авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ »«¬–“» ¬—–  ...»

-- [ Страница 7 ] --

масла в воронке 4 из пресса, вентиль 5 следует Для использования первого режима поверки закрыть. В этом случае пресс готов к эксплуа- в отборные устройства 3 и 11 нужно установить тации в двух режимах, а именно: поверка ма- поверяемый и образцовый манометры, открыть нометров методом сопоставления с показания- вентили 2 и 12 и засчет вращения маховика ми образцового манометра;

поверка маномет- создать давление трансформаторного масла, ров посредством использования калибровочных которое соответствует поверяемым отметкам грузов 7. Последние обеспечивают создание шкалы манометра.

в прессе давления через 50, 100, 500 кПа. При наличии неисправностей и деформаций Манометр 10, который подлежит поверке, многовитковых трубчатых пружин нужно де нужно установить в отборное устройство 11 монтировать кинематический узел, затем выпа и открыть вентили 12, 14. Затем маховиком 1 ять капилляр и отделить пружину от стойки.

передвинуть поршень 8 так, чтобы он выступал Новую пружину следует свободным концом из грузопоршневой колонки 9 на одну треть припаять к гибкой скобе, которая соединяет своей длины. Величина начального давления, пружину с ее осью, а неподвижный конец пру равная 100 кПа, создается поршнем 8 с тарел- жины выпаять в ранее демонтированный ка ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ пилляр. После монтажа пружины на стойке ее ется только путем перестановки стрелки 1 на нужно опаять. Затем собранный блок необхо- соответствующий угол;

димо соединить с передаточным механизмом 2) если существует пропорциональное из посредством соединительной тяги [1]. менение погрешности измерений при возраста По капилляру через гидравлический пресс нии давления, то это изменение устраняется следует подать максимальное рабочее давле- путем изменения плеча r (см. рис. 1, а), при ние. Многовитковая пружина манометра при этом при положительной погрешности нужно этом должна раскручиваться на угол 50. Каче- увеличить плечо r, а при отрицательной – ство выполнения пайки трубки является удов- уменьшить плечо путем перемещения поводка летворительным в случае, если падения давле- 6 в зубчатом секторе 4;

ния не происходит в течение 4–5 минут. 3) если имеет место превышение погрешно Секторный передаточный механизм пру- сти измерений в средней части шкалы мано жинного манометра (см. рис. 1) при выполне- метра, то погрешность устраняется путем пе нии ремонтных работ нужно отрегулировать на ремещения поводка 6 и изменением угла ;

плавность движения по всей длине зубчатого 4) при наличии нелинейного возрастания сектора 4, а также на параллельность его оси и погрешности измерений манометра при увели оси шестерни (трибки) 2. чении давления от 0 до максимального значе При контроле манометров в зависимости от ния, нелинейность устраняется только за счет класса их точности имеются проверяемые от- поворота передаточного механизма против ча метки шкалы: класс 1,5;

2,5 – пять точек, класс 4 совой стрелки, при этом стрелку 1 прибора и т. д. – три точки. нужно установить посередине шкалы, а угол При снятии контрольных показаний пове- должен быть строго равен 90. Затем положе ряемого манометра отсчет необходимо выпол- ние передаточного механизма нужно зафикси нять без постукивания по его корпусу. Саму ровать и еще раз проверить прибор по кон поверку следует осуществлять повышением трольным точкам. Если угол 90, то погреш и понижением измеряемого давления. Давле- ность в начале шкалы отрицательная. При ние, величина которого равна максимальному 90 погрешность в первой половине шкалы давлению шкалы манометра, должно выдержи- будет в пределах допускаемого значения, а во ваться в течение 15–16 минут, при этом его по- второй – положительная, возрастающая;

казания не должны изменяться. 5) если имеется превышение погрешности Поверку и регулировку манометров осуще- в одной или двух отметках шкалы манометра, ствляют на специальном прессе. На нем следу- то оно устраняется только заменой сектора 4, ет установить образцовый манометр. Класс его который имеет задиры или неравномерно рас точности должен быть в четыре раза выше положенные зубцы;

класса точности поверяемого манометра. По- 6) если погрешность манометра постоянна средством пресса повышают давление на ма- по всей шкале, то ее устраняют путем переус нометре по контрольным отметкам, которые тановки стрелки 1.

должны быть равномерно расположены по всей После выполнения работ по восстановле шкале прибора. Погрешность поверяемого ма- нию работоспособности манометра и нанесения нометра на каждой из отметок шкалы не долж- клейма поверки на штуцер 7 необходимо уста на превышать допустимую. Если погрешность новить заглушку для предохранения попадания в одной или нескольких точках шкалы превы- в него масла и пыли. При ремонте манометра шает допустимое значение, то манометр следу- на ряд его деталей для увеличения срока их ет отрегулировать путем перемещения поводка 6 службы могут быть нанесены износостойкие (см. рис. 1) относительно хвостовика сектора 4. покрытия [4, 5].

Таким образом изменяется передаточное число Для поверки рабочих манометров и ваку механизма, которое определяется отношением умметров непосредственно на месте их уста перемещения стрелки 1 к перемещению сектора 4. новки используются манометры типа МКО Можно использовать ряд методов регули- и ВКО, а пружинные образцовые манометры ровки пружинных манометров в зависимости и вакуумметры типов МО и ВО – для стендо от характера имеющихся погрешностей: вой проверки технических приборов.

1) если имеется погрешность по величине Ряд типов манометров оснащены электри и знаку по всей шкале прибора, то она устраня- ческим сигнальным устройством, посредством 54 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ которого производится сигнализация заданных Гидростатическое давление, которое созда пределов давления. Эти устройства можно ется измеряемой средой в соединительной ли применить в системах автоматической сигнали- нии, равно зации и контроля технологических параметров, Рн jH, автоматического управления и защиты обору- где j – удельный вес жидкости, Н – перепад дав дования. В сигнальных устройствах электро- ления (разность по высоте между местом отбора магнитных манометров (рис. 3) относительно давления и местом установки манометра).

шкалы прибора установлены два контакта за- В данных случаях манометр будет показы дания давления А и В, которые выведены на вать суммарное давление – давление, измеряе зажимы 1 и 3. Эти контакты с помощью специ- мое в месте его отбора, и гидростатическое ального устройства можно перемещать относи- давление:

тельно шкалы, устанавливая требуемые задания Pм Ри Рн, сигнализации [1].

где Рм – показания манометра, Ри – измеряемое давление, Рн – гидростатическое давление.

При наличии пульсирующих давлений на технологическом оборудовании (ресиверах, компрессорах и т. д.) для их измерения посред ством манометра в его штуцер следует устано вить демпфирующее устройство с калибровоч ным отверстием, диаметральный размер кото рого определяется плотностью измеряемой Рис. 3. Электроконтактное устройство манометров:

1 – контакт максимального давления, 2 – общий контакт, среды: жидкости, газа или фракций, а также аб 3 – контакт минимального давления солютной величиной контролируемого избы точного давления.

С измерительной стрелкой манометра свя зан подвижный контакт сигнализации С, кото рый выведен на зажим 2. В случае достижения БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК заданной величины давления замыкаются соот 1. Жарковский, Б. И. Приборы автоматического кон ветствующие контакты А–С;

В–С, образуя та троля и регулирования / Б. И. Жарковский. – М.: Высшая ким образом цепь 1–2;

2–3 сигнализации.

школа, 1989. – 336 с.

После ремонта показывающих пружинных 2. Схиртладзе, А. Г. Ремонт, восстановление, модер манометров не рекомендуется устанавливать их низация.

в тех местах, где имеются значительные вибра- 3. Черпаков, Б. И. Тенденции развития технологиче ции, резкие знакопеременные нагрузки, т. к. это ского оборудования в начале XXI века / Б. И. Черпаков, может привести к резкому изнашиванию пере- С. Н. Григорьев // Ремонт, восстановление, модернизация. – даточного механизма прибора, деформациям 2003. – № 10.– С. 2.

4. Григорьев, С. Н. Современное вакуумно-плазмен упругого элемента, увеличению величин зазо ное оборудование и технологии комбинированного уп ров в шарнирных соединениях прибора.

рочнения инструмента и деталей машин / С. Н. Григорьев // При контроле давления жидкостей посред- Технология машиностроения. – 2004. – № 3.– С. 20.

ством пружинных манометров следует учиты- 5. Григорьев, С. Н. Метод повышения энергоэффек вать влияние столба жидкости, которая нахо- тивности технологий вакуумно-плазменного нанесения дится в соединительной линии, если манометр покрытий / С. Н. Григорьев, Е. М. Шумихина, К. А. Змие располагается выше или ниже места отбора ва // Вестник МГТУ «СТАНКИН». – 2010. – № 1.– С. 82–87.

давления.

ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ УДК 621. А. Г. Схиртладзе, С. Ю. Быков, С. А. Схиртладзе ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИНДИКАТОРОВ ЧАСОВОГО ТИПА Московский государственный технологический университет «СТАНКИН»

E-mail: ags@stankin.ru В статье приведена технология ремонта индикаторов часового типа с целью восстановления их работо способности. Приведены факторы, вызывающие потерю работоспособности данных приборов, метод их на стройки после выполнения ремонта.

Ключевые слова: индикатор, ремонт, зубчатый механизм, зубчатое колесо, измерительный стержень, зу бья, рейка, циферблат, шкала, стрелка, проверка, деление, шпилька, плата, мост, микрометрическое приспо собление, винт, посадка, трибка, гильза, втулка, корпус.

The article describes the technology of repair dial indicators in order to restore their functionality. Are the fac tors that cause loss of functionality of these devices, the method of their settings after a repair.

Keywords: LED, repairs, gear train, the gear, the measuring rod, teeth, rail, dial scale, arrow, check, division, stud, board, bridge, micrometric device, propeller, landing tribka, sleeve, sleeve, case.

В различных отраслях промышленности эксплуатируется огромное количество индика торов часового типа. Для выполнения различ ных контрольных измерений используются ука занные индикаторы двух типов: тип I с измери тельным стержнем, расположенным параллель но шкале (пределы измерений от 0 до 5 мм и от 0 до 10 мм);

тип II с перемещением измеритель ного стержня (торцовые) перпендикулярно шка ле (пределы измерений от 0 до 2 мм и от 0 до 3 мм). Для осуществления особо точных изме Рис. 1. Контрольное микрометрическое приспособление рений применяются многооборотные индикато ры с ценой деления 0,001 мм и 0,002 мм с пре делом измерения соответственно от 0 до 1 мм и от 0 до 2 мм [1, 2].

При эксплуатации вследствие действия ряда производственных факторов нарушается рабо тоспособность индикаторов. Это требует их ре монта. Ремонт необходим для индикаторов часового типа, имеющих искривленные или за битые измерительные стержни, испорченные стрелки, загрязненные механизмы, погнутые или растянутые спиральные пружины, следы коррозии.

Для контроля показаний индикатора 1 ис- Рис. 2. Передаточный зубчатый механизм индикатора часового типа пользуется микрометр 2, установленный и за крепленный в штативе 3 (рис. 1) [3].

Колесо 7 ( z 4 100) служит для устранения Передаточный зубчатый механизм индика тора установлен в его корпусе (рис. 2). Зубча- мертвого хода посредством спиральной пружи тое колесо 1 (z1 16) сопряжено с измеритель- ны 9. Один ее конец соединен с колесом 7, а другой – со стойкой 8 штифтом. Пружина ным стержнем 3, на поверхности которого одним концом закреплена с ушком измери имеются зубья. Колесо 4 ( z 2 100) смонтиро тельного стержня 3, а другим прикреплена вано на той же оси, что и колесо 1. С колесом к корпусу индикатора и постоянно действует на сцеплена трибка 5 ( z3 10). На оси трибки ус- измерительный стержень 3, обеспечивая изме тановлена стрелка 6. рительное усилие.

56 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ Перемещение измерительного стержня 3 на вием собственного веса свободно, без заеданий.

1 мм соответствует полному обороту стрелки 6. Если оно имеется, то нужно точно выявить ме Шкала циферблата индикатора имеет 100 деле- сто заедания. Для определения места заедания ний по окружности. Цена отсчета 0,01 мм по следует отвинтить ограничительную пластину каждому делению. Число оборотов регистриру- и снять возвратную пружину. Затем посредст ется стрелкой 10. вом лупы нужно определить величину зазора Для выполнения ремонта индикатор необ- между поверхностями гильзы и измерительного ходимо разобрать. Прежде всего демонтируют стержня и по зазору выявить место имеющего стопорное кольцо. Затем следует снять стекло, ся изгиба. При наличии изгиба на конце изме стрелку и второе стопорное кольцо, встряхива- рительного стержня для его устранения в стер нием удалить из корпуса циферблат. После это- жень нужно ввинтить наконечник, установить го корпус нужно промыть в бензине и опреде- стержень на свинцовую подушку и отрихтовать лить имеющиеся дефекты механизма индика- медным молотком. Если измерительный стер тора в сборе. Путем перемещения измеритель- жень имеет изгиб в средней части, то его сле ного стержня 3 нужно выявить наличие люфта дует демонтировать из корпуса, проверить на или заеданий в направляющих, состояние по- просвет на плите и отрихтовать на свинцовой садки колеса 1 и трибки 5, а также проверить подушке. За счет рихтовки необходимо обеспе силу затяжки крепежных винтов. Все демонти- чить плавность перемещения стержня в гильзе.

руемые детали следует дополнительно промыть Как показывает практика производства, за и очистить мягкой щеткой. боины на измерительных стержнях обычно Часто встречающимся дефектом индикато- имеются на его открытых наружных концевых ров является повреждение зубьев рейки измери- поверхностях. Забоины устраняют бархатным тельного стержня 3, которое возникает при уда- напильником. Ослабление посадки стрелок мо ре его наконечника о твердый предмет. Зуб рей- жет возникать на втулке и на оси. Если посадка ки изгибается. При этом колесо 4 не поворачи- стрелок прослаблена на втулке, то их следует вается на некоторую величину оборота, которая припаять к ней. В случае проворачивания стрел определяется величиной смещения зуба рейки ки на оси ее нужно посадить плотнее.

измерительного стержня, а стрелка 6 будет пока- Колесо 7 не оказывает влияния на точность зывать смещение в плюсовую сторону. В этом показаний индикатора, в случае если его зубья случае индикатор следует установить в микро- частично деформированы. Колесо нужно снять метрическое приспособление (см. рис. 1) для и выправить зубья. Если повреждены зубья проверки и установить на ноль на поврежденном колес 1 и 4, то колеса необходимо заменить участке рейки измерительного стержня. Затем на новые.

при выходе рейки на ее поврежденные зубья В случае если ограничительная пластина показание стрелки индикатора будет смещено из-за деформации потеряла свою первоначаль в сторону «минус», например, на три деления ную форму, то ее нужно демонтировать и вы (0,03). Определив величину смещения, необхо- править.

димо для устранения ошибки повернуть цифер- При неправильной эксплуатации индикато блат на три деления, возвращая индикатор по ров могут возникать деформации моста. При их микрометру в нулевое положение, смещая при наличии, на что указывает наклон колеса, мост этом стрелку на три деления в сторону «плюс». необходимо демонтировать из корпуса и вос Далее поврежденный зуб исправляют путем его становить ударами легкого молотка в направ отгибания в нормальное положение, контроли- лениях стрелок (рис. 3).

руя эту операцию по показанию индикатора в микрометрическом приспособлении. Если по вреждено несколько зубьев, а также при нали чии износа поверхности измерительного стерж ня в результате трения в гильзе и верхней втул ке, его нужно заменить на новый или подходя щую деталь от других списанных индикаторов, не имеющую указанных повреждений.

Прямой недеформированный измеритель ный стержень должен перемещаться под дейст- Рис. 3. Схема деформаций моста индикатора ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ Если деформирована спиральная пружина 9 ный натяг спиральной пружины 9 (см. рис. 2) за (рис. 2), то ее следует заменить или выправить счет поворота колеса 4, фиксируя со стороны в горизонтальной плоскости так, чтобы рас- циферблата конец трибки 5. В данном положе стояния между витками спирали были одина- нии устанавливают механизм в корпус индика ковыми. В случае если пружина деформирова- тора, поворачивая по часовой стрелке. Следует на и в другой плоскости, то нужно подогнуть обеспечить плотное прилегание зубьев колеса ее витки в одну плоскость. При ослаблении за- к зубчатой рейке измерительного стержня 3.

тяжки крепежных винтов мостов и платы их После этого механизм нужно закрепить к плате следует подтянуть. винтами, не завинчивая их до упора. Необхо При наличии люфта между измеритель- димо снова проверить плавность перемещения ным стержнем и стенками отверстий гильзы измерительного стержня с натяжной пружи и верхней втулки его следует устранить. Для ной 2. Затем винты следует затянуть пол этого нужно расчеканить стенки с торцов ностью.

втулки и гильзы с двух противоположных После этого следует установить на шпильки сторон. После расчеканки измерительный малый циферблат, накрыть его большим ци стержень должен перемещаться плавно, без ферблатом и зафиксировать их стопорным заеданий. Если ослабли посадки шпилек, ко- кольцом. При установке циферблата деления торые крепят спиральную пружину, то их не- 0 и 50 нужно расположить по оси симметрии обходимо поджать. измерительного стержня. Далее установить Если имеет место изгиб наконечника 4 (рис. 1), стрелку 6 (см. рис. 2) на ось трибки 5 так, что то его можно устранить ударами легкого мед- бы ее конец указывал на 75-е деление цифер ного молотка, оперев наконечник на свинцовую блата при обеспечении предварительного натя подушку. Шарик следует извлечь из гнезда, за- га. Напрессовать втулку стрелки 6 на ось триб тем повернуть его в гнезде неизношенной сто- ки 5, а малую стрелку – на ось спиральной роной и завальцевать. пружины так, чтобы ее конец расположился После ремонта деталей индикатора их сле- правее нулевой отметки на 1/5 деления малого дует собирать в следующей последовательно- циферблата. Затем нужно установить стекло сти. Установить колеса 4 и 7 (см. рис. 2) осями и зафиксировать его стопорным кольцом.

в отверстие платы, накрыть их большим мос- При выполнении ремонта на ряд ремонти том и закрепить крепежными винтами. Прокон- руемых деталей может быть нанесено защитное тролировать свободу поворота колес и парал- покрытие для повышения их износостойко лельность их торцовых поверхностей относи- сти [4, 5].

тельно плоской поверхности платы. Спираль- Проверку собранного после ремонта инди ную пружину закрепить коническим штифтом катора следует выполнить следующим обра в стойке платы. В отверстие платы установить зом. Установить индикатор в микрометриче ось трибки. Смонтировать малый мостик, про- ское приспособление (см. рис. 1) и закрепить пуская верхний конец оси трибки в отверстие его так, чтобы наконечник 4 касался измери для него. При этом ввести контрольные шпиль- тельной поверхности микрометрического вин ки мостика в отверстие платы. Закрепить мос- та 5 микрометра в положении, при котором тик винтом. Проконтролировать плавность хо- стрелка индикатора показывает 0 и нулевое да смонтированных колес и трибки. деление барабана 6 микровинта совпадает Установить в корпус индикатора измери- с продольной риской на стебле. Повернуть тельный стержень 3 (см. рис. 2) и запрессовать микрометрический винт на 25 делений бара в него фиксирующую шпильку. Вставить конец бана, при этом стрелка индикатора должна по шпильки в паз корпуса индикатора и прикре- казать аналогичный отсчет. Повернуть микро пить к измерительному стержню винтами огра- метрический винт еще на 25 делений, и так ничительную пластинку. Измерительный стер- далее. Выполнить данную проверку на всех жень должен свободно перемещаться под дей- десяти оборотах. Затем выполнить проверку ствием собственного веса. Затем присоединить в обратном направлении.

