Tolerancë dhe përshtatje në inxhinierinë mekanike

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-02 14:02

Metrologjia është shkenca e matjeve, mjeteve dhe metodave për të siguruar unitetin e tyre, si dhe mënyra për të arritur saktësinë e kërkuar. Objekti i tij është zgjedhja e informacionit sasior për parametrat e objekteve me një besueshmëri dhe saktësi të caktuar. Kuadri rregullator për metrologjinë është standardet. Në këtë artikull, ne do të shqyrtojmë sistemin e tolerancave dhe uljeve, i cili është një nënseksion i kësaj shkence.

Koncepti i këmbyeshmërisë së pjesëve

Në fabrikat moderne, traktorët, makinat, veglat e makinerive dhe makineritë e tjera prodhohen jo me njësi ose dhjetëra, por me qindra dhe madje mijëra. Me vëllime të tilla prodhimi, është shumë e rëndësishme që çdo pjesë ose montim i prodhuar të përshtatet saktësisht në vendin e vet gjatë montimit pa rregullime shtesë të bravandreqës. Në fund të fundit, operacione të tilla janë mjaft të mundimshme, të shtrenjta dhe kërkojnë shumë kohë, gjë që nuk është e pranueshme në prodhimin masiv. Është po aq e rëndësishme që pjesët që hyjnë në montim të lejojnë zëvendësimin.për qëllime të tjera të përbashkëta me to, pa asnjë dëmtim të funksionimit të të gjithë njësisë së përfunduar. Një këmbyeshmëri e tillë e pjesëve, montimeve dhe mekanizmave quhet unifikimi. Kjo është një pikë shumë e rëndësishme në inxhinierinë mekanike, ju lejon të kurseni jo vetëm koston e projektimit dhe prodhimit të pjesëve, por edhe kohën e prodhimit, përveç kësaj, thjeshton riparimin e produktit si rezultat i funksionimit të tij. Këmbyeshmëria është pronë e komponentëve dhe mekanizmave për të zënë vendet e tyre në produkte pa përzgjedhje paraprake dhe për të kryer funksionet e tyre kryesore në përputhje me specifikimet.

Pjesë çiftëzimi

Dy pjesë, të fiksuara ose të lëvizshme të lidhura me njëra-tjetrën, quhen çiftëzim. Dhe vlera me të cilën kryhet ky artikulim zakonisht quhet madhësia e çiftëzimit. Një shembull është diametri i vrimës në rrotull dhe diametri përkatës i boshtit. Vlera me të cilën lidhja nuk ndodh zakonisht quhet madhësi e lirë. Për shembull, diametri i jashtëm i rrotullës. Për të siguruar ndërrueshmëri, dimensionet e çiftëzimit të pjesëve duhet të jenë gjithmonë të sakta. Megjithatë, një përpunim i tillë është shumë i ndërlikuar dhe shpesh jopraktik. Prandaj, në teknologji, përdoret një metodë për të marrë pjesë të këmbyeshme kur punoni me të ashtuquajturën saktësi të përafërt. Ai qëndron në faktin se për kushte të ndryshme funksionimi, nyjet dhe pjesët vendosin devijimet e lejuara të madhësive të tyre, sipas të cilave është i mundur funksionimi i patëmetë i këtyre pjesëve në njësi. Kompensime të tilla, të llogaritura për një sërë kushtesh funksionimi, ndërtohen në një të dhënënjë skemë të caktuar, emri i saj është "një sistem i unifikuar tolerancash dhe uljesh".

Koncepti i tolerancave. Karakteristikat e sasisë

Të dhënat e llogaritura të pjesës së dhënë në vizatim, nga e cila numërohen devijimet, zakonisht quhen madhësi nominale. Zakonisht kjo vlerë shprehet në milimetra të tërë. Madhësia e pjesës, e cila në të vërtetë fitohet gjatë përpunimit, quhet madhësia aktuale. Vlerat ndërmjet të cilave luhatet ky parametër zakonisht quhen kufi. Prej tyre, parametri maksimal është kufiri më i madh i madhësisë, dhe parametri minimal është më i vogli. Devijimet janë diferenca midis vlerës nominale dhe asaj kufitare të një pjese. Në vizatime, ky parametër zakonisht tregohet në formë numerike në një madhësi nominale (vlera e sipërme tregohet më lart dhe vlera e ulët më poshtë).

Shembulli i hyrjes

Nëse vizatimi tregon vlerën 40^{+0, 15}_{-0, 1, atëherë kjo do të thotë se madhësia nominale e pjesa është 40 mm, kufiri më i madh është +0,15, më i vogli është -0,1. Dallimi midis vlerës nominale dhe maksimale të kufirit quhet devijimi i sipërm, dhe midis minimumit - ai i poshtëm. Nga këtu, vlerat aktuale përcaktohen lehtësisht. Nga ky shembull del se vlera më e madhe kufitare do të jetë e barabartë me 40+0, 15=40,15 mm, dhe më e vogla: 40-0, 1=39,9 mm. Dallimi midis madhësive kufitare më të vogla dhe më të mëdha quhet tolerancë. Llogaritur si më poshtë: 40, 15-39, 9=0,25mm.}

Zbrazëtira dhe ngushtësi

Le të shqyrtojmënjë shembull specifik ku tolerancat dhe përshtatjet janë kyçe. Supozoni se na duhet një pjesë me një vrimë 40^{+0, 1} për t'u vendosur në një bosht me dimensione 40^{-0, 1} _{-0, 2}. Mund të shihet nga kushti që diametri për të gjitha opsionet do të jetë më i vogël se vrima, që do të thotë se me një lidhje të tillë do të ndodhë domosdoshmërisht një hendek. Një ulje e tillë zakonisht quhet e lëvizshme, pasi boshti do të rrotullohet lirshëm në vrimë. Nëse madhësia e pjesës është 40^{+0, 2}_{+0, 15, atëherë në çdo kusht do të jetë më i madh se diametri i vrimës. Në këtë rast, boshti duhet të shtypet dhe do të ketë një ndërhyrje në lidhje.}

Përfundime

Bazuar në shembujt e mësipërm, mund të nxirren përfundimet e mëposhtme:

• Hendeku është diferenca midis dimensioneve aktuale të boshtit dhe vrimës, kur kjo e fundit është më e madhe se e para. Me këtë lidhje, pjesët kanë rrotullim të lirë.
• Parangarkesa zakonisht quhet diferenca midis dimensioneve aktuale të vrimës dhe boshtit, kur kjo e fundit është më e madhe se e para. Me këtë lidhje shtypen pjesët.

Klasat e përshtatjes dhe saktësisë

Uljet zakonisht ndahen në fikse (të nxehta, me shtypje, me shtypje të lehtë, të shurdhër, të shtrënguar, të dendur, të tensionuar) dhe të lëvizshme (rrëshqitje, vrapim, lëvizje, me lëvizje të lehtë, me vrapim të gjerë). Në inxhinierinë mekanike dhe instrumentet, ekzistojnë rregulla të caktuara që rregullojnë tolerancat dhe uljet. GOST parashikon klasa të caktuara të saktësisë në prodhimin e montimeve duke përdorur devijime të specifikuara dimensionale. Nga praktikaDihet se detajet e makinave rrugore dhe bujqësore pa dëmtuar funksionimin e tyre mund të prodhohen me më pak saktësi sesa për torno, instrumente matëse dhe automobila. Në këtë drejtim, tolerancat dhe përshtatjet në inxhinierinë mekanike kanë dhjetë klasa të ndryshme saktësie. Më të sakta prej tyre janë pesë të parat: 1, 2, 2a, 3, 3a; dy të tjerat i referohen saktësisë mesatare: 4 dhe 5; dhe tre të fundit të përafërt: 7, 8 dhe 9.

