Автореферат (1026179), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Для определения величины давления воздушнойсреды, получена зависимость: P(δ)=-5.5δ2 +10.4δ +1.9 (Рис. 4, д). 6) Длякомпозиций вязкостью 2000…2500сСт рекомендуемые режимы сборки привеличинах зазоров от 0,125 до 1 мм лежат в пределах 222,2…641,3 Па. Дляопределения величины давления воздушной среды, получена зависимость: P(δ)= 3.8δ2 +9.9δ +0.8 (Рис. 4, е). 7) Для композиций вязкостью 2500…5000сСтрекомендуемые режимы сборки при величинах зазоров от 0,15 до 0,25 мм лежат впределах 1176,8…1340,5 Па. Для определения величины давления воздушнойсреды, выведена зависимость: P(δ)= 13.4δ +10 (Рис. 4, ж).Благодаря данным зависимостям, при известной величине зазора, можноопределить рекомендуемую величину давления воздушной среды для каждойподгруппы вязкости. Погрешность сходимости данных не превышает 4,3%.Создавая известные рекомендуемые режимы сборки, стало возможнымпроводить эксперимент для клеевой композиции любой вязкости и химическойприроды.
Для проверки прочности получаемых по данному методу изделий были11изготовлены экспериментальные образцы из стали 45 с шероховатостьюповерхностного слоя Ra=2,5мкм. Втулки изготовлены с одинаковым наружнымразмером Ø55H14 мм. Внутренний размер отверстия втулки Ø38-0,05 мм. Дляэксперимента изготовлено шесть валов из стали 45 таким образом, что врезультате соединения с втулкой 1 вала, образуется зазор – 0,1мм, 2 вала – 0,2 мм,3 вала – 0,3 мм, 4 вала – 0,4 мм, 5 вала – 0,5 мм, 6 вала – 0,7 мм. Длинасопряжения во всех образцах составляла 11мм.Перед склеиванием поверхность каждого из образцов подвергаласьобезжириванию ацетоном, а затем сушке в течение 15 минут. После сушкиобразцы закреплялись на экспериментальной установке.Экспериментпроводился при температуре окружающей среды 20 °С.
Температура воздушногопотока, подаваемого в зону сборки через насадку составляла 25 °С. Температураопределялась с помощью спиртового технического термометра.Эксперимент проводился в следующей последовательности: на оправку поз.3 экспериментальной установки устанавливалась стальная втулка поз. 2, вал поз.1 устанавливался в отверстие втулки, создавая требуемую величину зазора.Соосность вала относительно втулки обеспечивается выверенной планкой поз. 8,угол наклона втулки относительно вала выставляется 0°. В образованный междусоединениями зазор с помощью насадки поз. 4, снизу в зону сборки подавалосьизвестное давление воздушного потока 0,3…2,4 см.вод.ст, для композиций низкойвязкости 300…1000сСт.После отверждения клея образцы подвергались испытанию на сдвиг наразрывной машине ИР 5143-200. По полученным данным была полученазависимость: σ (δ) =2.8 δ2 -27.1 δ +27.1, отражающая взаимосвязь прочности насдвиг от создаваемого зазора при рекомендуемых условиях сборки для клеевойкомпозиции Loctite 638, график изображен на Рис.
5. Погрешность сходимостиданных не превышает 1,98%.Рис. 5. Зависимость прочности на сдвиг клеевой анаэробной композиции Loctite638 с вязкостью ν=250 сСт от создаваемого зазора: 1- экспериментальныйграфик, 2- аппроксимированный графикИсходя из полученных данных можно заключить, что прочность соединениянапрямую зависит от зазора.В четвертой главе назначены условия по внедрению метода сборкирегулируемых цилиндрических клеевых соединений, разработаны варианты12исполнения рабочих органов установки, а также предложены пути сокращениявремени выполнения технологического процесса сборки. Окончательносформирована методика сборки регулируемых цилиндрических клеевыхсоединений.Было выявлено, что в значительной мере на получение качественногоклеевого соединения влияет неравномерность зазора в результате сложившегосяэксцентриситета.
Таким образом, для обеспечения экспериментально выявленныхрежимов сборки в рамках одного соединения при наличии эксцентриситета,необходимо обеспечить различные значения давления подаваемой воздушнойсреды и ее температуры. Такие условия привели к необходимости перехода кмногосекционной конструкции насадки.Было выработано два конструктивных решения для реализациимногосекционной насадки: 1) конструкция с индивидуальным источником подачивоздушной среды (Рис.
6, а).абРис. 6. Конструкция секционной насадки: а – с индивидуальными источникамиподачи воздушной среды, б – с регулирующим устройством, 1 - насадка, 2– трубопровод, 3 - регулирующее устройство, 4 - генератор подачивоздушной среды2) Конструкция с регулирующим устройством (Рис. 6, б).В результате проведенного исследования было выявлено, что прииспользовании клеевых композиций низкой вязкости, с образованиемэксцентриситета при разнице зазоров от 12% необходимо прибегнуть киспользованию шестисекционной насадки. При применении клеевых композицийсредней и высокой вязкости, с образованием эксцентриситета при разнице зазоровот 12% достаточно использовать четырехсекционную насадку, а при разнице от16% - шестисекционную насадку.Для сокращения времени технологического процесса сборки былопредложено внедрение в исполнительные органы рабочей установкинагревательных элементов в виде оребренных ТЭНов. В результате проведенногоисследования было установлено, что такое конструктивное решение позволяетуменьшить трудоемкость выполнения операций не менее чем в 2 раза, а даннаяинновация становится рентабельной с 35 изделия в партии (Рис.