к корпусу индикатора и ограничительной пла- Восстановление работоспособности инди стинке возвратную пружину 2. каторов позволяет сократить производственные Перед установкой механизма в корпус ин- расходы на контрольно-измерительные средст дикатора необходимо обеспечить предваритель- ва при изготовлении продукции.

58 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 4. Григорьев, С. Н. Современное вакуумно-плазмен-ное оборудование и технологии комбинированного упрочнения 1. Радкевич, Я. М. Метрология, стандартизация и сер- инструмента и деталей машин / С. Н. Григорьев // Техноло тификация / Я. М. Радкевич, А. Г. Схиртладзе, Б. И. Лак- гия машиностроения. – 2004. – № 3. – С. 20.

тионов. – М.: Высшая школа, 2010. – 791 с. 5. Григорьев, С. Н. Разработка технологии нанесения 2. Серебреницкий, П. П. Краткий справочник станоч- износостойких покрытий на режущий инструмент на ос ника / П. П. Серебреницкий, А. Г. Схиртладзе. – М.: Дро- нове минералокерамики и кубического нитрида бора / фа, 2008. – 655 с. С. Н. Григорьев, В. Г. Боровский // Обработка метал 3. Владимиров, В. М. Иготовление и ремонт контроль- лов: технология, оборудование, инструменты. – 2003. – но-измерительных и режущих инструментов / В. М. Влади- № 3. – С. 5.

миров. – М.: Высшая школа, 1976. – 279 с.

УДК 621. А. Г. Схиртладзе, С. Ю. Быков, С. А. Схиртладзе ВОССТАНОВЛЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ МАНОМЕТРИЧЕСКИХ ТЕРМОМЕТРОВ Московский государственный технологический университет «СТАНКИН»

E-mail: ags@stankin.ru В статье приведена методика восстановления работоспособности манометрических термометров раз личных типов: газовых, жидкостных, парожидкостных, используемых для измерения температуры различ ных объектов. Даны конструкция и принцип работы приборов, возникающие неисправности и отказы, при чины возникновения и способы их устранения.

Ключевые слова: манометрический термометр, ремонт, восстановление, температура, объект, измерение, эксплуатация, неисправность, отказ, контроль, давление, термосистема, термобаллон, капилляр, элемент, датчик, сигнализатор, контактная группа, разгерметизация, наполнитель, трение, механизм, проверка.

The article describes a method of recovery of the manometric thermometers types: gas, liquid, vapor-liquid, used to measure the temperature of various objects. Given to the design and function of the device, there is a fault and failures, causes and possible remedies.

Keywords: gauge thermometer, repair, recovery, temperature, object measurement, operation, failure, rejection, control, pressure, thermal systems, bulb, capillary, sensor, switch, the contact group, razgermitizatsiya, filler, fric tion mechanism, checking.

В различных отраслях экономики эксплуа- Манометрические жидкостные и газовые тируется большое количество манометрических термометры имеют равномерные шкалы, а па термометров. Они применяются для измерения рожидкостные – неравномерные: сжатия в пер температур газовых и жидких сред в интервале вой трети.

от –100 до +600 С при рабочих давлениях из меряемой среды до 6,4 МПа без защитной гиль зы термобаллона и до 25 МПа при ее наличии.

Принцип работы манометрических термомет ров основан на зависимости изменения давле ния газа, пара, рабочей жидкости при постоян ном их объеме от температуры объекта. Досто верность показаний приборов обеспечивается только при полном погружении термобаллона в измеряемую среду.

Манометрические термометры в зависимо сти от наполнителя термосистемы подразделя- Рис. 1. Схема манометрического термометра типа ТПГ-СК:

1 – термобаллон, 2 – капилляр, 3 – сектор, 4 – датчик (мано ются на жидкостные, парожидкостные и газо- метрическая трубка), 5 – трибка, 6, 10 – установочные контакты, вые. Жидкостные манометрические термомет- 7 – поводок, 8 – стрелка, 9 – шкала прибора, 11 – блок зажимов ры заполнены кремнийорганической жидко стью, парожидкостные – ацетоном, фреоном, В конструкцию манометрического термо пары которых при изменении температуры час- метра (рис. 1) входит термобаллон 1, капилляр 2, тично заполняют термобаллон, а газовые – ар- манометрическая трубка 4 измерительного ме гоном или азотом [1]. ханизма, которые герметично соединены между ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ собой. Термобаллон 1 служит датчиком. Его устанавливают на объекте, у которого выпол няют контроль температуры. Измерительный механизм размещают на пультах или щитах.

Длина капилляра 2 в зависимости от типа при бора составляет от 15 до 25 м. В случае изме нения температуры контролируемого объекта происходит изменение объема рабочего веще ства в замкнутом контуре прибора. В результа те давление в системе прибора изменяется и преобразуется посредством манометрической трубки 4 в перемещение указательной стрелки 8, по расположению которой относительно шка лы 9 определяют величину температуры кон тролируемого объекта. Капилляр 2 защищен от Рис. 3. Электроконтактный термометр типа ТС – 100:

механических повреждений медной или сталь- 1 – термобаллон, 2 – капилляр, 3 – датчик температуры, 4 – прибор ной ленточной оплеткой. Термобаллон 1 вы При эксплуатации манометрических термо полнен из стали или латуни, манометрическая метров вследствие действия систематических трубка 4 из меди или стали с внутренним диа и случайных факторов происходит нарушение метральным размером 0,2–0,5 мм. Приборы их работоспособности. Для ее восстановления этого типа имеют запаздывание измерений их подвергают ремонту [2, 3]. Наиболее рас в диапазоне 40–80 с.

пространенными неисправностями манометри Погрешность газовых манометрических термометров составляет 1,5 %, а парожидко- ческих приборов типа ТПГ-СК, ТС-100 явля стных – 2,5 %. Наиболее распространенными ются: частичная или полная разгерметизация термосистемы термобаллон – капилляр;

неис приборами этого типа являются: электрокон правности кинематических элементов показы тактные термометры (ЭКТ, ТПГ-СК) (рис. 2), вающего устройства;

отказы и неисправности которые оснащены электроконтактными уст механизмов привода диаграммного устройства ройствами, предназначенными для сигнализа (часового механизма или электродвигателя).

ции или автоматического управления по мак Для определения герметичности термосис симальной и минимальной температуре;

тер темы прибора следует термобаллон установить мометрические сигнализаторы (ТС-100) для из в термостат, измерить температуру его нагрева мерения и сигнализации температуры (рис. 3);

и сопоставить показания ремонтируемого и об манометрические термометры типа ТСГ – для разцового манометрического термометров.

измерения и автоматической записи значений В случае если погрешность прибора находится контролируемой температуры.

в пределах его класса точности, то его термо система является герметичной. Если при уве личении температуры отсутствуют приращения показаний на контактируемом приборе, то это указывает на потерю чувствительности его термосистемы из-за потери ее герметичности.

Для определения места разгерметизации в термосистему прибора необходимо через ка пиллярный отросток подать азот. Для этого нужно посредством редуктора плавно повысить давление азота в пределах 1,5–3,0 МПа, термо баллон с капилляром поместить в емкость с во дой, а пружину показывающего прибора – в емкость с бензином или керосином. Пузырьки азота, всплывающие на поверхность жидкости, показывают место разгерметизации датчика.

Рис. 2. Электроконтактный термометр типа ТПГ-СК:

Место повреждения в термобаллоне можно 1 – термобаллон, 2 – капилляр, 3 – показывающий прибор 60 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ устранить запаиванием. При нарушении герме- неправильной их эксплуатации, при наличии тичности капилляра нужно выделить его по- повышенной интенсивности вибраций, превы врежденный участок. Затем установить на ка- шении максимально допустимой величины то пилляре вставку из медной трубки и опаять ее. ка, протекающего через контактные устройст После ремонта термосистемы ее необходи- ва. Из-за этого появляется их повышенное ис мо проверить на падение давления. Если паде- крение, «залипание» контактов и их обгорание.

ния нет, то термосистема прибора герметична. Контакты сигнальных устройств нужно перио Затем термосистему следует заполнить на- дически чистить волосяной щеткой, смоченной полнителем согласно паспорту прибора (жид- в техническом спирте или бензине. Зачищать костью, газом или конденсатом) и проконтро- контакты надфилями и мелкозернистой наж лировать давление по образцовому манометру. дачной бумагой нельзя: нарушаются поверхно Величина давления, при котором заполняется сти контактов. Обгоревшие контакты нужно система, является начальной и определяется по заменить. После чистки необходимо выполнить паспорту прибора. Она зависит от пределов из- регулировку зазоров контактов и обеспечить мерения прибора и характеристики пружины. четкость их срабатывания.

Для газовых манометрических термометров У механизма привода диаграммного уст начальное давление находится в пределах 1,0– ройства возникают при эксплуатации следую 3,4 МПа. Отросток капилляра после ремонта щие неисправности: периодические отказы ме нужно расклеить и опаять. ханизма привода: превышение хода диаграммы Нарушения и отказы кинематических звень- более допустимых норм (для синхронного дви гателя 1,5 мин, для часового механизма ев приборов обусловлены ростом трения в со 5 мин за 24 ч непрерывной работы).

прягаемых парах, коррозией и загрязнением элементов измерительного механизма, а также Восстановление работоспособности мано некачественным соединением кинематических метрических термометров позволяет продлить звеньев. срок их службы и сократить расходы на приоб При наличии указанных неисправностей ретение новых приборов.

