Дәріс. Илемдеуші орнақтардың жастықтары мен мойынтіректері

Мойынтіректердің ерекшелктері. Пішінбілік бөшкесінің диаметрін біле отырып, мойынша диаметрін беріктік талаптарына сай анықтайды. Сырғаныу мойынтірегінде жұмыс істейтін пішінбіліктер үшін d_ш @ 0,6D_в , Ал домалау мойынтірегі мен СҮМ-де (суйықтықта үйкелу мойынтірегі) жұмыс істейтін пішінбіліктердің мойынша диаметрі осы мойынтіректердің габариттік өлшемдеріне байланасты анықталады (Сурет 7.1).

Мысалы, домалау мойынтірегін күшейту үшін оның сыртқы құрсама диаметрін үлкейту қажет, бірақ бұл өлшемді пішінбілік диаметрімен сәйкестендіру керек. Мойынтірек диаметрі пішінбілік диаметрінен кіші болу керек, яғни D_М << D_П.Б. Мойынтіректің ішкі сақинасының диаметрін кішірейту арқылы да мойынтіректі күшейту мүмкіндігі де аз, өйткенеі пішінбілік мойыншасының да беріктік талаптарына сәйкес бөшке диаметрімен белгілі қатынаста болуы керек.

Сурет 7.1 - Пішінбіліктер мен мойынтіректердің құрылғылау сұлбасы

Сол себепті пішібілік мойыншасының белгілі диаметріне мойынтіректі орналастыруға арналған орын өте аз болғандықтан габариті кіші шағын мойынтіректерді қолдануға тура келеді. Осының нәтижесінде пішінбілік мойынтіректеріне өтеүлкен мақсаттарда қолданылатын әртүрлі машиналардың мойынтіректеріне шақ келетін меншікті жүктемелерден бірнеше есе артық болып келеді.

Мысалы жалпы мақсатта қолданылатын машиналар мойынтіректерінде: Р ≤ 10 МПа, ал коэффициент РV≤20 МПа м/с болса, илемдеуші орнақтар пішінбілігінің ашық тиіпті мойынтірегінде:

РV ≤ 80 - 200 МПа м/с

Пішінбіліктер мойыншалары мен мойынтіректерінің өлшемдері шектеулі болатындықтан және илемдеу кезінде мойынтіректерге өте үлкен жүктеме түсірілетіндіктен илемдеуші орнақтардың мойынтірек тораптарына ерекше талаптар қойылады. Сондықтан мұндай мойынтіректердің сыртқы пішіні басқа машиналардың мойынтіректерінен өзгеше болып келеді.

Илемдеуші орнақтарда мойынтіректердің үш типі қолданылады: ашық типті, сырғанау мойынтерегі (металл және металл емес ішпекті); сұйықтықта үйкелу мойынтірегі және домалау мойынтірегі.

Ашық тиіпті сырғанау мойынтіректері. Сырғанау мойынтіректерінің металл және металл емес ішпекті түрлері, сонымен қатар суйықтықта үйкелетін жабық түрлері пайдаланылады.

Ашық тиіпті металл (қола) ішпекті мойынтіректері үйкеліс коэффициентінің жоғарылығымен сипатталауы, жұмыс істеу ұзақтығы да аз, сондықтан қазіргі кезде оларды тек ескі жуқатабақты орнақтарда, мойынша температурасының жоғары (300⁰С дейін және одан жоғары) болуына байланысты басқа мойынтіректерді қолдану мүмкін болмаған жағдайда қолданады.

30-жылдардан бастап илемдеу орнақтарында ашық типті металл емес ішпекті сырғанау мойынтіректері кеңінен қолданыла бастады.

Ішпек материалын таңдау барысында мойынтірекке түсірілетін жүктемесі мен орнақтың құрылымдық ерекшелігін есепке алады. Мойынтіректің металл емес ішпегін жасауға текстолит, лигнофоль немесе лигностон қолданылады (Сурет 7.2).

Ашық тиіпті сырғанау мойынтірегі жекелеген құрастырмалы ішпектер түрінде немесе біртұтас қалыпталған болып жасалынады.

Текстолит – мақта-мата толдырғыш тан тұрады синтетикалық шайырмен қанықтырылып қабатталып салынған маталарды ыстықтай баспақтау арқылы дайындайды. 2 және 2Б таңбалы тексолитті 20-70 мм тақта түрінде дайындайды. Кейбір жағдайда үгінділерден баспақтап жасайды.

Лингофоль (ағаш-қабатты платик – ДСП) фанерлы қайың шпон толтырғышынан (2-5 мм қалындықты) турады.Фанера типті талшықтары айқасып жататын тақтайшалар түрінде дайындалады. Өзінің механикалық және антифрикциялық қасиеттері жағынан текстолиттен кем емес, бірақ 2 есе арзан.

Лигностон (аударғанда тас ағаш деген мағынаны береді) қайың кеспектерін 20% глюкоза ерітіндісімен алдын-ала қанықтырып одан кейін 250-300 МПа қысыммен, t=140-160⁰ С температурада 60% -ке дейін жаншумен талшықтарына көлденең баспақтау арқылы дайындалады. Лигностонды көбінесе кеспекшелер түрінде дайындайды. Лигностонның текстолит пен лигнофольға қарағанда артықшылығы оның жылуға төзімділігінің жоғарылығы (300⁰С дейін) және құнының арзандығы (текстолитке қарағанда 6 есе, лигнофонан 3 есе арзан). Лингостонның механикалық қасиеті текстолит пен лигнофольга қарағанда төмендеу, сондықтан оны меншікті жүктеме шамасы аз болғанда қолдану ұсынылады.

Осылардың ішіндегі кең тарағаны текстолитті ішпектер (біртұтас қалыпталған).

Сурет 7.2 - Текстолитті қалыпталған ішпек

Металл емес ішпекті сырғанау мойынтіректерінің негізгі кемшілігі серпімді деформациясының жоғарылығы және шақтамалы қысымның аздығы. Сондықтан оларды күш шамасы аз және илемделетін пішін өлшемінің дәлдігіне аса жоғары талап қойылмайтын орнақтарда қолданады.

Сұйықтықта үйкелу мойынтіректері (СҮМ). Соңғы жылдары илемдеу орнақтары СҮМ-ді қолдану кең етек ала бастады. Олардың негізгі ерекшелігі мынада – кез-келген жұмыс жағдайында (кез-келген жылдамдық пен жүктеме) мойынтірек пен пішінбілік мойыншасының арасында майлы кілегей сақталады. Осының нәтижесінде мойынша мойынтірек ішінде жүзіп жүргендей күй кешеді. Сұйықтықта үйкелуді қамтамасыз ету қажалуға түсетін бөлшектерді мұқият өңдеу (айнадай қылып) нәтижесінде және мойынтірек құрылымының саңылаусыз жабық болып (қымталған) жасалуының арқасында жүзеге асырылады. Мұндай мойынтіректерде пішінбілік мойыншасының айналуына майлы кілегейдің май тұтқырлығына байланысты аздаған кедергісі ғана әсер етеді (Сурет 7.3).

Бұлардың ішіндегі ең кең тарағаны гидродинамикалық мойынтіректер. Жоғары дәлдікпен (1 – класс бойынша) шетмойын мен ішпектер беттерінің кедір-бұдырлығын (10-12 класс бойынша - 0,10 ... 0,025) өндеу арқасында және де майды тазарту арқасында мойынтіректегі үйкеліске түсетін беттер әрқашан жұқа майлы қабатпен бөлініп тұрады.

Шетмойынның айналуына тек майдың ішкі үйкелісі (тұтқырлығы) ғана кедергі келтіреді, сондықтан СҮМ-нің үйкеліс коэффициенті шамалы (0,001 – 0,005), яғни домалау мойынтіректерінікінен де аз болып келеді. Дұрыс пайдаланған жағдайда СҮМ – нің ұзақ уақыт жұмыс істеуі – 10-20 жылды құрайды (роликті домалау мойынтіректерінің төзімділігінен әлдеқайда көп). СҮМ әсіресе шетмойынның айналу жиілігі жоғары болғанда жақсы жұмыс істейді, өйткені айналу жиілігінің өсуімен олардың қөтерушілік қабілеті де артады.

Шетмойын айналған кезде 0,1 – 0,2 МПа қысымен берілетін май шетмойын мен ішпек арасындағы сүйірленген саңылауға қарай сорылады. Май айдала отырып майлы сына қалыптасады, ондағы қысым жылдамдық өскен сайын арта береді (гидродинамикалық әсер).

СҮМ құрылысы: шетмойынның еркін айналуын қамтамасыз ету үшін оның диаметірін d_ц төлке ішпек диаметрінен d_іп диаметрінен екі радиалды саңылау шамасына 2 _СҮМ кіші қылып алады, яғни d_іп - d_ц = 2 _СҮМ.

Сыртқы күшпен жүктелген шетмойын тыныш күйінде ішпекте жатады. Шетмойын центрі төмен қарай радиалды саңылау шамасына ығысқан

d_СҮМ = r_іп-r_ц.

I – шетмойын айналыссыз күйде, II – шетмойын айналыста

Сурет 7.3 - СҮМ-нің жұмыс істеу принципі.

Шетмойын мен ішпек арасында пайда болатын майлы сына сыртқы жүктемеге төтеп бере отырып цапфаны тік оське қатысты айналу бағытына қарай ығысуға мәжбүрлейді. Майлы сынадағы радиалды қысымның Р_φ әпюрі күмбез тәрізді болып келеді, оның максимумы 10-20 МПа-ға дейін жетеді және мойынтіректің тік осьі мен минималь радиалды саңылаудағы майлы сына қалындығы h_min–ге тең.

Майлы сынаның көтерушілік қабілеті (немесе СҮМ-нің жүк көтергіштігі) мына формула бойынша анықталады

(7.1)

Бұл формуланы талдайтын болсақ тұтқырлықтың , айналу жілігінің ω, мойынтірек ұзындығы l мен диаметрінің өсуімен мойынтіректің көтерушілік қабілетінің артатынын көреміз.

Белгілі радиалды саңылаумен _СҮМ жасалған СҮМ үшін майлы сынаның жүк көтергіштігі майлы қабаттың қалындығы h_min кішірейген сайын артады. Іс жүзінде _СҮМ/ h_min = 3 ÷ 15 деп қабылданады.

Илемдеу орнақтырының СҮМ-і үшін майдың екі түрі қолданылады: тұтқырлығы төмен турбиналы УТ және тұтқырлығы жоғары П-28 майы.