Автореферат (1026179), страница 3
Текст из файла (страница 3)
3) Заливка зазора требуемой клеевой композицией.Благодаря предлагаемой методике сборки регулируемых цилиндрическихклеевых соединений по каждому из рассматриваемых подходов, становитсявозможным: 1) производить регулирование и фиксацию деталей в требуемомположении, 2) исключить перерасход и вытекание дорогостоящей клеевойкомпозиции, 3) применять любые готовые клеевые композиции, 4)сократитьвремя технологического процесса сборки, 5)регулировать скорость отвержденияклеевой композиции, 4) повысить качество сборки цилиндрических соединений,7) снизить трудоёмкость и себестоимость сборки.При разработке технологического процесса сборки необходимо выявитьповедение клеевой композиции в создаваемом зазоре соединения.
Многие ученыезанимались вопросами течения жидкостей в зазорах: Никурадзе А.И., Альтшуль7А.Д., Мурин Г.А. и др. Было установлено, что клей в кольцевом зазоре имеетламинарное течение. При ламинарном движении шероховатость поверхности, каквыявлено на диаграммах состояния Никурадзе А.И. не оказывает влияния насопротивление течения жидкости. Однако шероховатость оказывает влияние насмачиваемость поверхности клеем, а, следовательно, на прочность соединения.Расход клеевой композиции, протекающий через кольцевой зазор присоосном расположении деталей и при возникновении эксцентриситета,рассчитывается по представленным формулам:Q= 312,(1)где μ- коэффициент динамической вязкости (Па·с), D- диаметр внутреннейцилиндрической поверхности (мм), Δp- перепад давлений (Па), δ- величина зазора(мм), L-длина зазора или высота сопряжения (мм).Для случая кольцевого зазораобразованного эксцентричнымицилиндрическими поверхностями, расход жидкости определяют:э =Q (1+1,5 2 )= 3 (1+1,5 2 )12,(2)где Q- расход жидкости в зазоре при соосном расположениицилиндрических поверхностей (мм3/с), ε- относительный эксцентриситет.Потери напора в кольцевом зазоре возникают исходя из длины сопряжения ивозникающих местных сопротивлений, расположенных на этой длине.
Однакопри ламинарном течении клея учитываются лишь потери напора по длинесопряжения:128 hдл=,(3)4где V-скорость течения клея в зазоре(V= 212), мм/с.В результате была выработана методика проектирования сборки регулируемыхцилиндрических клеевых соединений, которая впоследствии была дополненаисходя из полученных экспериментальных данных.Третья глава содержит результаты проведенного экспериментальногоисследования с композициями различной вязкости по определениюрекомендуемых режимов сборки регулируемых цилиндрических клеевыхсоединений.
Проведены испытания цилиндрического клеевого соединения санаэробной композицией на сдвиг при различной величине создаваемого зазорасоединения. Проведен регрессионный анализ результатов исследования, порезультатам которого получены зависимости. Разработана конструкция установкидля реализации разработанного метода сборки регулируемых цилиндрическихклеевых соединений.Для проведения экспериментального исследования и получения точныххарактеристик, была разработана классификация, где клеи были разбиты на 8подгрупп, в соответствии с которыми подбирался имитационный материал.Имитационный материал создавался на основе органического клейстера, ивязкость материала подбиралась с помощью аттестационного, тарированногоприбора Вискозиметр ВЗ-246.
Указанный материал позволяет производить8регулирование совместного положения деталей соединения без ограничениявремени жизнеспособности. Для исследования оригинального метода сборкирегулируемых цилиндрических клеевых соединений была спроектирована ивыполнена экспериментальная установка (Рис.
3), которая позволяет регулироватьвеличину создаваемого зазора в пределах от 0,01 до 0,5 мм на сторону,осуществлять сборку при асимметричном положении собираемых деталей впределах 0,5 мм, выполнять сборку при угле наклона собираемых деталей от 0 до5°.абвРис. 3. а - Модель экспериментальной установки для подбора рекомендуемыхрежимов сборки регулируемых цилиндрических клеевых соединений:1 –вал, 2 – стеклянная 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 давления; в - иллюстрация нового методасборки: С – вязкость клеевой композиции, P - величина давлениявоздушной среды, Т – температура воздушной среды, δ- величина зазора, α– угол наклона деталейВ 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, расположенного навходе 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.