следует осмотреть все кинематические элемен БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ты, осуществить проверку трения в соединени ях измерительного механизма с пером и пру 1. Жарковский, Б. И. Приборы автоматического кон жиной. Если имеется повышенное трение, за- троля и регулирования (устройство и ремонт) / Б. И. Жар едания и загрязнения механизма, то его нужно ковский. – М.: Высшая школа, 1989. – 3336 с.

разобрать, прочистить и промыть в бензине. 2. Схиртладзе, А. Г. Ремонт технологических машин Изношенные элементы следует заменить на но- и оборудования / А. Г. Схиртладзе, В. А. Скрябин, В. П. Бо рискин. – Старый Оскол.: ООО «ТНТ». 2010. – 432 с.

вые. Для повышения износостойкости элемен 3. Схиртладзе, А. Г. Технологические основы ремонта тов их можно покрыть защитными покрыти и восстановления производственных машин и оборудова ями [4, 5]. ния / А. Г. Схиртладзе [и др.]. – Йошкар Ола.: Поволж Если после ремонта манометрического тер- ский ГТУ. – 2012. – 492 с.

мометра при его проверке имеется несоответст- 4. Григорьев, С. Н. Технология обработки концентри вие показаний с действительной величиной рованными потоками энергии / С. Н. Григорьев, Е. В. Смо ленцев, М. А. Волосова. – Старый Оскол.: ООО «ТНТ». – температуры, то следует выполнить корректи 2010. – 280 с.

ровку нулевого положения указательной стрел 5. Григорьев, С. Н. Наноструктурные износостойкие ки прибора при установке термобаллона в сре- покрытия, полученные методами физического осаждения ду тающего льда (при 0 С) вещества в вакууме / С. Н. Григорьев, А. А. Андреев, Отказы сигнальных устройств манометри- В. М. Шулаев // Упрочняющие технологии и покрытия. – ческих термометров возникают в основном при 2005. – № 9.– С. ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ УДК 621. А. Г. Схиртладзе, С. Ю. Быков, С. А. Схиртладзе ВОССТАНОВЛЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ТЕРМОМЕТРОВ И ТЕРМОМЕТРОВ СОПРОТИВЛЕНИЯ Московский государственный технологический университет «СТАНКИН»

E-mail: ags@stankin.ru В статье приведена последовательность выполнения ремонтных работ по восстановлению работоспо собности термоэлектрических термометров, а также термометров сопротивления, используемых для изме рения температуры различных технологических объектов. Даны классификация конструкций приборов для автоматического управления температурными режимами технологических процессов и дистанционной пе редачи показаний, а также требования к проведению ремонта и его контролю.

Ключевые слова: термоэлектрический термометр, термометр сопротивления, температура, измерение, контроль, управление, технологический объект, термопара, прибор, датчик, термоэдс, градуировка, факто ры, неисправность, чувствительный элемент, каркас, обмотка, слой, медь, платина, плата, отказ, ремонт, экс плуатация, условия, давление, вибрация.

The article contains a sequence of repair work to restore the health of thermoelectric thermometers and resis tance thermometers are used to measure the temperature of various technological facilities. Classification structures are devices for automatic temperature control processes and remote transmission of readings, as well as require ments for repair and inspection.

Keywords: thermoelectric thermometer, resistance thermometer, temperature, measurement, control, manage ment, technological object thermocouple device, sensor, thermoelectric power, calibration, factors, failure, sensor, frame, winding layer, copper, platinum, fee waiver, repair, maintenance, condition, pressure, vibration.

Во многих отраслях промышленности экс- мопар), существует вполне определенная зависи плуатируется большое количество термоэлек- мость термоЭДС (ТЭДС), возникающая в по трических термометров и термометров сопро- следних от разности температур горячего и хо тивления. Эти приборы служат в качестве дат- лодного спаев. Величина ТЭДС измеряется мил чиков для автоматического контроля и управ- ливольтметром или потенциометром постоянного ления температурными режимами различных тока, который включен в разрыв холодного спая.

технологических процессов и дистанционной Для выполнения технических измерений передачи показаний. Эти датчики не являются чаще используются термопары хромель–алю самостоятельными приборами, а функциони- мель (ТХА), хромель–копель (ТХК), платино руют только вместе со специальными измери- родий (10 % родия) – платина (ТПП). Реже при тельными приборами. меняются термопары железо–копель, медь–ко Термоэлектрический термометр представ- пель, медь–константан [1].

ляет собой термопару. Один ее конец, разме- Градуировкой термоэлектрических термо щаемый в объекте измерения температуры, яв- метров (термопар) является обозначение ХА, ляется рабочим (горячим) спаем. Свободные ХК, ПП, в котором положительным электродом (холодный спай) концы термопары соединены с служит электрод, выполненный из материала, измерительным прибором. стоящего первым в градуировке. Перечислен Для целого ряда проводников, применяемых ные термопары имеют интервал измерений для термоэлектрических термометров (тер- от –50 до +1800 С (табл. 1).

Таблица Характеристика основных типов термоэлектрических термометров Область измеряемых температур, С Градуи- Значение ТЭДС, Тип Материал термоэлектродов рабочий кратковременный ровка мВ диапазон диапазон ТПП ПП-1 Платинородий (10 % родия) – платина От –20 до +1300 1600 0–16, Платинородий (30 % родия) – ТПР ПР30/6 От +300 до +1600 1800 0–13, платинородий (6 % родия) ТХА ХА Хромель–алюмель От –50 до +1000 1300 От –1,86 до +52, ТХК ХК Хромель–копель От –50 до +600 800 От –3,11 до +66, 62 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ По устойчивости к воздействию внешних механических факторов термопары подразделя ются на обыкновенные, ударопрочные и вибро устойчивые, а по инерционности – на высоко инерционные (2,5–8 мин), среднеинерционные (1,5–2,5 мин), малоинерционные (0–1,5 мин).

Термопары сопротивления (ТС) по мате риалу чувствительного элемента подразделя ются на медные (ТСМ) и платиновые (ТСП) (рис. 1).

Рис. 2. Датчики температуры – термометры сопротивле ния платиновые (ТСП) различных модификаций В отличие от платины медь как материал обладает рядом недостатков. При высокой тем пературе и влажности происходит ее окисле ние, она имеет малое удельное сопротивление.

Медные ТС применяются для измерения тем пературы от –50 до +180 С, платиновые – от –200 до +650 С.

Наиболее распространены ТСМ градуиро вок 50М и 100М, ТСП градуировок 50П и 100П, где числа 50 и 100 обозначают величину сопро тивления чувствительного элемента ТС при 0 С (50 Ом, 100 Ом), а буквы М и П – соответ а б в ственно материал обмотки.

Рис. 1. Термометры сопротивления:

При изменении температуры t электриче а, б – платиновые, в – медные;

1 – изоляционный каркас, ское сопротивление ТС можно определить по 2 – изолированная проволока, 3 – выводы градуировочным данным и по приближенной Конструкция ТС состоит из изоляционного формуле:

каркаса 1, на котором выполнена намотка мед- R R0 (1 t ), ной или платиновой проволоки. Для защиты от где R – сопротивление ТС при нагревании на различного рода механических повреждений t С;

R0 – сопротивление ТС при 0 С;

– темпе ТС монтируют в защитную арматуру различ ратурный коэффициент (для меди = 4,3 · 10–3).

ного исполнения, что обеспечивает также удоб ство монтажа ТС на контролируемых объектах Чувствительный элемент ТСМ выполняют (рис. 2). путем намотки в несколько слоев на цилиндри По точности ТС подразделяются на три ческую плату медной проволоки диаметром 0, класса: по инерционности – на высокоинерци- мм. Полученную поверхность покрывают онные (до 4 мин), среднеинерционные (10–80 с), глифталевым лаком, а выводы обмотки изоли малоинерционные (до 9 с). Согласно требова- руют посредством фарфоровых бус. Плату с об ниям к конструкциям и автоматизации про- моткой помещают в тонкостенную металличе мышленных установок, реализующих различ- скую гильзу и после – в защитную арматуру ного рода технологические процессы, датчики (чехол). Выводы ТСМ подключают к зажимам температур имеют монтажную длину в диапа- платы, смонтированной в головной части чехла.

зоне от 60 до 3500 мм. Чувствительный элемент ТСП выполняют ТС выполняют одинарными или двойными. путем намотки на каркас (100 х 10 мм) плати В двойных ТС вмонтированы два изолированных новой проволоки диаметром 0,05–0,07 мм. Ма друг от друга чувствительных элемента. Они ис- териал каркаса – фарфор, кварц, слюда – обла пользуются для одновременного измерения тем- дает высокими электроизоляционными свойст пературы в одной точке двумя приборами. вами и термической стойкостью. Обмотку с кар ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ касом устанавливают между двумя прокладка- стенную трубку из алюминия, а затем в защит ми из слюды. Затем всю конструкцию собира- ный чехол, выполненный из нержавеющей ста ют в пакет с помощью серебряной ленты. Вы- ли. Выводы датчика подключают к зажимам воды датчика изготавливают из серебряной платы, расположенной в головной части за проволоки и изолируют фарфоровыми бусами. щитного чехла. Технические характеристики Чувствительный элемент монтируют в тонко- ТС даны в табл. 2.

Таблица Технические характеристики термометров сопротивления Платиновый 50П От –200 до +650 0,1 – ТСП 100П От –200 до +650 Медный 50М От –50 до +200 ТСМ 100М От –50 до +200 100 0,1 0, Таблица Градуировка платинового термометра сопротивления 50П (Ro=50 Ом) t, С R, Ом t, С R, Ом t, С R, Ом t, С R, Ом –200 8,654 20 53,95 260 99,61 640 164, –180 12,99 40 57,89 280 103,26 650 166, –160 17,28 60 61,80 300 106, –140 21,50 80 65,69 320 110, –120 25,68 100 69,55 400 124, –100 29,81 120 73,39 420 128, –80 33,90 140 77,21 460 135, –60 37,97 160 81,00 500 141, –40 42,00 180 84,77 540 148, –20 46,01 200 88,51 580 155, 0 50,00 220 92,23 620 163, Таблица 4 Таблица Градуировка медного термометра Градуировка платинового термометра сопротивления 50П (Ro=50 Ом) сопротивления 50П (Ro=50 Ом) t, С R, Ом t, С R, Ом t, С R, Ом t, С R, Ом –50 39,24 80 67,12 –200 17,30 240 191, –40 41,40 100 71,40 –160 34,55 280 206, –30 43,56 120 75,67 –120 51,35 320 220, –20 45,28 140 79,95 –180 67,81 360 235, 0 50,00 160 84,23 – 40 84,01 400 249, 20 54,28 180 88,51 0 100,00 440 263, 40 58,56 200 92,79 40 115,79 480 276, 60 67,12 80 131,38 520 290, 120 146,79 560 309, 160 162,00 600 316, В процессе эксплуатации вследствие дейст 200 177,03 640 329, вия систематических и случайных факторов происходит потеря работоспособности термо можно пренебречь, если температура техноло датчиков, и они требуют ремонта [2, 3]. Глав гического объекта изменяется с малой скоро ными факторами, влияющими на погрешность стью. При больших скоростях изменения тем измерения температуры технологических объ пературы контролируемого объекта инерцион ектов, являются инерционность термодатчиков, ность термодатчика нужно учитывать. Это обу неправильный их монтаж, нарушение правил словлено тем, что появляется значительная эксплуатации. Инерционностью термодатчиков 64 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ разница в показаниях прибора и действитель- чины сопротивления изоляции, механические ной температурой технологического объекта. повреждения защитной гильзы.

Если термодатчики применяются в услови- Сопротивление изоляции обмотки ТС и тер ях высоких давлений и агрессивных сред из-за мопары можно замерить мегомметром на 500 В.

наличия защитных гильз, возрастает их инер- Целостность обмотки и значение сопротивле ционность. Для ее сокращения зазор между ус- ния термометра можно определить посредст тановочной гильзой заполняют по всей длине вом лабораторного моста и образцового моста.

средой, обладающей высокой теплопроводно- Снижение сопротивления по сравнению с гра стью. При температуре от 0 до 200 С исполь- дуировочными данными может происходить зуют компрессорное масло, больше 200 С – из-за виткового замыкания датчика или утечки бронзовые или чугунные опилки. тока через блок зажима.

Основными неисправностями термоэлек- При наличии обрывов обмотки термометров трических термометров и термометров сопро- сопротивления их следует заменить новыми тивления являются: обрыв чувствительных чувствительными элементами аналогичной элементов, замыкание элементов на корпус, градуировки. При отсутствии последних необ межвитковое замыкание ТС, понижение вели- ходимо осуществить ремонт ТС.

Демонтировать бандаж датчика и слюдяные пластины Выполнить намотку датчика в соответствии с требуемой градуировкой Выполнить сушку датчика при t=50-60 C Выполнить «старение» обмотки при t=150 C, время 6 ч.

Произвести сборку датчика в корпус Проверить характеристику датчика по градуировочной таблице Проверить сопротивление изоляции Рис. 3. Последовательность ремонта медных термометров сопротивления (ТСМ) Ремонт медных термометров (рис. 3) сопро- проверку, подгонку и сравнение характеристики тивления (ТСМ) состоит в изготовлении (намот- элемента с градуировочными данными. Перед ке) чувствительного элемента. Вначале нужно сборкой ТСМ нужно припаять выводы зажимов демонтировать бандаж датчика и слюдяные пла- к концам чувствительного элемента и затем стины. Каркас необходимо покрыть бакелитом и осуществить сборку.

высушить. Затем на каркас нужно намотать с При ремонте платиновых (ТСП) термомет равномерным шагом медный изолированный ров сопротивления (рис. 4) следует выполнить провод диаметром 0,1 мм. Каждый слой обмотки демонтаж изоляционных бус, разобрать чувст следует покрыть глифталевым или бакелитовым вительный элемент, отделив его от слюдяных лаком и этот элемент высушить. Затем для обес- накладок, стяжной ленты и каркаса. Обрыв печения стабильной характеристики термопар чувствительного элемента можно устранить сопротивления элемент необходимо подверг- сваркой платиновой проволоки в растворе по нуть старению при температуре 150 С в течение варенной соли или в электрической дуге пере 6 часов. После остывания следует выполнить менным током напряжением 20–24В. Затем ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ ТСП собирают и помещают в защитный чехол. вать на корпус и закороченные выводы термо Сопротивление изоляции собранного ТСП сле- метра. Величина сопротивления изоляции ТСП дует проконтролировать посредством мегом- в зависимости от их исполнения находится метра. При этом напряжение нужно приклады- в интервале 1–10 Мом.

Демонтировать изоляционные бусы с датчика пластины Устранить обрыв термоэлектродов сваркой Произвести отжиг термопары при t=1300 C, время 1 ч Проверит однородность термоэлектрических свойств электродов Выполнить сборку термопары Произвести проверку термопары по градуировочной таблице Проверить сопротивление изоляции Рис. 4. Последовательность ремонта термопар из благородных металлов В случае наличия нестабильности работы тить и проконтролировать на однородность и обрывов в термопарах их подвергают ремон- электродов. Отжиг следует осуществлять путем ту. Термопару следует разобрать и определить нагрева электрическим током до температуры состояние рабочего конца и термоэлектродов. 1300 С в течение одного часа. При этом по Если имеются трещины и обрывы, то места об- средством буры нужно выполнять чистку элек рывов нужно подвергнуть сварке. Сварку рабо- тродов от оксидов. Однородность термоэлек чего конца термопары нужно выполнять после трических свойств электродов можно прокон скручивания концов электродов в электриче- тролировать милливольтметром, подключен ской дуге между графитовыми электродами не- ным к свободным (холодным) концам термопа большого диаметра (5–10 мм) до получения ры. Затем термоэлектрод нужно поместить шарообразного расплавленного окончания на в муфельную печь и медленно его перемещать конце электродов термопары. через нее. При перемещении измеряется термо Устранить обрывы электродов термопар ти- ЭДС. В случае если последняя больше, чем по пов ХК, ХА можно посредством дуговой свар- ловина допускаемой погрешности термопары, ки. Для ее выполнения на вторичную обмотку то это указывает на то, что на данном нагретом понижающего трансформатора (напряжением участке имеется неоднородность и его следует 20–30В) нужно подсоединить оборванные час- заменить.

ти термоэлектрода – с контактом графита к ча- Как термоэлектрические термометры (тер стям термоэлектрода. Возникает дуга, и части мопары), так и термометры сопротивления по свариваются. При ремонте сваркой термопар сле выполнения качественного ремонта могут типов ХК, ХА применяется в качестве флюса применяться при специальном исполнении бура, которую после выполнения сварки можно в различных тяжелых условиях эксплуатации:

удалить путем резкого охлаждения в воде. при значительных давлениях, высоких вибра При выполнении ремонта термопары из циях и в агрессивных средах. В зависимости от благородных металлов ее нужно отжечь, зачис- предлагаемых условий эксплуатации следует 66 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ выбрать соответствующие конструкции армату- 2. Схиртладзе, А. Г. Ремонт технологических машин и оборудования / А. Г. Схиртладзе, В. А. Скрябин, В. П. Бо ры, материал и толщину стенок защитных чех рискин. – Старый Оскол.: ООО «ТНТ». – 2010. – 432 с.

лов. Для повышения коррозионной стойкости 3. Технологические основы ремонта и восстановления и износостойкости ряд элементов термометров производственных машин и оборудования / А. Г. Схирт можно покрыть защитными покрытиями [4, 5]. ладзе [и др.]. – Йошкар Ола.: Поволжский ГТУ, 2012. – Восстановление работоспособности термо- 492 с.

4. Григорьев, С. Н. Технология обработки концентри метров продлевает срок их службы и позволяет рованными потоками энергии / С. Н. Григорьев, Е. В. Смо сократить расходы на приобретение новых ленцев, М. А. Волосова. – Старый Оскол.: ООО «ТНТ», приборов. 2010. – 280 с.

5. Григорьев, С. Н. Наноструктурные износостойкие БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК покрытия, полученные методами физического осаждения вещества в вакууме / С. Н. Григорьев, А. А. Андреев, 1. Жарковский, Б. И. Приборы автоматического кон В. М. Шулаев // Упрочняющие технологии и покрытия. – троля и регулирования (устройство и ремонт) / Б. И. Жар ковский. – М.: Высшая школа, 1989. – 336 с. 2005. – № 9. – С. 4.

УДК 621. А. Г. Схиртладзе, С. Ю. Быков, С. А. Схиртладзе УМЕНЬШЕНИЕ ЗАТРАТ ПРИ ОБЕСПЕЧЕНИИ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ ИЗДЕЛИЙ НА ЭТАПЕ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ Московский государственный технологический университет «СТАНКИН»

E-mail: ags@stankin.ru В статье рассмотрены мероприятия по сокращению затрат при обеспечении технологичности изделий на этапе их эксплуатации.

Ключевые слова: технологичность, изделие, конструкция, ресурсы, цикл, затраты, эксплуатация, этап, рас ходы, унификация, техническое обслуживание, ремонт, номенклатура, технические характеристики, качество.

The article describes the efforts to reduce costs, while ensuring manufacturability of products during their use.

Keywords: manufacturability, product, design, resources, cycle costs, operation, phase, cost, standardization, maintenance, repair, nomenclature, specifications and quality.

Характеристики технологичности изделия жизненного цикла рассматриваемого варианта закладываются на ранних стадиях конструктор- конструкции изделия;

– суммарные ми ско-технологической подготовки производства нимально возможные затраты на этапах жиз и существенно влияют на величину различных ненного цикла данного изделия с учетом осо видов ресурсов, необходимых для использова- бенностей условий его применения по служеб ния на отдельных этапах жизненного цикла из- ному назначению.

