Диссертация (Сборка регулируемых цилиндрических клеевых соединений), страница 12

[6, 54, 55, 56]70Таблица 2.Классификация клеевых композиций по показателю вязкостиГруппыНизкой вязкостиСредней вязкостивязкости,12сСтПодгруппы123456вязкости,(2 – 20) (20 - 300) (300 – 1000) (1000-1200) (1200-1500) (1500-2000)сСтК-202, ТКТК- 301,ТК- 301,Унигерм301, ТКТК-201,ТК-201,ПродукцияКМ7,201, КМКМ-201,КМ-201,НИИ200,ТК-301Анатерм201, КМКМ-203,КМ-203,им.Каргина ТК-300,112203,ТК-301,ТК-301,АнатермУнигерм 9 Унигерм 10111LoctiteLoctite 270,Loctite245, 302,315, 350,406,401, 424,480, 510,Loctite 262,408,Loctite 330, Loctite 222,435, 438,542,326, 352,Продукция420,431, 518,403, 415,460, 495,638,640,358, 542,Loctite770,542, 660,542, 641,496, 534,649, 660,641, 660,5398,648, 641.648, 660.572, 574, 2701, 4203,3425.7039,601, 603, 4850, 5205,7803,620, 668, 8010, 9502.ПродукцияPermabondА905,А1024,А126,А1062,F200,А011, А025,А113, А118,HM129,HM135,HM162PermabondА134,HM162PermabondF202,HM162Высокой вязкости37(2000-2500)8(2500- 5000)Анатерм 6,КМ-203Анатерм 6,Анатерм 6В-Loctite 243,352, 542,641, 3425,4204, 4860,5004.Loctite 272,275, 322, 511,573, 3425,4204, 4205,4860, 5205,5398.PermabondА134,PermabondF202А129, А130,А134, А136,А140, А1046,А1058, F202,MH196,71С помощью аттестационного, тарированного прибора Вискозиметр ВЗ246, представленного на Рис.

3.1., в соответствии с указанными группамиподбиралась рецептура имитационного материала. В зависимости от времениистечения клейстера через сопла вискозиметра различного диаметра по ГОСТ9070-75, определялась кинематическая вязкость жидкости.абвРис.3.1. Истечение имитационного материала различной вязкости : а- низкойвязкости, б- средней вязкости, в- высокой вязкостиОсобый интерес для машиностроения представляют клеевые композициилежащие в 2-7 подргуппах вязкости, так как именно в данном интервале лежатвязкостинаиболееприменимыхдлясборкицилиндрическихклеевыхсоединений композиции.

Композиции низкой вякости, лежащие в 1 подгруппе восновном представляют из себя низковязкие анаэробные и эпоксидные составыили смазывающие вещества, которые разработаны для заполнения микропор инеприменяютсядлясозданиянеразъемныхцилиндрическихклеевыхсоединений. Композиции высокой вязкости, лежащие в 8 подгруппе которые,как правило, представляют собой адгезивные пасты или составы длявосстановления изношенных поверхностей, а также герметизации разъемныхсоединений.Таким образом, был подготовлен имитационный материал, отражающийвязкостные характеристики по 2-8 подгруппам предложенной классификации.72Указанный материал позволяет производить регулирование совместногоположения деталей соединения без ограничения времени жизнеспособности.Такой подход позволяет экспериментально определить требуемые режимысборки при широком спектре исследований эксплуатационных характеристиксборки регулируемых цилиндрических клеевых соединений.

