin./5; Sm yra profilio nelygumo žingsnio vidutinė aritmetinė reikšmė baziniame ilgyje: Sm=1/n*..Smi; Si(S)-profilio nelygumų viršūnių žingsnių vidutinė reikšmė baziniame ilgyje; tp-profilio atraminio ilgio .. Santykis su baziniu ilgiu: tp=./I*100%; ..=…bi; bi- atkarpos baziniame ilgyje; tp- pagrindinis šiurkštumo parametras.Šiurkštumo žymėjimą brėžiniuose standartas reglamentuojant 3 šiurkštumo žymėjimo ženklus:1. ..-Ženklas nenurodo apdirbimo būdo;2. …-apdirbimo būdas nuįmant medžiagos sluoksnį;3. ..-apdirbimas nepašalinant medž. Sluoksnio specialiais apdirbimo būdais(kalimas,štampavimas).Brėžinyje parašius ženklą yra nurodomi šiurkštumo parametrai.(Pav.6).1-šiurkštumo parametrai;2-paviršiaus apdirbimo būdas ar kiti papildomi nurodymai;3-bazinis ilgis;4-mikronelygumų krypties sąlyginis žymėjimas;5-šiurkštumo ženklas;6-ženklo lentelė.Standartas reglamentuoja 6 mikronelygumo krypties ženklus(Pav.7)