делия (разработки, изготовления, эксплуатации, Все сопоставляемые варианты конструк утилизации) [1]. Производственная техноло- тивно-технологических решений по критерию гичность конструкции изделия должна обеспе- Кт(1) должны обеспечивать заданный уровень чивать рациональное использование трудовых, показателей качества изделий [4, 5].

материальных и стоимостных ресурсов при При эксплуатации изделий различного слу производстве. Комплексный показатель Kт тех- жебного назначения технологичность и унифи нологичности изделий, являющийся главенст- кация их конструкции значительно влияют на вующим при сопоставлении вариантов конст- уменьшение времени технологического обслу рукторско-технологических решений, отличаю- живания и ремонта, увеличения срока эксплуа щихся друг от друга уровнем технологических тации между различными видами обслужива характеристик, определяется по формуле [2,3]: ния, сокращение расходов на запасные части и инструмент, а также на содержание эксплуата, (1) ционных и ремонтных служб.

где – суммарные затраты на этапах жиз- На этапе эксплуатации изделия унификация ненного цикла изделия при полностью ориги- может включать в себя различные формы: уни нальном исполнении всех его составных эле- фикация комплектования изделий запасными ментов;


– суммарные затраты на этапах частями и инструментом;

унификация методов ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ технического обслуживания и организации их лом, готовым к эксплуатации. Разность состав ремонта;

унификация видов контроля и различ- ляют изделия, которые находятся в ремонте ных проверок при осуществлении регламент- или сняты с эксплуатации для выполнения рег ных работ. Все указанные формы унификации ламентируемого технического обслуживания.

на этапе эксплуатации изделий улучшают ха- Затраты на изготовление и дополнительное рактеристики эксплуатационной технологично- содержание изделий являются доминирующи сти конструкции, главной задачей которой яв- ми и не сравнимыми по величине с другими ляется обеспечение возможности использова- видами затрат, связанными с эксплуатацией.

ния высокоэффективных методов технического Поэтому их следует учитывать в первую оче обслуживания и ремонта изделий. редь при определении рационального варианта Каждый вид изделия создается примерно конструкции изделия. При этом необходимо к определенным условиям эксплуатации, кото- исходить из условия, что произведение выпу рые присущи только ему. Эти условия опреде- щенного количества изделий Nт на время ис ляются номенклатурой и уровнем эксплуатаци- пользования каждого из них по назначению tэ является величиной постоянной (Nтtэ=const) онно-технических характеристик и связаны со Изменение суммарного времени, затрачи служебным назначением изделия. Так, напри ваемого на выполнение технического обслужи мер, номенклатура эксплуатационно-техниче вания и ремонт в расчете на одно изделие, при ских характеристик для металлообрабатываю водит к отклонениям значений tэ, а также и щих станков и транспортных машин значи в общем их количестве Nт. Требуемое число из тельно отличается вследствие того, что эти из делий Nт2 при изменении сроков активной экс делия имеют различное служебное назначение плуатации с tэ1 до tэ2 определяется по формуле и предназначены для эксплуатации в значи с учетом условия Nтtэ=const:

тельно отличающихся условиях. В зависимости от служебного назначения однотипные изделия, должны иметь строго определенную номенкла где – требуемое количество при времени туру технических характеристик.

их эксплуатации.

Для правильного функционирования изде Уменьшение требуемого количества изде лий необходимо постоянное поддержание на лий при увеличении времени использования строго заданном уровне определенной номенк каждого из них по назначению определяется по латуры технических характеристик (выходных формуле:

параметров, уровня надежности и т. д.). Для этого в процессе эксплуатации изделий перио Уменьшение затрат, связанное с сокраще дически выполняются регламентные работы, нием общего количества обслуживаемых изде объем и периодичность осуществления уста лий определяется по формуле:

навливаются разработчиком с учетом служеб ного назначения, конструктивных особенно-, (2) стей и условий использования изделий. Качест где – общие затраты на эксплуатацию.

венное выполнение работ по техническому об Использование равенства (2) дает возмож служиванию является гарантией безотказной ность определить ориентировочно изменение работы изделий независимо от вида и служеб затрат на эксплуатацию при отклонениях вре ного назначения [6]. При этом технологичность мени выполнения технического обслуживания и унификация конструкции оказывают непо и ремонта [2]. Изложенное может быть исполь средственное и значительное влияние на пе зовано при сопоставлении различных вариан риодичность и объемы выполнения работ по тов конструктивного исполнения изделия для техническому обслуживанию.

выбора рационального.

При определении количества какого-либо типа изделий, требуемых для удовлетворения БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК потребностей общества, следует учитывать число изделий, которые находятся в готовности 1. Компьютерные системы управления качеством для к немедленному использованию по назначе- автоматизированных производств / А. Г. Лютов [и др.]. – М.: Машиностроение. – 2010. – 717 с.

нию. Общее количество выпущенных промыш 2. Кононенко, В. Г. Оценка технологичности и унифика ленностью изделий (машин) определенной кон- ции машин / В. Г. Кононенко, С. Г. Кушнаренко, М. А. Пря струкции будет больше по сравнению с их чис- лин. – М.: Машиностроение, 1986. – 160 с.

68 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ 3. Прялин, М. А. Количественная оценка производст- 5. Бочкарев, С. В. Управление качеством / С. В. Боч венной технологичности и экономической эффективности карев, А. Б. Петрогенков, А. Г. Схиртладзе. – Пермь.: Изд.

изделий машино- и приборостроения / М. А. Прялин // Перм. нац. иссл. политехн. ун-та, 2011. – 439 с.

Изд. Днепропетровского гос. ун-та, 1983. – С. 12–17. 6. Схиртладзе, А. Г. Ремонт технологических машин 4. Никифоров, А. Д. Управление качеством / А. Д. Ни- и оборудования / А. Г. Схиртладзе, В. А. Скрябин, В. П. Бо кифоров, А. Г. Схиртладзе. – М.: Студент 20. рискин. – Старый Оскол.: ООО «ТНТ», 2011. – 432 с.

УДК 621.9.015: 658. Ю. Л. Чигиринский, А. В. Смутнев ОЦЕНКА НАДЕЖНОСТИ ПЛАНА ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ НА СТАДИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ Волгоградский государственный технический университет E-mail: techmash@vstu.ru Показано, что рассмотрение маршрутной технологии механической обработки как последовательности независимых стохастических процессов формирования требуемых показателей качества и точности изделия позволяет рассчитать прогнозируемую величину вероятности получения ожидаемого результата на стадии технологической подготовки производства.

Ключевые слова: технологическое проектирование, план механической обработки, надежность, качество, статистический критерий, коэффициент вариации.

It is shown that the consideration of routing technology of machining, as a sequence of independent stochastic processes of the formation of the necessary parameters of the quality and accuracy of products, allows us to calculate the projection of the probability of an expected result on the stage of the the technological preparation of production.

Keywords: technological design, consistency of machining, reliability, quality, statistical criterion, variations factor.

Общее понятие надежности применительно Применительно к механической обработке к любым техническим системам определено можно утверждать:

Государственными стандартами [1, 2, 3] и пред- 1. Для механической обработки поверхно полагает «свойство объекта сохранять во вре- сти, выполняемой на отдельно взятом техноло мени в установленных пределах значения всех гическом переходе, в качестве условий следует параметров, характеризующих способность рассматривать совокупность, прежде всего, ре выполнять требуемые функции …». Техноло- жимов обработки и физико-механических гическая надежность [2, 3, 7], рассматриваемая свойств инструментального и обрабатываемого как частный случай общего понятия, подразу- материалов. В случае корректного проекта эти мевает «… свойство технологического обору- условия однозначно соответствуют конкретно дования … сохранять на заданном уровне вы- му технологическому методу.

ходные параметры качества производимого из- 2. При корректной реализации технологии, делия …». Как правило, вопросы оценки на- т. е. при соблюдении условий осуществления дежности и безотказности технологических процесса, следует ожидать получения результа процессов рассматриваются с точки зрения спо- тов обработки, соответствующих технологиче собности технологических систем, процессов ским допускам, сводные данные о которых при и операций обеспечивать производство продук- ведены, например, в таблицах точности.

ции, показатели качества которой соответству- 3. Вариация условий обработки на отдель ют заранее установленным требованиям. Таким ном технологическом переходе в допустимых образом, понятие «надежность» используется пределах отображается в таблицах точности в качестве показателя стабильности и устойчи- в интервалы ненулевой ширины значений каж вости технологического, процесса [9]. дого из показателей качества изделий. Очевид Возможной оценкой надежности может слу- но, что предельные значения показателей – жить относительная частота отказов [4] в слу- границы технологических допусков, – соответ чае промышленной эксплуатации процесса. До ствующие наивысшему достижимому качеству, начала промышленной эксплуатации, на этапе могут быть достигнуты при наименее интен технологического проектирования, оценить на- сивных условиях обработки. Ужесточение ус дежность процесса можно по величине вероят- ловий обработки в пределах, допустимых для ности ожидаемого исхода процесса, выполняе- конкретного технологического метода, приво мого при определенных условиях. дит, как правило, к снижению показателей ка ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ чества и точности. Предположим, что значения Рассмотрим отдельно взятый технологиче показателей точности и качества обработки, ский переход с точки зрения оценки надежно соответствующие нижним предельным значе- сти прогнозируемых результатов обработки.

ниям интервалов таблиц точности, достигаются Опираясь на приведенные выше рассуждения, с вероятностью, равной 100 %. Тогда получе- будем полагать, что процесс обработки можно ние результатов на верхних пределах интерва- считать надежным в том случае, когда погреш лов возможно с вероятностью меньшей, чем ность результирующего значения оценивается 100 %, причем эта вероятность тем меньше, чем величиной существенно меньшей, чем собст более выражен стохастический процесс рас- венно результирующее значение. Иллюстраци сматриваемого процесса. ей такого утверждения может служить рис. 1, 4. При рассмотрении многостадийной (мно- на котором приведены кривые закона нормаль гопереходной) обработки необходимо учиты- ного распределения, построенные для различ вать надежность каждого технологического пе- ных значений стандартного отклонения при по рехода. стоянном математическом ожидании.


Рис. 1. Зависимость вида кривой нормального распределения от коэффициента вариации Из сравнения данных видно, что плотность логических расчетов, можно сделать заключе вероятности получения среднего значения ре- ние об однозначном соответствии величин тех зультирующей величины в случае надежного нологического допуска и коэффициента вариа [10] процесса может составлять более 22 % при ции с интегральной вероятностью, определя величине коэффициента вариации V 0,17. Не- ющей возможность получения максимально достаточно устойчивый процесс, для которого возможного для рассматриваемого технологи величина коэффициента вариации находится в ческого перехода качества обработки.

пределах V [0,17;

0,33], характеризуется наи 1 V большей плотностью вероятности в пределах от V 2 e 0,5V dV, V 0, 12 % до 22 %. Максимальная дифференциаль- 2 ная вероятность, характеризующая получение 1 Ф(V ) 0,5 + 0,564 V 0,697.

, среднего значения результата при неустойчи 12 V V вом (V 0,33) процессе, составляет менее 12 %.

Одновременно с этим поле рассеяния значений 0,5 V 0,, (1) 2 V случайной величины неустойчивого процесса существенно – более чем в 5,5 раза – превыша ет диапазон возможных значений показателя Коэффициент вариации определяется вели надежного процесса. Таким образом, коэффи- чиной среднего значения и шириной техноло циент вариации может служить комплексной гического допуска. Величина интегральной ве оценкой надежности процесса обработки на роятности (1), рассчитываемая в зависимости каждом из этапов технологического процесса. от коэффициента вариации, соответствует наи Сопоставляя законы распределения, рас- более пессимистическому прогнозу результатов сматриваемые [4, 5, 8] при выполнении техно- обработки.

ных устройств и автоматических линий расфа 5. ГОСТ Р 52564-2006. Мешки тканые полипропиле совки сыпучих материалов в мягкую тару типа новые. Общие технические условия.– М.: Стандартин гибких контейнеров из различных материалов. форм. – 2006.

6. Макаров, А. М. Расчет параметров захватных уст БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК ройств для мешков различного типоразмера. Свидетельст во о государственной регистрации программы для ЭВМ 1. Пат. 2469928 РФ, МПК В 65 В 7/02. Устройство для № 2012611863 / А. М. Макаров, Ю. П. Сердобинцев;

автоматического открытия, удержания и закрытия мешков / ВолгГТУ. – 2012.

А. М. Макаров, Л. А. Рабинович, Ю. П. Сердобинцев;

зая 7. ГОСТ 21 – 94 Сахар-песок. Технические условия / витель Волгоградский государственный технический уни В. О. Штаигеев [и др.].– Киев: Межгос. ком. по стандарти верситет.– № 2011122137;

заявл. 31.05.2011;

опубл.

зации, метрологии и сертификации. – 1994.

20.12.2012.

ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ УДК 621. М. М. Матлин, А. И. Мозгунова, Е. Н. Казанкина, В. А. Казанкин АВТОМАТИЗАЦИЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНТАКТНОЙ ЖЕСТКОСТИ ДЕТАЛЕЙ МАШИН БЛИЗКОЙ ТВЕРДОСТИ Волгоградский государственный технический университет E-mail: matlin@vstu.ru, detmash@vstu.ru Предложен способ определения остаточной деформации при контакте сферического индентора и плос кого контртела при условии близкой твердости их материалов.

Ключевые слова: контактная деформация, пластическая твердость, сплющивание, внедрение.

The paper proposes the method for determining the residual deformation in contact of a spherical indenter and flat counterbody in case when hardness of materials are closed.

Keywords: contact deformation, plastic hardness, flattening, introduction.

Контактная жесткость деталей – один из составить два безразмерных комплекса: h / R важных параметров, во многом определяющий ( F F0 ) и, первый из которых имеет физиче работоспособность и качество машин в целом.

НД пр R В связи с этим автоматизация процесса опреде ский смысл относительной остаточной дефор ления контактной жесткости позволяет конст мации, а второй представляет собой отношение руктору уже на стадии проектирования закла ( F F0 ) дывать необходимые параметры сопрягаемых эффективной степени нагружения к деталей. При этом следует подчеркнуть, что R строгой математической теории, позволяющей приведенной твердости НДпр.

определять пластическую деформацию в зави- Функциональную связь между комплексами симости от характеристик контактирующих де- задавали в виде:

талей, по-прежнему не существует. Этим, в ча- b F F стности, объясняется необходимость разработ h aR HД R, (1) ки новых методов определения контактной же пр сткости деталей машин.

где R – радиус шарика, F0 – нагрузка на шарик, В работе рассматривается случай, когда при соответствующая началу пластической дефор внедрении индентора в контртело одновременно мации, F – нагрузка на шарик;

а и b – коэффи происходит его сплющивание. Этот случай кон циенты, зависящие от соотношения твердостей такта характерен при близких твердостях сфе шарика и контртела HДш/HД;

НДпр – приведен рического индентора и плоского контртела и до ная твердость:

статочно часто встречается в деталях машин.

1,5 НД ш НД Для определения суммарной пластической НД пр.

НД ш НД деформации h были проведены эксперимен Коэффициенты a и b определены по резуль тальные исследования с целью контакта шари татам описанных выше экспериментов, что по ка с плоской плитой при различных соотноше зволило выявить зависимость этих коэффици ниях их твердостей. На плоской поверхности ентов от соотношения твердостей индентора симметрично размещали три стальных сфери и контртела HДш/HД:

ческих сегмента. Нагружение производили с помощью пресса Бринелля ТШ-2. 0, a 0,142, Результаты экспериментального исследова НД ш НД 1, ния позволили установить, что h может быть представлена в виде функции следующих фак- НД ш b 1,306 0, торов: приведенной пластической твердости.

НД НДпр материала индентора и контртела, радиуса Коэффициенты a и b не зависят от упругих индентора R, а также эффективной контактной свойств и твердости материала, а также от гео нагрузки (F– F0).

метрических параметров деформируемых по Приняв в качестве основных единицы силы верхностей. В случае, когда твердость инденто и длины, в соответствии с теорией размерности ра и контртела отличаются в два раза, форму [1] из четырех переменных параметров можно 96 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ ла (1) превращается в известные формулы для ментальные данные. Очевидно, что использо расчета пластической деформации при «чистом» вание формулы (1) позволяет получать данные, внедрении и «чистом» сплющивании [1, 3]. расхождение которых с экспериментальными На рисунке представлены результаты рас- значениями находится в допускаемых пределах чета по предлагаемой формуле (1) и экспери- 5–10 %.

h 0, /R 0, 0, 0, 0, 0, 0, ( 1 F0 ) F 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0, НД пр R Зависимость относительной остаточной деформации от отношения эффективной степени нагружения к приведенной твердости:

1 – для НДш/НД=2;

2 – НДш/НД=1,27;

3 – НДш/НД=0,96;

4 – НДш/НД=0,76;

5 – НДш/НД=0,5;

линии – расчет по ф. (1), точки – экспериментальные данные БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Таким образом, полученные зависимости позволяют расчетным путем определить вели- 1. Дрозд, М. С. Инженерные расчеты упругопластиче ской контактной деформации / М. С. Дрозд, М. М. Мат чину суммарной остаточной деформации в слу лин, Ю. И. Сидякин. – М.: Машиностроение, 1986. – 224 с.

чае контакта сферического индентора и плос- 2. Гухман, А. А. Обобщенный анализ / А. А. Гухман, кого контртела, изготовленных из материалов А. А. Зайцев. – М.: Факториал, 1998. – 303 с.

3. Матлин, М. М. Закономерности упругопластическо близкой твердости, что позволяет автоматизи го контакта в задачах поверхностного пластического де ровать процесс определения контактной жест- формирования / М. М. Матлин, С. Л. Лебский, А. Н. Моз кости деталей машин. гунова. – М.: Машиностроение-1, 2007. – 218 с.

УДК 621.9. А. Л. Плотников, Н. Г. Зайцева, В. А. Аветисян, Ньят Х. Динь ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТЕРМОЭДС ПРОБНОГО ПРОХОДА ПРИ АВТОМАТИЗИРОВАННОМ СПОСОБЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ РЕЗАНИЯ НА ТОКАРНЫХ СТАНКАХ С ЧПУ Волгоградский государственный технический университет E-mail: app@vstu.ru Предложен способ оперативного контроля свойств контактных пар при автоматизированном расчете режимов резания на токарных станках с ЧПУ. Описаны физические основы корреляции свойств контактной пары: твердый сплав–стальная заготовка с термоЭДС предварительного пробного прохода. Приведена уточ ненная модель расчета скорости резания для трех стадий токарной обработки.

Ключевые слова: надежность процесса резания, точность определения скорости резания, термоЭДС пробного прохода.

The mode of operative control of properties of contacting pairs is offered at the automized calculation of condi tions of cutting on CNC lathes. The physical fundamentals of correlation of properties of a contacting pair are de scribed: a firm alloy-steel preform with thermoEMF preliminary trial pass. The refined mathematical definition of calculation of rate of cutting for three stages of turning handling is offered.

Keywords: reliability of process of cutting, exactitude of definition of rate of cutting, thermoEMF trial pass.

ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ Внедрение автоматизированного выбора Предлагается для повышения точности расчета режимов резания на станках с ЧПУ сдержива- скорости резания использовать информацию о ется невысокой точностью получаемых значе- физико-механических свойствах пары твердо ний расчетных величин по существующим ма- сплавный резец–стальная заготовка, т.