7).13Рис. 7. Зависимость себестоимости изготовления продукции отгодовойпрограммы выпуска: 1 - при использовании рабочей установки без ТЭНа, 2- при использовании рабочей установки с ТЭНомКонечным результатом проведенного диссертационного исследованияявляется разработанная методика оригинального метода сборки регулируемыхцилиндрических клеевых соединений: 1) Подготовка поверхности подсклеивание: а) физическая подготовка: визуальная проверка на наличие дефектов,удаление механических повреждений, обработка до шероховатости поверхностиRa= 1,6…3,2мкм; б) химическая подготовка: обезжиривание: тампоном,распылением, окунанием и т.д. 2) Выбор и приготовление клея: выбор клеевойкомпозиции в соответствии с разработанной классификацией по показателювязкости, смешивание многокомпонентных клеев по рекомендациям заводапроизводителя, подача клеевой композиции за время ее жизнеспособности.
3)Нанесение клея: выбор способа и устройства нанесения: а) при крупносерийномпроизводстве (при использовании автоматических устройств нанесения идозаторов): определить режима работы дозирующего устройства и расход клеевойкомпозиции, произвести корректировку данных при подаче клея под давлением:Pнов. = Qвыяв.+Pдоп.; б) при мелкосерийном производстве (при использованиифорсунок, механических устройств нанесения) произвести расчет расхода клеевойкомпозиции.
4) Монтаж соединения: а) сборка соединения на разработаннойустановке, в вертикальном положении с подачей рекомендуемых режимовсборки, б) выбор подхода для реализации технологического процесса сборки: вслучае малогабаритных изделий (регулирование положения за счет вала) сопряжение, заливка клеевой композиции, регулирование взаимного положениядеталей; в случае крупногабаритных изделий (регулирование за счет корпуснойдетали) - сопряжение деталей, регулирование положения, заливка зазора клеем, в)подача рекомендуемых режимов сборки: 1) 20…300сСт - 19,6…81,4 Па (P(δ)=2.1δ2- 1.2δ +0.3), 2) 300…1000сСт - 31,4…235,3 Па (P(δ)= -5.9δ2+8.6δ-0.7), 3)1000…1200сСт - 237,8…470,7 Па (P(δ)=-4.7δ2+7.3δ+1.8), 4) 1200…1500сСт 316,2…688,4 Па (P(δ)=-0.3δ2 +4.6δ +2.6), 5) 1500…2000сСт - 320,3…686,4 Па(P(δ)=-5.5δ2 +10.4δ +1.9), 6) 2000…2500сСт - 222,2…641,3 Па (P(δ)= -3.8δ2 +9.9δ+0.8), 7) 2500…5000сСт - 1176,8…1340,5 Па (P(δ)= 13.4δ +10) .
5) Отверждениеклея: а) задание условий отверждения исходя из химической природы клея, б)использование многосекционной насадки в зависимости от величины14эксцентриситета, в) применение оребренных ТЭНов, для снижения трудоемкостисборки и увеличения скорости отверждения.
6) Контроль качества соединения: а)для неответственных деталей производить контроль визуально или с помощьюанализ по косвенным характеристикам: σ (δ) =2.8 δ2 -27.1 δ +27.1, б) дляответственных деталей произвести неразрушающий контроль по косвеннымфакторам (пустоты, включения и т.д.) или разрушающий контроль на образцепредставителе с определением вида разрушения.Общие выводы по диссертации1. На основе теоретических и экспериментальных исследованийоригинального метода сборки регулируемых цилиндрических клеевыхсоединений выявлены рекомендуемые режимы, позволяющие управлятьтехнологическим процессом сборки соединений с целью достижения требуемогокачества сборки и снижения трудоемкости.2.
При проектировании технологического процесса сборки клеевыхсоединений рекомендуется применять шероховатость поверхностей сопряжения впределах Ra= 1,6…3,2 мкм для хорошего заполнения зазора клеевойкомпозицией.3. При использовании клеевых композиций с вязкостью выше 2000 сСт,возможно использовать подогрев клеевой композиции для увеличения текучестиклея. Температура подогрева определяется техническими характеристиками наклей, установленными заводами – производителями.4.
Разработана методика проектирования сборки регулируемыхцилиндрических клеевых соединений, позволяющая обеспечить требуемоекачество изделия в цеховых условиях.5. Получены эмпирические зависимости, для выбора режима сборкиклеевых соединений в рамках разработанного оригинального метода: P(δ)= a·δ2 +b δ +c, где δ – величина зазора; a, b, c – коэффициенты, зависящие от условийвыполнения соединения.6. Установлено, что для клеевых композиций низкой вязкости приувеличении зазора от 0,125 до 0,87 мм, величина давления воздушной среды, дляудерживания клея составляет 9,8…196 Па; для клеевых композиций среднейвязкости в создаваемом зазоре, который изменяется от 0,125 до 1 мм, необходимоприложить величину давления воздушного потока 197…735,5 Па; для клеевыхкомпозиций высокой вязкости в создаваемом зазоре от 0,125 до 1мм, величинадавления воздушного потока составляет 736…1471 Па.7.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
