Ротордың тұлға бөлшектерін жобалау.
Бұрғылау қондырғыларының, соның ішінде ротордың тұлға бөлшектері әдетте құймамен жасалынғандықтан және конфигурацияларының күрделігінен оларды есептеу қиын. Жобалау кезінде конструктордың артықшылығы маңызды фактор болып табылады. Конструкторлы артықшылық –бұл жобалау кезіндегі берілген пішіннің алдыңғы тәжіриебесін, қолданылған конструкцияда болған барлық пайдалы жобаларды енгізуді пайдалану.
Жобалаудың жалпы ережелеріне қаныққан соң, роторды жобалау кезінде бөлшектердің қимасынан тәуелді болатын конструкцияның қаттылығын арттыруға ұмтылу керек, сондықтан ротор тұлғасы 15.....30 мм [11] аралықта белгілеуге болады.
Құйма бөлшектер беріктіктің төмендеуі мен құйманың әр түрлі механикалық қасиеттермен, кернеу мен дефектірлер пайда болуға бейімділігімен сипатталынады.
Ротор тұлғасының қимасы қорапшалы болғандықтан, қабықшалы, сфералы пішінде қолдану және олардың бедірлеу ұсынады, сонымен бірге майысу және созылу деформациясын болдырмау керек.
Ротордың үлкен габаритті өлшемдерін ескеріп, олардың тұлғасын үлкен габаритті құймалардың жобалаудың кең тараған және жалғыз әдісімен жасайды. Құйма жасаудан дәлдігі құйма қоспаларының қасиеттері мен номинальді өлшемдердің ауытқуына тәуелді болады және орташа 7% , ал кедір-бұдырлық параметірлері R =40 мкм жетеді.
Құма бөлшектер қабырғасындағы кристалдану шарттарының әр түрлі болуынан,көлденең қимада беріктіктері бірдей болмайды және металдың максимальді беріктігі қабаттың үстіне болады.
Құйма қабырғасының орта бөлігі ақырын суыйды және қабырға неғұрлым массивті болса, өзекше мен қабыршықтар арасындағы беріктікке айырмашылық соғұрлым жиі болады.
Сондықтан қабырға қалыңдығын көбейту құйма беріктігін арттыруға пропорциональ келмейді.
Ротор тұлғасын жобалау кезінде құйма қабырғасының барынша азайтып орындайды. Қажетті беріктік және қаттылықпен шығыңқы, күмбез жерлер және сол сияқты пішіндер беру мен бедірлеу арқылы қамтамасыз етуге болады.
Жобалау процессінде құйма пішінінің қуысына қарай бағытталған және перпендикуляр орналасқан, шұңқыр және шығыңқы жерлерді болдырмау керек. Сонымен бірге ротор тұлғасын жобалау кезінде пішіндік еңістерді арттырған конструкторларды еңістерді ескеру керек, біреқ стандартты конструкторлы еңістерді ұстап тұрудың қажеті жок.
Қабырғадан қабырғаға өтуді галтелдермен және өтудің максимальді радиусы қолданумен орындауға болады. Ротор қабырғаларын әдеттегідей жалғау кезінде жалғастыру радиусын қабырға қалаңдығынан 1,5....2 кем етпей (15 сурет) немесе жазылғандардың ішінен біреуін (а), әртүрлі орталықтар, әйтпесе әр түрлі орталықтан таңдап алынған жалғастыру радиусын алу ұсынылады. Қаттылықты көтеру үшін кейде жалғау кезінде ішкі бедір (в) қондырылады.
Тұйықталған бұрышпен жалғасқан қабырғалар R=(50-100)S радиусымен байланыстырылады, мүндағы (S) – құйма қабырғасының қалыңдығы. Тұлға қабырғаларын тік бұрышты жалғастырудан сақтану қажет. Т- үлгісіндегі жалғауда жалғастыру радиусы R=(0,5-1,0)S (15-сурет), мұндағы S арифметикалық мәні.
? Бобышкалар қабырғаларымен пішінді жобада R=29 радиусымен немесе қаттылық қабырғасының күштеуімен 1:1-ге дейінгі еніспен жалғанады, ал жоспарлы жобада жалғану Р=(3-5)S радиусымен орындалады. Жалғану радиусының аз ғана өзгеруі құйма сапасынан аз әсерін тигізгендіктен, радиустарды бір ыңғайлау және бүтін санға дейін дөңгелектеу ұсынылады.
Бөлшектер сызбасында көрінбейтін радиустар техникалық талаптарда «көрсетілмеген радиустар Rмм» деген жазумен көрсетеді.
