Обеспечение точности при сборке ремонтируемого агрегата
При разработке операций сборки следует проработать вопросы обеспечения требуемой точности одного–двух наиболее важных параметров качества агрегата – объекта ремонта. Наиболее рациональным методом достижения этой цели является расчет технологических (ремонтных) размерных цепей.
Если достижение точности замыкающего звена размерной цепи осуществляется одним из методов взаимозаменяемости, то технологическая и конструкторская размерная цепи идентичны. Специфической особенностью сборки при ремонте является то, что сборочную единицу собирают из новых, отремонтированных и изношенных (с допустимыми отклонениями размеров) деталей.
При расчете ремонтных размерных цепей в качестве допусков замыкающих звеньев принимают соответствующие допуски замыкающих звеньев конструкторских размерных цепей Т∆, рассчитанные (принятые) по чертежам предприятия-изготовителя, либо расширенные допуски Тh∆, включающие в себя допуски на износ замыкающих звеньев.
Решению ремонтной размерной цепи предшествует статистический анализ размеров деталей ремонтного фонда, в результате которого определяют законы распределения и его параметры для размеров – составляющих звеньев цепи.
С помощью ремонтных цепей решают прямую и обратную задачи. Чаще решают обратную задачу, когда по известным значениям составляющих размерную цепь звеньев определяют параметры замыкающего звена.
Рассмотрим пример решения обратной задачи при анализе ремонтной размерной цепи, определяющей зазор между упорной шайбой с торцовой поверхностью коленчатого вала (см. рис. 3.1).
В процессе эксплуатации и ремонта двигателя все составляющие звенья рассматриваемой размерной цепи претерпевают изменения. Из-за изнашивания уменьшается толщина упорных шайб (звенья А2 и А4).
Наибольшие изменения претерпевает длина передней коренной шейки (звено А1) вследствие изнашивания ее упорного торца и удаления припуска при шлифовании коренных шеек.
Поэтому в процессе эксплуатации зазор значительно превышает допустимый (0,285 мм), что приводит к снижению ресурса двигателя. Обеспечение зазора в требуемых пределах при ремонте достигается путем установки упорной шайбы ремонтного размера (звено А4), являющейся неподвижным компенсатором.
Техническими условиями предусмотрено три ремонтных размера шайб (2,7– 0,04; 2,9– 0,04 и 3,1– 0,04 мм), причем размер ремонтной шайбы зависит от действительного размера (длины) коренной шейки.
Например, чтобы при шлифовании в процессе ремонта обеспечить длину шейки (звено А1) в пределах следует установить шайбу первого ремонтного размера 2,7– 0,04 мм.
Поскольку для достижения точности замыкающего звена в данном случае предусмотрено использование составляющего звена (компенсатора) с регламентированным ремонтным размером, то следует решить обратную (проверочную) задачу.
Определим параметры замыкающего звена А∆ (см. рис. 3.1) в процессе решения проверочной задачи, если в результате эксплуатации и ремонта размер гнезда коренного подшипника блока цилиндров (звено А3) не изменился и остался равным 27– 0,045 мм, а изношенная передняя упорная шайба (звено А2) заменена на новую (А2 = 2,5–0,04 мм).
Приведем результаты расчета.
Таким образом, техническое требование на сборку обеспечивается. Если размерная цепь включает составляющие звенья, являющиеся размерами восстанавливаемых в процессе ремонта деталей, и эти размеры не относятся к категорийным регламентированным ремонтным размерам, то одно из этих звеньев можно использовать в качестве компенсирующего звена, а его параметры определить в результате решения проектной задачи.
Уравнение для расчета допуска замыкающего звена технологической (ремонтной) размерной цепи при расчете ее по методу полной взаимозаменяемости имеет вид:
(3.1)
где i =1, …, l – номера звеньев размерной цепи, являющихся размерами деталей, используемых повторно, без ремонта;
i = l + 1, …, f – номера звеньев размерной цепи, являющихся размерами новых деталей;
i = l + f + 1, …, q – номера сортируемых звеньев;
i = l + f + q + 1, …, m – 1 – номера восстанавливаемых звеньев;
Тh.i – допуск i-го составляющего звена с учетом допуска на износ;
Тi – допуск звена (размера) новой i-й детали;
Тc.i – допуск i-го сортируемого звена, равный допуску размера новой детали, или ужесточенный;
Тк – допуск компенсирующего звена;
Тв.i – допуск i-го восстанавливаемого звена размерной цепи.
Из числа восстанавливаемых звеньев выбирают одно, которое используют в качестве компенсирующего («увязывающего»). Допуски на остальные восстанавливаемые звенья, кроме компенсирующего, назначают, как правило, такими же, как при изготовлении деталей. Допуск компенсирующего звена Тк находят из зависимости (3.1).