3в 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 определяется9величина давления необходимая для удерживания клеевой композиции всоединении. В качестве критериев качественного заполнения клеем зазорасопряжения были выбраны пузырьки воздуха в массе клея, выпучивание клеевойкомпозиции со стороны подачи клея,выдавливание со стороны подачиизбыточного давления воздушной среды, неравномерные потеки призначительном 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 ограничений посуществующим клеевым композициям и позволяет использовать клеи различнойвязкости. В случае применения многокомпонентных клеев, необходимопредварительное 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.Эксперимент проводился в следующей последовательности: на оправкуэкспериментальной установки поз. 3 устанавливается прозрачная стекляннаявтулка поз.
2, для возможности оценки заполняемости зазора. Вал поз. 1устанавливается в отверстие втулки поз. 2, создавая требуемую величину зазора.Соосность вала относительно втулки обеспечивается выверенной планкой поз. 8.В образованный между соединениями зазор с помощью насадки поз. 4, снизу взону сборки подается давление воздушного потока, а сверху в зону сборкиподается клеевой материал определенной подгруппы вязкости. С помощьювентиля поз. 11 производится регулирование давления воздушной среды, амановакуумметром поз.
10 контролируется его величина. Давление увеличиваетсядо тех пор, пока клеевой материал не перестанет вытекать из соединения. Данныеэксперимента получены при комнатной температуре 20°С. Величина зазора насторону между соединяемыми деталями составляла: 0,125; 0,15; 0,176; 0,187;0,235; 0,25; 0,293; 0,312; 0,352; 0,372; 0,382; 0,41; 0,45; 0,468; 0,47; 0,5; 0,62; 0,65;0,744; 0,87; 1 мм, данные величины зазора определялись с помощьюгеометрических расчетов исходя из высоты подъема вала относительно втулки.В результате экспериментального исследования получены следующиеданные: 1) Для композиций вязкостью 20…300сСт рекомендуемые режимысборки при величинах зазоров от 0,15 до 0,87 мм лежат в пределах 19,6…81,4 Па.Для определения величины давления воздушной среды, при рассматриваемыхзазорах, можно воспользоваться выведенной зависимостью: P(δ)= 2.1δ2- 1.2δ +0.3(Рис.
4, а).а10бвгдежРис. 4. Зависимость величины давления воздушного потока от создаваемогозазора для композиций вязкостью: а- от 20 до 300 сСт, б - от 300 до 1000сСт, в - от 1000 до 1200 сСт, г - от 1200 до 1500 сСт, д - от 1500 до 2000сСт, е - от 2000 до 2500 сСт, ж - от 2500 до 5000 сСт, 1экспериментальный график, 2- аппроксимированный график2) Для композиций вязкостью 300…1000сСт, рекомендуемые режимысборки при величинах зазоров от 0,125 до 0,87 мм лежат в пределах 31,4…235,3Па. Для определения величины давления воздушной среды, выведеназависимость: P(δ)= -5.9δ2+8.6δ-0.7 (Рис. 4, б).
3) Для композиций вязкостью1000…1200сСт рекомендуемые режимы сборки при величинах зазоров от 0,125 до0,87 мм лежат в пределах 237,8…470,7 Па. Для определения величины давлениявоздушной среды, получена зависимость: P(δ)=-4.7δ2+7.3δ+1.8 (Рис. 4, в). 4) Длякомпозиций вязкостью 1200…1500сСт рекомендуемые режимы сборки привеличинах зазоров от 0,176 до 1 мм лежат в пределах 316,2…688,4 Па. Дляопределения величины давления воздушной среды, выведена зависимость: P(δ)=0.3δ2 +4.6δ +2.6 (Рис. 4, г). 5) Для композиций вязкостью 1500…2000сСтрекомендуемые режимы сборки при величинах зазоров от 0,125 до 1 мм лежат впределах 320,3…686,4 Па.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
