חיבורי חיכוך על ברגים בעלי חוזק גבוה

2024 מְחַבֵּר: Howard Calhoun | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-02 13:54

למפרקי חיכוך יש כושר נשיאה גבוה והם פחות אינטנסיביים מאשר מפרקים מרותכים. בשל כך, הם נמצאים בשימוש נרחב בייצור של מבני מתכת בניין. השגת כוחות החיכוך הדרושים במפרק מושגת בדרכים שונות - פיצוץ שוחק וטיפול בלהבה, וכן שימוש בהרכבי דבק.

תיאור ויישום

בהנדסת מכונות, ישנם 2 סוגים של חיבורים מוברגים לפי אופי העברת הכוח בהם:

• עמיד בפני גזירה. לרוב הם מתוכננים על ברגים בעלי דיוק גס, רגיל ומוגבר (לעתים נדירות בעלי חוזק גבוה). כוח ההידוק אינו נשלט. החישובים לוקחים בחשבון מתח פנימי, לחיצה וגזירה, אך אינם לוקחים בחשבון כוחות חיכוך.
• חיכוך (עמיד בפני גזירה). הכוח החיצוני מנוגד על ידי כוחות החיכוך הנוצרים במישורי המגע של החלקים שיש לחבר. החיכוך נובע מעומס מראש של ברגי הקיבוע, שאמור להיות מקסימלי. לכן, במפרקים כאלה, חומרה בעלת חוזק גבוה עם תרמיתעיבוד.

הסוג האחרון מחולק ל-2 תת-קטגוריות: מפרקי חיכוך וחיכוך-גזירה, שבהם חלק אחד של הכוחות מועבר באמצעות חיכוך, והשני באמצעות ריסוק.

החיסרון של חיבורים אלה הוא העלות הגבוהה של מחברים. מצד שני, השימוש במפרקי חיכוך על ברגים בעלי חוזק גבוה משפר את האמינות ומפחית את מספר ריתוך השטח. בהתאם לכך, מורכבות ההרכבה מצטמצמת בכמעט פי 3. סוג זה של חיבור משמש בבניית מבני תעשייה, בבניית גשרים, מנופים ומבני סריג אחרים שחווים רטט או עומסים דינמיים.

כיוונים מבטיחים בפיתוח פתרון קונסטרוקטיבי זה הם שימוש בציפויי שימור נשלפים ושימוש בטכנולוגיית ייצור "בלוקים", כאשר הרכבה וצביעה של יחידות מוגדלות מתבצעת במפעל, ורק הסופי ההתקנה מתבצעת באתר הבנייה.

גורם חספוס

חספוס פני השטח הנדרש, המספק את כוח החיכוך המחושב, מושג על ידי שיוף, טיפול להבה של משטחים מזדווגים או על ידי שימוש בציפויים מיוחדים. מקדם החיכוך לחישובים נלקח מהטבלה שלהלן.

סוג עיבוד	מקדם חיכוך
ללא שימור
צחצוח	0, 35
פיצוץ	0, 38
Cut flame	0, 42
התזת חול או התזת חול	0, 58
פיצוץ, ניקוי שני החלקים, חימום להבה עד 300 מעלות צלזיוס סביב חורי הברגים. אזור טיפול בחום - לא פחות מגודל מכונת הכביסה	0, 61
עם שימור עוקב
פרט ראשון - התזת חול או חבטות, שימור עם דבק. חלק הזדווגות שני - מוברש, ללא שימור נוסף	0, 5

יש לציין את סוג העיבוד בציורים. משטחי ההזדווגות נקיים לחלוטין מקרח, שלג, שמן, אבנית, חלודה ומזהמים אחרים לפני הרכבת הברגים.

