Обеспечение надежности машин при их ремонте в сельском хозяйстве путем повышения точности и равномерности затяжки групповых резьбовых соединений

• Автор: Соловьев, Владлен Леонидович
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 132 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ НЕТОЧНОЙ СБОРКИ ГРУППОВЫХ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ ПРИ РЕМОНТЕ УЗЛОВ
1.1 Общие сведения
1.2 Коэффициенты трения в резьбовых соединениях
1.3 Анализ причин и последствий неточной (неравномерной) затяжки ГРС
1.4 Анализ методов, способов и средств контроля силы затяжки
1.4.1 Метод контроля силы затяжки по моменту
1.4.2 Метод контроля силы затяжки по углу поворота болта (гайки).
1.4.3 Метод контроля силы затяжки по величине деформации болта
1.4.4 Метод контроля силы затяжки по величине деформации шайбы
1.4.5 Комбинированный метод контроля силы затяжки по моменту и углу поворота болта
Выводы по первой главе
ГЛАВА 2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ И ОБОСНОВАНИЕ КОНТРОЛЯ СИЛЫ ЗАТЯЖКИ ЧЕРЕЗ ОТНОШЕНИЕ МОМЕНТОВ ОТВИНЧИВАНИЯ И ЗАВИНЧИВАНИЯ
2.1 Силовое соотношение в резьбовом соединении при завинчивании и отвинчивании
2.2 Расчет силы затяжки резьбового соединения
2.3 Теоретическое обоснование контроля силы затяжки через отношение моментов отвинчивания и завинчивания
2.4 Разработка методики сборки групповых резьбовых соединений
Выводы по второй главе
ГЛАВА 3 МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1 Цель и задачи экспериментальных исследований
3.2 Выбор технических средств, инструментов и материалов для проведения
экспериментальных исследований
3.3 Методика исследования влияния состояния резьбового соединения на точность контроля силы затяжки по моменту
3.4 Методика оценки точности обеспечения силы затяжки при контроле через отношение моментов отвинчивания и завинчивания
3.5 Методика исследования равномерности затяжки ГРС ремонтируемого узла..
Выводы по третьей главе
ГЛАВА 4 РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ И ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
4.1 Результаты исследования влияния состояния резьбового соединения на точность контроля силы затяжки по моменту
4.2 Результаты оценки точности обеспечения силы затяжки при контроле через отношение моментов отвинчивания и завинчивания
4.3 Результаты исследования равномерности затяжки ГРС ремонтируемого узла

4.4 Оценка экономической эффективности от внедрения методики сборки ГРС.
Выводы по четвертой главе
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
ПРИЛОЖЕНИЕ Д
ПРИЛОЖЕНИЕ Е
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж
ПРИЛОЖЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ И

ВВЕДЕНИЕ
Развитие агропромышленного комплекса страны невозможно без надежной техники. Недостаточная надежность сельскохозяйственной техники приводит к снижению ее производительности и увеличению средств на обеспечение её работоспособности [26,43,54,67,85 и др.].
Одним из факторов, определяющих надежность отремонтированных машин в сельском хозяйстве, является точность затяжки резьбовых соединений.
В работе рассмотрена проблема низкой точности затяжки групповых резьбовых соединений (ГРС) ремонтируемых узлов машин. Проблема является актуальной, т.к. неточная и, как следствие, неравномерная затяжка ГРС приводит к снижению надежности узлов и машин в целом [17,18,23,37,40, 51, 59, 86, 112].
Существуют различные методы контроля осевой силы затяжки (далее силы затяжки) резьбовых соединений, но в большинстве случаев, контроль осуществляют методом приложения вращающего момента с помощью динамометрических (моментных) ключей [55,59,104,112 и др].
При сборке ремонтируемого узла рекомендованный техническими условиями на сборку момент затяжки не гарантирует обеспечение требуемой (расчетной) величины силы затяжки с достаточной точностью. Причиной этому является несоответствие фактических коэффициентов трения в резьбовом соединении расчетным, что объясняется изменением (нестабильностью) состояния резьбовых соединений в процессе эксплуатации. Отклонение созданной величины силы затяжки от требуемой по разным оценкам может достигать +25....38% [16, 17, 18,48, 55, 59,69,70 и др.]. Такая низкая точность контроля недопустима при сборке ответственных и особо ответственных ГРС. Максимально допустимое отклонение от требуемой величины силы затяжки при сборке особо ответственных ГРС (болты шатунов, крышек коренных подшипников и т.п.) составляет +5%, ответственных резьбовых ГРС (болты головок цилиндров, поддонов картеров и т.п.) +5....-15% [37,97].
/ T----1" /р “I
{ d2 7fd2) P-0.5-d2 (p
Подставляя (1.15) в (1.13), получим [37,112]:
(1.15)

(1.16)

Уравнение (1-16) справедливо, если сила затяжки изменяется пропорционально углу поворота болта. Как известно [4,70,112], на этапе обжатия стыка зависимость силы затяжки от угла поворота имеет нелинейный характер (рисунок 1.14, участок О А). После выборки зазоров в стыке деталей зависимость силы затяжки от угла поворота становится линейной и сохраняет линейность в пределах упругих деформаций болта (рисунок 1.15, участок АВ) [112].
Так как значение угла отсчета (ро, ПРИ котором происходит обжатие стыка, установить крайне сложно, можно перейти к рассмотрению отношения приращения момента завинчивания к приращению угла поворота болта (рисунок 1.15) предварительно затянутой резьбовой пары до некоторой величины момента М/. Для этого резьбовое содинение должно быть предварительно затянуто с таким моментом Ml, чтобы болт повернулся на угол (pi, который будет больше (или равен) углу отсчета (р0. Дополнительно затягивая резьбовое соединение с моментом АМзав, измеряется приращение угла поворота Atp.
Из рисунка 1.15 видно: