Сборка резьбовых соединений
Рисунок 2.3 – Динамометрические ключи а – с упругой пластиной; б – ключ с индикатором часового типа |
В неподвижных резьбовых соединениях используются болты, винты и шпильки.
При сборке резьбовых соединений следует помнить, что шпильки должны быть посажены плотно, с соблюдением перпендикулярности той поверхности, в которую они ввернуты.
При затягивании гаек их торец должен быть перпендикулярен оси резьбы; гайка должна свободно навинчиваться от руки (но без качки) до места посадки; под гайку сборочного болта разрешается подкладывать не более трех шайб.
Плотность прилегания соединяемых деталей проверяют пластинкой щупа толщиной 0,3 мм, которая не должна проходить между соприкасающимися деталями на глубину более 20 мм.
В групповом резьбовом соединении гайки следует затягивать постепенно, в два-три приема: сначала затянуть все гайки, например, на одну треть затяжки, затем на две трети и, наконец, на полную затяжку. При большом числе гаек их затягивают в определенном порядке, чтобы избежать перетяжки и искривления деталей. Гайки, расположенные по кругу, необходимо затягивать крест-накрест.
При сборке резьбовых соединений применяют ручной и механизированный сборочный инструмент (рис. 2.3).
При сборке особо ответственных соединений (например, отдельных узлов компрессоров, фланцевых соединений аппаратов и трубопроводов) применяют динамометрические ключи, которые по принципу работы подразделяются на две группы:
- самовыключающиеся предельные с регулируемым крутящим моментом;
- динамометрические с указателем величины крутящего момента.
Принцип работы динамометрического ключа с упругой пластиной (рис. 2.3) основан на измерении величины деформации упругой пластинки, которая фиксируется по взаимному положению неподвижного элемента и деформируемого упругого стержня.
Неподвижный элемент – стрелка – закрепляется одним концом на рабочей головке. Когда к рукоятке ключа прикладывается усилие (при затяжке гайки), пластина (стержень) вместе с расположенной на ней измерительной шкалой прогибается относительно неподвижного элемента в направлении вращения.
Рисунок 2.4 – Схема торсионного динамометрического ключа с индикатором |
В аналогичной конструкции ключа (см. рис. 2.3б), предназначенного для затяжки гаек с большим крутящим моментом (свыше 35 кгс·м), деформация упругого стержня воспринимается индикатором часового типа, что позволяет обеспечить высокую точность измерения при незначительной длине упругой пластины.
Рисунок 2.5 – Динамометрический ключ с магнитоанизо-тропным датчиком 1 – головка ключа; 2 – датчик изгибающего момента; 3 – рукоятка |
При выполнении работ в труднодоступных местах используются торсионные динамометрические ключи. Измерение момента производится по углу скручивания торсионного стержня. У торсионных динамометрических ключей с индикатором (рис. 2.4) измеряемый угол скручивания торсиона увеличивается с помощью рычажно-зубчатой передачи и контролируется по шкале индикатора- Предел измерений динамометрических ключей такого типа составляет 0,25-100 кгс·м (при затяжке ключами крупных резьбовых соединений с моментами более 50 кгс·м применяются насадные трубы-рукоятки, надеваемые на основную рукоятку ключа).
Ключ с магнитоаннзотропиым датчиком (рис. 2.5) рассчитан на моменты от 20 до 40 кгс·м. Датчик служит для преобразования изгибающего момента, приложенного к ключу, в электрическое напряжение. Точность этого ключа составляет ±2,5 %.
В самовыключающихся ключах при достижении заранее заданной величины крутящего момента происходит автоматическое выключение рабочей части, и дальнейшая затяжка становится невозможной.
Рисунок 2.6 – Ключ с фрикционной многодисковой муфтой |
В ключе такой конструкции, показанном на рис. 2.6, тарировочное устройство выполнено в виде многодисковой фрикционной муфты. Установка ключа на заданный момент производится изменением силы сжатия дисков при помощи гайки.
Рисунок 2.7 – Самовыключающийся ключ |
При работе корпус ключа фиксируется от проворачивания упорным рычагом, который упирается в гайку соседнего болта. Гайка шпинделя с трапецеидальной резьбой, вращаясь, через упорный, подшипник давит на корпус. Корпус под этим давлением опускается вниз по резьбе нижней части шпинделя, но так как он застопорен, то вращается шпиндель с заворачиваемой гайкой. Ключ работает по принципу винтового редуктора: крутящий момент 14 кгс·м на винте верхней части шпинделя редуцируется до 80 кгс·м на винте нижней части. При достижении заданного крутящего момента диски трения тарировочного устройства проскальзывают и затяжка гайки прекращается.
Самовыключающийся ключ (рис. 2.7) снабжен предельным устройством, выполненным в виде шариковой муфты. Регулировка ключа производится изменением силы нажатия пружины на полумуфту.
Конструкция устройств, предохраняющих резьбовые соединения от самоотвинчивания, в каждом конкретном случае определяется техническими требованиями и рабочим чертежом соединения.
Общие правила «стопорения» резьбовых соединений следующие:
1) отверстие под разводной шплинт необходимо сверлить после затяжки гайки, чтобы шплинт максимально плотно прилегал к ее торцу; при корончатой гайке отверстие в болте под шплинт, сверлят заранее; после постановки шплинта концы его тщательно отгибают; шплинт должен сидеть в отверстии болта или шпильки плотно и выступать над торцовой поверхностью гайки не более чем на 0,3 его диаметра;
2) наружные или внутренние выступы деформируемых шайб следует отгибать после затяжки гайки;
3) развод концов круглой шайбы, применяемой в наружных резьбовых соединениях, должен быть не менее полуторной ее толщины; после затяжки гайки упругая шайба должна прилегать к торцу и опорной поверхности детали по всей окружности; зазор в разрезе шайбы для болтов диаметром до 16 мм должен составлять 0,3-1,5 мм;
4) проволоку, используемую для предохранения соединения от самоотвинчивания, необходимо вводить в отверстия головок болтов таким образом, чтобы натяжение, возникающее после стягивания концов, создавало момент, действующий в направлении завинчивания резьбы; концы проволоки следует тщательно скрутить и обрезать на расстоянии 5-7 мм от соединения.