[40, 42]3.2. Разработка экспериментальной установки для выявлениятехнологических параметров сборкиВ рамках разработки и исследования метода сборки, регулируемыхцилиндрических клеевых соединений была разработана, спроектирована (Рис3.2, а) и выполнена (Рис. 3.2, б) оригинальная экспериментальная установка.абРис. 3.2. а - Модель экспериментальной установки для подбора рекомендуемыхрежимовсборкирегулируемыхцилиндрическихклеевыхсоединений:1 – вал, 2 - втулка, 3 - регулирующая оправка, 4 - насадка,6 - направляющая Ø10мм, 7 - направляющая Ø12мм, 9 - основание, 13- регулировочные винты, 14 – источник давления; б - конструкцияэкспериментальной установки: 5 - вкладыш, 8 - выверенная планка, 10– мановакуумметр, 11- регулирующего вентиль, 12 – шланг, дляподсоединения источника давления73Экспериментальная установка состоит из следующих элементов: 1)Стеклянной втулки поз.

2, для возможности визуального контроля заполнениязазора клеевой композицией, а также непосредственного контроля качествасборки.2) Конусного вала поз. 1, для возможности регулирования величинызазора в большом диапазоне, путем его вертикального перемещения. Валзакрепляется на направляющей Ø10 мм3) Цилиндрических направляющих поз. 6 и 7, позволяющих производитьимитацию возможных положений вала в ответной детали (поз. 6 Ø10 мм и поз.7 Ø12мм).4)Металлическойвывереннойпланкипоз.8,обеспечивающейпараллельность направляющих.5) Основания поз.

9, выполненного из текстолита, с регулирующимивинтами для возможности установки конструкции относительно любойопорной поверхности.6) Насадки поз. 4, выполненной из текстолита и установленной восновании регулирующей оправки.

Насадка имеет щелевую конструкцию дляподачи потока воздушной среды в зону сборки.7) Регулирующей оправки поз. 3, позволяющей варьировать создаваемымзазором и углом наклона изделий в соединении (Рис. 3.3.), за счетрегулировочных винтов поз. 13. В оправку устанавливаются вкладыши поз. 5,что позволяет проводить исследование с образцами разного типоразмера. Самаоправка закреплена на направляющей поз. 7 - Ø12 мм.8) Мановакуумметра поз. 10, который дает показания в см.вод.ст.Точность измерительного прибора составляет 0,1 см.вод.ст., а величинадопустимой абсолютной погрешности прибора, при температурах 25 ± 10°Cсоставляет не более ± 0,2 см.вод.ст.

Мановакуумметр установлен перед входомв насадку и служит для измерения величины входящего давления. Припереводе в систему единиц СИ, значения, снимаемые с мановакуумметранеобходимо умножить на коэффициент – 98,064.749) Регулирующего вентиля поз. 11, установленного на входе в насадкупередмановакуумметром,длявозможностирегулированиявеличинывходящего давления.10) Источника давления поз.

14. В качестве источника давления выбранбытовойкомпрессорс обратным потокомвоздуха,без ресивера, ивозможностью регулирования величины выходящего давления.Данная экспериментальная установка дает возможность проводитьисследования при различных величинах задаваемого зазора с клеевымикомпозициями различной вязкости. [41, 43]Рис.

3.3. Конструкция регулирующей оправки с управляющими элементамиРис.3.4. Сборка регулируемых цилиндрических клеевых соединений: С, сСт –вязкость клеевой композиции, P - величина давления воздушнойсреды, Т – температура воздушной среды, δ- величина зазора, α – уголнаклона деталей75Предлагаемый метод сборки заключается в сборке цилиндрическихсоединений в вертикальном положении.

На Рис. 3.4. представлена иллюстрациянового метода сборки регулируемых цилиндрических клеевых соединений.В зону сборки посредством насадки поз. 4 от источника давления поз. 14подается поток воздушной среды с параметрами различной величины.Регулирование величины потока осуществляется как с помощью самогоустройства подачи поз. 14, так и посредством вентиля поз. 11, расположенногона входе насадки поз.

4. Величина давления считывается прибороммановауумметром поз. 10, установленным на входе насадки после вентиля.Втулка поз. 2 устанавливается во вкладыш поз. 5 на регулирующей оправке поз.3 в требуемом положении. Вал поз. 1 закрепляется на направляющей (поз. 6) Ø10мм соосно втулке поз. 2, задавая своим положением требуемую величинузазора, рассчитываемого геометрически. Благодаря конструкции регулирующейоправки поз.