התזת חול

הדרישות הבאות חלות על ניקוי מבני מתכת עם מפרקי חיכוך באמצעות טכנולוגיית התזת חול:

• חספוס של המשטח המוכן - לא יותר מ-Ra 6, 3;
• הסרה מלאה של תחמוצות וחלודה (דרגה שנייה של טיהור לפי GOST 9.402-2004);
• דרגת הסרת שומנים פני השטח - הראשונה (זמן הפסקת סרט מים - יותר מדקה, ללא כתמי שמן על נייר סינון);
• ניקוי ראשוני של אוויר דחוס הנכנס למתז החול משמן ולחות (הדבר נשלט לפחות פעם אחת בכל משמרת);ייבוש חול קוורץ לתכולת לחות של לא יותר מ-2%.

לאחר התזת חול, יש להסיר אבק מהמשטחים על ידי נשיפת אוויר או ניגוב עם מטלית נקייה.

טיפול בלהבות

להבת האוקסי-אצטילן משמשת בעת ניקוי חלקים עם לפיד גז. תוצרי בעירה (תחמוצות) מוסרים לאחר מכן באמצעות מברשות תיל. במקרה זה, אתה לא יכול להביא את המתכת לזרוח. ניתן להשתמש בניקוי להבה רק עבור חלקים בעובי של 5 מ מ לפחות, על מנת למנוע עיוות תרמי שלהם. העיבוד מתבצע במצבים הבאים:

• לחץ חמצן - 0.6 MPa, אצטילן בגלילים - 0.05 MPa;
• אספקת חמצן - מקסימום (ליבה של הלהבה צריכה לרדת מהזרבובית של המחמם, אך לא לכבות);
• מהירות נסיעה לפיד - 1 מ'/דקה (עבור מבני מתכת דקים 5-10 מ"מ - 1.5-2 מ'/דקה);
• המעבר הבא אמור לחפוף את הקודם ב-15-20 מ"מ;
• זווית לפיד עד 45°.

במהלך פעולה טכנולוגית זו, נעשה שימוש במבערים מיוחדים בעלי להבה רחבה.

ניקוי צילום ומברשת

לפני עיבוד עם מברשות מתכת (הברשה), מסירים את הצבע מהמשטחים בעזרת ממיסים או בשיטת להבת גז. אי אפשר לנקות חלקים לברק מתכתי, שכן הדבר מונע היווצרות של מקדם החיכוך התקין. העבודה מתבצעת באמצעות פנאומטי ממוכן או חשמליכְּלִי. אבק שנותר מוסר על ידי נשיפה עם אוויר או מברשת שיער.

לפיצוץ בירי, נעשה שימוש בזריקת פלדה או ברזל יצוק (קצוץ) בשבריר של 0.8-1.2 מ מ. מכונות פיצוץ יריות משתמשות ביריות ברזל יצוק.

ציפויים

להגברת כוחות החיכוך במפרקי אוגן וחיכוך, משתמשים גם בחומרים דבקים - דבקים. כציפוי חיכוך משתמשים בקומפוזיציות שהמרכיב העיקרי בהן הוא שרף אפוקסי, והנוספים הם מקשה, ממס, מאיץ או איזופרפנול.

עבודת ההרכבה מתבצעת בסדר הבא:

1. אלמנטים מבניים בגודל גדול מנקים באחת מהשיטות שתוארו לעיל, למעט להבת גז, וגם מסירים שומנים. מרווח הזמן בין ניקוי להדבקה לא יעלה על 0.5 ימים. האחסון בו-זמנית מתבצע בתנאי לחות של לא יותר מ-80%.
2. הדבק מוכן מיד לפני השימוש.
3. הרכב הדבק מוחל על פני השטח של אלמנטים קטנים יותר וממולא באבקת סיליקון קרביד בעובי 2 מ"מ, מגלגל עם רולר מתכת. מותר להדביק את שני החלקים המגעים בדבק. בתוך 1-2 שעות, יש לנצל לחלוטין את הדבק שהוכן טרי.
4. הסר עודפי אבקה על ידי סיבוב החלק וביצוע מספר הקשות.
5. שמור זמן עד שהאפוקסי יתרפא במלואו.
6. מפרק החיכוך מורכב על ברגים בעלי חוזק גבוה.