е. реаль тематическим моделям и как следствие невы- ных значениях произведения коэффициентов сокой надежностью автоматически выполняе- (Км), (Ки), (Cv) в базовой формуле определения мого процесса резания. Под надежностью скорости резания [2], путем измерения величи обеспечения процесса резания принимается ны термоЭДС каждой контактной пары в усло совпадение значений рассчитанных параметров виях проведения кратковременного предвари на стадии проектирования с действительными. тельного пробного прохода. При этом речь идет За весь полувековой период эксплуатации пар- не о получении информации о температуре в ка станков с ЧПУ прирост производительности зоне резания, а о получении информации о со был получен за счет сокращения вспомогатель- четании физико-механических свойств каждой ного и организационно-технического времени. контактной пары на основе термоэлектриче Машинное (основное) время на этом оборудо- ских явлений.

вании не сократилось. Наоборот, для достиже- Исходя из физических основ генерирования ния надежного хода процесса обработки часто сигнала термоЭДС [3] при постоянных режи снижаются режимы резания. Актуальной зада- мах пробного прохода ее величина может слу чей при проектировании технологического жить косвенной оперативной характеристикой процесса токарной обработки в ручном режиме физико-механических свойств контакных пар, или с использованием САПР ТП является опре- составленных из разнородных материалов.

деление точного значения скорости резания, В общем виде величина термоЭДС естест призванной обеспечить заданное время работы венной термопары определяется выражением (1):

E 12 a b резца (стойкость) и другие расчетные парамет (1) ры процесса. Ошибки, допускаемые при расче где 1-2 – удельная или дифференциальная тер те скорости резания по существующим методи моЭДС для данной пары, зависящая от приро кам, могут достигать 50–90 % и более [1]. При ды контактируемых тел и температуры и пред чина столь значительных ошибок при расчете, ставляющая для условий пробного прохода по мнению многих исследователей, состоит контактную составляющую термоэлектриче в том, что при широком, допустимом по техни ского сигнала или разность работ выхода элек ческим условиям изготовления диапазоне раз тронов из стали и твердого сплава;

a и b – броса физико-механических свойств инстру установившиеся температуры горячего и хо ментального и обрабатываемого материала лодного спая естественной термопары.

в расчетных аналитических моделях параметров В одинаковых условиях пробного прохода процесса обработки используются осредненные при оценке свойств различных контактных пар поправочные коэффициенты на свойства сталь ных заготовок (Км), режущего инструмента сталь – твердый сплав величина термоЭДС ме (Ки), осредненные значения безразмерного ско- няется под воздействием удельной термоЭДС ростного коэффициента (Cv) [2]. В табличных (1-2), представляющей собой разность работ способах расчета параметров процесса резания выхода электронов из стали и твердого сплава.

также используют среднее значение поправки Работа выхода чувствительна к объемным из на свойства инструмента и стальной заготовки, менениям в сплавах при изменении состава, что снижает надежность полученных результа- структуры и образования новых фаз и отражает тов. Каждая контактная пара формируется слу- наряду с другими свойствами металлов (плот чайным образом из допустимого диапазона ко- ностью, температурой плавления, модулем уп лебания ее составляющих. Худшим вариантом ругости) силу межатомной связи.

по обрабатываемости будет сочетание высокой Термоэлектрические явления, всегда сопут твердости стали с пониженными режущими ствующие процессу резания, позволяют опера свойствами твердосплавных пластин. Сущест- тивно оценить эти сочетания. ТермоЭДС по вующие методики не учитывают эти разнооб- зволяет оценить качество кобальтовой связки и разные сочетания, т. к. ориентированы на сред- качество всего твердого сплава в целом через ние значения физико-механических свойств об- косвенную оценку работы выхода электронов рабатываемых сталей и режущего инструмента. из сплава.

98 ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ В табл. 1 приведены интервалы изменения В табл. 2 приведены экспериментальные термоЭДС пробного прохода для различных данные о величине ЭДС резания партий угле марок твердого сплава и значения поправочно- родистых сталей от стали 20 до стали У10 и ря го коэффициента KИ на скорость резания в за- да легированных сталей в условиях пробного висимости от материала режущей части инст- прохода резцом Т15К6.

румента. Следует отметить и такую особен- Анализ данных табл. 2 показывает, что ность результатов оценки твердого сплава по среднее значение ЭДС резания, полученное при термоЭДС (табл. 1), как взаимное перекрытие пробном проходе углеродистых сталей, возрас интервалов изменения ЭДС между марочным тает пропорционально среднему значению со составом сплава. То есть физические свойства, держания углерода в сталях. Причиной этого например, сплава Т5К10 на нижней границе по возрастания является увеличение работы выхо углероду близки сплаву Т14К8 или Т15К6 на да электронов из стали, связанное с увеличени верхней границе по углероду. ем объемного содержания цементита в углеро Из анализа данных табл. 1 следует основной дистых сталях.

принципиальный вывод: для каждой марки Авторами статьи уточнена базовая матема твердого сплава коэффициент KИ, входящий тическая модель расчета скорости резания для в формулы для определения допустимой скоро- трех стадий токарной обработки [2] с целью сти резания, имеет согласно справочным дан- использования ее в алгоритме автоматизиро ным [2] одно постоянное значение, в то время ванного расчета в диалоговом режиме операто как свойства внутри марочного состава сплава ра и системы ЧПУ. Значение скорости резания переменны. при токарной обработке предлагается опреде Величина термоЭДС пробного прохода как лять по зависимости (2):

оценочная характеристика свойств твердого A kE, (2) сплава изменяется в зависимости от химиче- V T s 0, 35 t 0, 0, ских свойств сплава и дает возможность учесть его неоднородность, оперативно оценивать ре- где А – постоянная, равная 202 при черновом жущие свойства каждого твердосплавного ин- точении, 378 при получистовом и чистовом, струмента. 239 при тонком чистовом точении;

k – коэффи циент, равный соответственно для стадий чер Таблица новой обработки 1,8;

для получистовой и чис товой 16,2 и для тонкого чистового точения 6,0.

Твердый сплав Интервал KИ по Величина (=45, =0, изменения Коэффициент Cv, выраженный через урав данным [2] интервала =8) термоЭДС нение А – kE (в формуле (2)), – это обобщенная Т30К4 1,4 6,8–9,2 2,4 энергетическая величина, характеризующая со четание свойств пары инструмент – деталь, ко Т15К6 1,0 8,2–10,9 2, торая определяет время надежной работы инст Т14К8 0,8 9,0–11,4 2, румента в заданных условиях резания. Исполь Т5К10 0,65 10,2–12,0 2, зование этого уравнения для оценки величины ВК8 0,4 11,1–14,3 3, Cv позволяет оперативно учитывать возможные изменения физико-механических и теплофизи Таблица 2 ческих характеристик каждой контактной пары.

Использование в предлагаемом способе авто Интервал Величина Сталь Твердый сплав матизированного расчета скорости резания ве термоЭДС, мВ интервала личин термоЭДС пары инструмент – обрабаты 9,8–10,1 0, ваемый металл, измеренной в условиях пробно 10,0–10,6 0, го прохода, повышает точность расчета, так как Т15К 10,2–11,0 0, 40Х термоЭДС используется как обобщенная харак =45;

=0;

теристика свойств твердосплавного инструмен 10,4–11,0 0, У7 =0;

r=1 мм та, обрабатываемости металла и условий реза V=100 м/мин 10,6–11,1 0, 20Х ния. Ошибки расчета по уточненной модели S=0,1 мм/об 10,8–11,3 0, У лежат в пределах 15–20 %, что значительно по t=1 мм 12,8–13,6 0, ШХ вышает уровень обеспечения надежности авто 13,3–14,3 1, 35ХГСА матически выполняемого процесса резания.

ИЗВЕСТИЯ ВолгГТУ БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК Т. 1 / под ред. А. М. Дальского, А. Г. Косиловой, Р. К. Ме щерякова, А. Г. Суслова. – 5-е изд. исправленное. – М.:

1. Плотников, А. Л. Управление параметрами процес- Машиностроение, 2003. – 912 с.

са лезвийной обработки на станках с ЧПУ : монография / 3. Епифанов, Г. И. Физика твердого тела: учеб. посо А. Л. Плотников. – Тольятти : ЗАО «ОНИКС», 2012. – 231 с. бие для втузов / Г. И. Епифанов. – 2-е изд., перераб. и доп. – 2. Справочник технолога-машиностроителя. В 2 т. М.: Высшая школа, 1977. – 288 с.

УДК 621.9. А. Л. Плотников, А. С. Сергеев, С. Н. Вальковский, Н. Г. Зайцева СПОСОБ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАСЧЕТА СКОРОСТИ РЕЗАНИЯ ПРИ ТОКАРНОЙ ОБРАБОТКЕ КОРРОЗИОННО-СТОЙКОЙ СТАЛИ БЫСТРОРЕЖУЩИМ ИНСТРУМЕНТОМ НА СТАНКАХ С ЧПУ Волгоградский государственный технический университет E-mail: app@vstu.ru В статье описан принципиально новый способ автоматизированного определения скорости обработки коррозионно-стойких сталей быстрорежущим инструментом, основанный на получении оперативной ин формации о свойствах каждой контактной пары. Приведена уточненная математическая модель расчета ско рости резания для получистового точения.

Ключевые слова: быстрорежущий инструмент, коррозионно-стойкая сталь, точность определения скоро сти резания, термоЭДС пробного прохода.

This paper describes a fundamentally new way of determining the speed of automated processing of stainless steel high-speed tools, based on receiving information about the properties of each contact pair. The refined mathe matical definition of calculation of rate of cutting for medium turning.

Keywords: high-speed steel tool, stainless steel, exactitude of definition of rate of cutting, thermoEMF trial pass.



Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.