3, можно изменять положение вала и втулки относительно другдруга, варьируя эксцентриситет и угол наклона деталей.В создаваемый при сборке зазор подается клеевая композицияопределенной вязкости. В ходе экспериментального исследования определяетсявеличина давления необходимая для удерживания клеевой композиции всоединении. В качестве критериев качественного заполнения клеем зазорасопряжения были выбраны пузырьки воздуха в массе клея, выпучиваниеклеевой композиции со стороны подачи клея, выдавливание со стороны подачиизбыточногодавлениявоздушнойсреды,неравномерныепотекипризначительном эксцентриситете взаимного положения вала и втулки.Подача в зону сборки потока воздушной среды, в котором регулируетсядавление и температура является отличительной особенностью метода.

Такойприем позволяет предотвратить вытекание клея из зазора, обеспечитьравномерность заполнения зазора в соединении, варьировать скоростьюотверждения клеевой композиции. Предлагаемый метод не имеет ограниченийпо существующим клеевым композициям и позволяет использовать клеи76различной вязкости. В случае применения многокомпонентных клеев,необходимо предварительное смешивание компонентов.Подача клея в зону сборки предусматривает его нагнетание с избыточнымдавлением. Метод предусматривает возможность использования дозирующихустройств, что позволит повысить технико-экономические показатели новогометода сборки. [41, 42]Экспериментальным образом получено, что посредством разработаннойэкспериментальной установки можно регулировать величину создаваемогозазора в пределах от 0,01 до 0,5 мм на сторону, осуществлять сборку приасимметричном положении собираемых деталей в пределах 0,5 мм, выполнятьсборку при угле наклона собираемых деталей от 0 до 5°.Представленные особенности способствуют снижению трудоемкости исебестоимостиизготовленияпродукции,повышениюкачествасборкицилиндрических клеевых соединений в машиностроении.3.3.

Исследование технологических параметров сборки регулируемогоцилиндрического клеевого соединения3.3.1. Экспериментальное выявление параметров сборки соединений склеевыми композициями при условии варьирования вязкостиДля решения задачи по проектированию методики сборки регулируемыхцилиндрических клеевых соединений необходимо исследовать режимытехнологического процесса сборки.По методике, описанной в параграфе 2.4. на экспериментальнойустановке, представленной в параграфе 3.2. на Рис. 3.2. проводилась серияэкспериментов по подбору рекомендуемых режимов сборки, для клеевыхкомпозиций каждой группы и подгруппы вязкости, представленных в Таблице2 параграфа 3.1.77Эксперимент проводился в следующей последовательности: на оправкуэкспериментальнойустановкипоз.3(см.Рис.3.2.параграф3.2.)устанавливается прозрачная стеклянная втулка поз.

2, для возможности оценкизаполняемости зазора. Вал поз. 1 устанавливается в отверстие втулки поз. 2,создавая требуемую величину зазора. Соосность вала относительно втулкиобеспечивается выверенной планкой поз. 8, угол наклона втулки относительновала выставляется 0°. В образованный между соединениями зазор с помощьюнасадки поз. 4, снизу в зону сборки подается давление воздушного потока, асверху в зону сборки подается клеевой материал определенной подгруппывязкости, определенной в параграфе 3.1. С помощью вентиля поз. 11производится регулирование давления воздушной среды, а мановакуумметромпоз.

10 контролируется его величина. Давление увеличивается до тех пор, покаклеевойматериалнеперестанетвытекатьизсоединения.Давлениеуменьшается, пока материал не перестанет выпучиваться из соединения.Полученное значение подаваемого давления проверяется 3-5 раз в зависимостиот разброса полученных данных.Данные эксперимента получены при комнатной температуре 20°С,величина температуры воздушного потока не изменялась.