איכות החומרה

מחברים למפרקי חיכוך חייבים להיות מלווים בתעודת איכות. ברגים, דסקיות ואומים מוכנים באופן הבא:

• ניקוי של שומן שימור בתמיסה אלקלית (חשיפה במיכל למשך 15-20 דקות);
• ייבוש, נשיפה באוויר דחוס;
• השחלה עם מפתחות ברגים או על מחרטה;
• שימון שמן מינרלי;
• סט שלם של ברגים עם אומים זוגיים שהיו בשימוש במהלך הריצה;
• אחסון עד לעבודת ההרכבה (לא יותר מ-10 ימים).

חישוב חיבור חיכוך

פרמטרי החיבור החשובים ביותר מסוג זה הם:

• מקדם חיכוך Μ על משטחי המגע, נקבע מהטבלה לעיל, בהתאם לסוג העיבוד;
• יחס מומנט בריח;
• כוח הידוק בורג;
• מומנט נדרש כדי לקבל את הערך הנדרש של המחוון הקודם.

ערך המומנט המחושב נמצא על ידי הנוסחה:

M=K∙N∙d_{nom, כאשר K הוא מקדם המומנט שנקבע לפי GOST 22356-77;}

N – כוח מתח הבורג, kN;

d_{nom – הקוטר הנומינלי שלו, mm.}

הערך של N נקבע על ידי הנוסחה:

N=σ_r∙S_{n∙ k,}

כאשר σ_r הוא חוזק המתיחה של חומר הבורג, N/mm^2;

S_n – שטח חתך של בורג,net, mm^2;

k – מקדם תנאי עבודה (עבור מבני פלדה וגשרי דרכים זה שווה ל-1).

הכוח שנוצר במגע בורג אחד נמצא בנוסחה:

N_{1=N∙Μ/ɣ, כאשר ɣ הוא מקדם המהימנות, שנבחר בהתאם למספר הברגים בחיבור.}

המספר המינימלי הנדרש של ברגים בחוזק גבוה נקבע באופן הבא:

n=P/(k∙N_{1∙s), כאשר P הוא העומס האורך הפועל, kN;}

s – מספר אנשי הקשר בחיבור.

Assembly

הכללים ליצירת חיבור חיכוך הם כדי לעמוד בדרישות הטכניות הבאות:

• לפני ההרכבה, יש צורך להכין את המשטח באחת מהשיטות הנ"ל (על פי תיעוד הפרויקט), להסיר בליטות וקורות שמונעות מהחלקים להתאים היטב.
• במהלך הובלה ואחסון ביניים של חלקים, יש לא לכלול שמן או זיהום של משטחים מוכנים. אם לא ניתן היה להימנע מכך, יש צורך בהליך ניקוי שני.
• בשלב הראשון של ההרכבה, החלקים מיושרים עם חורים באמצעות פקקי הרכבה.
• התקן ברגים עם דסקיות (לא יותר מאחד מתחת לראש הבורג והאום), הדק אותם עם אומים ב-50-90% מהכוח המחושב ובדוק את אטימות החיבור.
• כוונן את מומנט ההידוק המחושב באמצעות מפתחות מומנט.
• מרחו שפכטל או פריימר מעורבב עםמלט, חימר לבן, גיר. זה נעשה כדי לאטום את החיבור מפני רטיבות.

בדיקת איכות

בקרת איכות מתבצעת בכל שלבי ההכנה וההרכבה. התוצאות של בדיקות בין-מבצעיות נרשמות ביומן ייצור החיבורים בשטח.

המתחם של עבודות כאלה כולל את הפעולות הבאות:

• בקרת איכות נכנסת של חומרי גלם, רכיבים, מוצרים שנרכשו;
• בודק מצב הכלי, מפתחות מומנט טררה;
• שליטה בניקוי פני השטח והכנת החומרה;
• בדיקת הצפיפות של הידוק המפרקים (באמצעות בדיקות);
• בקרת מומנט הידוק סלקטיבית;
• בקרת לחץ;
• דגימות בדיקה (לפי דרישת הלקוח של עבודות אזרחיות).