Ротор тұлғасының беріктігі мен қаттылығын арттыру үшін бедірлеуді қолдану керек. (? сурет).
Сурет
Беріктігі бойынша жоғарғы бөлігі қалыңдатылған бульболы және таврлы бедрлер ұтымды. Бедірдің жоғарғы бөлігінде радиусы R=0,5S галтелдер болуы мідетті.
Сыртқы бедір қалыңдығын әдетте 0,6S-ке ал ішкісін 0,5S-ке тең етіп алады, мұндағы S-бөлшек қабырғасының қалыңдығы.
Бөлшек қабырғаларының қималарына қатысты аз, қысқа, жіңішке және сирек қойылған бедірлер ротор тұлғасының қаттылығын арттырғанымен, беріктігін төмендетеді. Бөлшектің беріктігін әлсіретпейтін, максималь қадам мына формула бойынша анықталынады,
Т=2S (h/S)
мұндағы -S - бедірдің орташа қалыңдығы, мм;
h-бедірдің орташа биіктігі, мм;
S- қабырға қалыңдығы, мм.
Бедірдің максималь салыстырмалы қадамын h/ S (13-сурет) графикпен анықтауға болады.
Бедірлерді қаттылық түйіндеріне –қабырға бағыты өзгерген түйіндер мен бекіту түйіндеріне жүргізген дұрыс.
График
13 сурет. Қаттылық бедерінің максималь салыстырмалы қадамын
анықтау графигі.
Ротор тұлғасын беті механикалық өңделген және өңдалмеген остов ретінде қарастыруымызға болады. Тұлғаны жобалау кезінде белгілі ережелерді сақтау керек.
Құйма бөлшектерді жасау кезінде, құйма жасаудың дәлдік сыныбы оның өлшемдеріне тәуелді, өңделмеген беттердің араласуы (t) шамада болуы мүмкін.
Сондықтан өңделген беттер, өңделмеген беттерден осы (t) шамасында жоғары орналасуы керек.
Тереңдетілген өңделген беттер, өңделмеген беттерден (t) шамасында төмен орналасуы қажет.
Өңделген бетке тиісті қабырға қалыңдығы, конструкторлы
қажеттіден (t) шамасында үлкен болуы керек.
Жапсардың перпендикуляр жазықтығының бетін, оның жанасу жиегін көрсету үшін, (t) ұзындықтан кем етпей орындау керек.
(t) шамасын табу үшін ? суреттегі графикті қолдануға болады
Бобышка қабырғаларының қалыңдығын S=as қатынасынан анықтайды, мұндағы s- құйма қабығасының орташа қалындығы; а=(1,5;1,7;1,8)- коэффициент, дәлдіктің бірінші, екінші және үшінші сыныбына сәйкестеліп табылған.
1п қосымша
Сапалы көміртекті болаттың механикалық қасиеті
Болат маркасы | σ , Мн/м | σ , Мн/м | τ , Мн/м | σ-1, Мн/м | τ-1, Мн/м | σ-1 , Мн/м |
157-216 | 78-118 | 118-147 | ||||
167-216 | 98-128 | 118-157 | ||||
- | 186-245 | - | - | |||
196-265 | 108-137 | 167-206 | ||||
216-294 | 128-177 | 167-216 | ||||
- | 226-314 | 137-186 | 177-235 | |||
245-334 | 147-196 | 186-245 | ||||
- | 265-343 | 157-206 | 196-255 | |||
- | - | - | - | |||
- | 304-373 | 177-216 | 216-275 | |||
20г | - | - | - | - | ||
30г | - | 216-314 | - | - | ||
50г | - | 284-353 | - | - |
2п қосымша
Легирленген конструкциялық болаттың механикалық қасиеті.
Болат маркасы | σ , Мн/м | σ , Мн/м | τ , Мн/м | σ-1, Мн/м | τ-1, Мн/м | σ-1 , Мн/м |
20Х | - | 304-373 | 167-226 | - | ||
40Х | - | 314-471 | 206-255 | 235-334 | ||
45Х | - | 392-491 | - | -363 | ||
30ХМ | - | 304-402 | -304-412 | |||
35ХМ | - | 461-500 | - | - | ||
40ХН | 451-589 | - | - | |||
50ХН | - | - | - | |||
40ХФА | - | 373-481 | - | - | ||
38ХМЮА | - | 412-540 | - | - | ||
12ХНЗА | 412-628 | 216-294 | - | |||
20ХНЗА | - | 422-638 | 235-304 | - | ||
30ХНЗА | - | 510-687 | 314-392 | - | ||
40ХНМА | - | 491-687 | 265-373 | - | ||
30ХГСА | - | 471-687 | 276-392 | - |