Определяют и другие параметры этого звена (номинальный размер, координату середины поля допуска и др.). В данном случае решают прямую (проектную) задачу.
Точность замыкающего звена цепи может быть достигнута в отремонтированных сборочных единицах, где использованы не только отремонтированные детали, но и часть изношенных (без ремонта) за счет применения компенсаторов, параметры которых также можно определить, решив прямую задачу.
Рассмотрим в качестве примера размерную цепь, регламентирующую величину зазора между торцовой поверхностью поворотной цапфы и регулировочными прокладками шкворневого соединения переднего моста грузового автомобиля (рис. 3.2).
Необходимо, чтобы минимальная величина зазора была равна нулю, а максимальная – 0,25 мм. Определим параметры неподвижного ступенчатого компенсатора, в качестве которого использован комплект регулировочных прокладок (звено Б5к).
Из технической документации (рабочих чертежей деталей) известны размеры с отклонениями составляющих звеньев:
Б1 = 111,5–0,46 мм; Б2 = 5–0,08 мм; Б3 = 11,5–0,07 мм; Б4 = 93–0,14 мм.
Верхнее и нижнее предельные отклонения замыкающего звена соответственно равны
Допуск на звено Б5к: ТБ5к= 0,06 мм.
Рис. 3.2. Схема размерной цепи Б, регламентирующей зазор в шкворневом соединении переднего моста грузового автомобиля
Наибольшая возможная компенсация
В размерной цепи компенсации подлежат отклонения звеньев Б1, …, Б4:
Количество ступеней компенсаторов:
Выполнив коррекцию звеньев, получим N = 4.
Расчеты показывают, что при изготовлении переднего моста целесообразно использовать прокладки с номинальными размерами 1,5 и 0,25 мм.
В процессе эксплуатации звено Б1 увеличивается до 112 мм, а звено Б4 уменьшается до 88 мм; остальные звенья изменяются незначительно, при этом звено увеличивается до 3,36 мм.
Расчеты свидетельствуют, что при ремонте для обеспечения требуемой величины зазора с минимальным количеством прокладок в комплекте, в дополнение к используемым при изготовлении прокладкам толщиной 1,5 и 0,25 мм, целесообразно изготовить прокладки толщиной 1, 2 и 4 мм.
Для решения размерных цепей при ремонте автомобиля используют все методы, применяемые на предприятии-изготовителе. Дополнительно или взамен некоторых из них, при ремонте можно использовать и другие методы, например, метод селективного регулирования (композицию методов групповой взаимозаменяемости и регулирования) и метод межгрупповой взаимозаменяемости.
Порядок контроля, регулирования, значения показателей и норм, которым должно удовлетворить изделие после ремонта, приведены в руководствах по ремонту и эксплуатации автомобилей, технических условиях на ремонт и других документах, предусмотренных ГОСТ 2.602–95 «ЕСКД. Ремонтные документы».
Оформление технологической документации сборки-разборки агрегата
После разработки технологического процесса сборки и разборки агрегата заполняют технологические документы и составляют эскизы отдельных операций и переходов сборки-разборки, которые выполняют на картах эскизов в ПЗ или на листах графической части проекта.
Вопросы для самоконтроля
1. На что ориентируются при анализе технических требований к сборке?
2. В какой последовательности проводят анализ техтребований к агрегату?
3. Что следует привести при описании метода контроля?
4. Чем сопровождают анализ наиболее ответственных технических требований?
5. Каким образом определяют исходное звено размерной цепи при сборке?
6. Что позволяет размерная цепь при сборке?
7. Что такое обратная задача?
8. Как определить допуск замыкающего звена?
9. Как определить середину поля допуска замыкающего звена?
10. Как определить предельные значения замыкающего звена?
11. Какие методы размерного анализа получили наибольшее распространение?
12. Какие общеприняты виды схем сборки агрегатов?
13. В какой последовательности осуществляют разборку агрегата?
14. Какую разборку производят при капитальном ремонте?
15. С какими работами сочетаются разборочные работы?
16. Как нормируют сборочные работы?
17. Расчет трудоемкости сборки?
18. Что записывают в технологические карты на сборку?
19. Что необходимо обеспечить при сборке агрегата?
20. Как обеспечить точность сборки агрегата?
21. Какие способы применяют для обеспечения точности сборки?
22. Что предшествует решению сборочной размерной цепи?
23. Что решается чаще – прямая или обратная задача?
24. Сколько ремонтных размеров предусматривает ТУ?
25. Как определить наибольшую возможную компенсацию?
26. Как определить количество ступеней компенсаторов?
27. Метод селективного регулирования при сборке?
28. Как происходит оформление технологической документации на сборку?
29. Где ознакомиться с порядком контроля собранного агрегата?
30. Что такое метод межгрупповой взаимозаменяемости?