Për të zbuluar se në cilën klasë saktësie duhet të bëhet pjesa, në vizatim, pranë shkronjës që tregon përshtatjen, vendosni një numër që tregon këtë parametër. Për shembull, shënimi C4 do të thotë që lloji është rrëshqitës, klasa 4; X3 - tip vrapimi, klasa 3. Për të gjitha uljet e klasës së dytë, nuk vendoset një përcaktim dixhital, pasi është më i zakonshmi. Ju mund të merrni informacion të detajuar në lidhje me këtë parametër nga libri referues me dy vëllime "Tolerancat dhe përshtatjet" (Myagkov V. D., botimi 1982).

Sistemi i boshtit dhe i vrimave

Toleranca dhe përshtatjet zakonisht konsiderohen si dy sisteme: vrima dhe boshte. E para prej tyre karakterizohet nga fakti se në të të gjitha llojet me të njëjtën shkallë saktësie dhe klasë i referohen të njëjtit diametër nominal. Vrimat kanë vlera konstante të devijimeve kufitare. Një shumëllojshmëri uljesh në një sistem të tillë përftohet si rezultat i ndryshimit të devijimit maksimal të boshtit.

E dyta prej tyre karakterizohet nga fakti se të gjitha llojet me të njëjtën shkallë saktësie dhe klasë i referohen të njëjtit diametër nominal. Boshti ka vlera kufi konstantedevijimet. Një shumëllojshmëri uljesh kryhen si rezultat i ndryshimit të vlerave të devijimeve maksimale të vrimave. Në vizatimet e sistemit të vrimave, është zakon të caktohet shkronja A, dhe boshti - shkronja B. Pranë shkronjës vendoset shenja e klasës së saktësisë.

Shembuj simbolesh

Nëse në vizatim tregohet "30A3", kjo do të thotë se pjesa në fjalë duhet të përpunohet me një sistem vrimash të klasës së tretë të saktësisë, nëse tregohet "30A", do të thotë të përdorni të njëjtin sistem, por klasa e dytë. Nëse toleranca dhe përshtatja bëhen sipas parimit të boshtit, atëherë lloji i kërkuar tregohet në madhësinë nominale. Për shembull, një pjesë me përcaktimin "30B3" korrespondon me përpunimin e sistemit të boshtit të klasës së tretë të saktësisë.

Në librin e tij, M. A. Paley ("Tolerancat dhe përshtatjet") shpjegon se në inxhinierinë mekanike parimi i një vrime përdoret më shpesh sesa një bosht. Kjo për faktin se kërkon më pak pajisje dhe mjete. Për shembull, për të përpunuar një vrimë me një diametër nominal të caktuar sipas këtij sistemi, nevojitet vetëm një shportës për të gjitha uljet e kësaj klase dhe një prizë kufitare nevojitet për të ndryshuar diametrin. Me një sistem boshti, kërkohet një gërmues i veçantë dhe një prizë e veçantë për të siguruar përshtatjen brenda së njëjtës klasë.

Tolerancat dhe përshtatjet: tabela e devijimit

Për të përcaktuar dhe zgjedhur klasat e saktësisë, është zakon të përdoret literaturë e veçantë referuese. Pra, tolerancat dhe përshtatjet (një tabelë me një shembull është dhënë në këtë artikull) janë, si rregull, vlera shumë të vogla. Përpër të mos shkruar zero shtesë, në literaturë ato caktohen në mikronë (të mijëtat e një milimetri). Një mikron korrespondon me 0,001 mm. Zakonisht, diametrat nominalë tregohen në kolonën e parë të një tabele të tillë, dhe devijimet e vrimës tregohen në të dytën. Pjesa tjetër e grafikëve japin madhësi të ndryshme të uljeve me devijimet e tyre përkatëse. Shenja plus pranë një vlere të tillë tregon se duhet shtuar në madhësinë nominale, shenja minus tregon se duhet zbritur.

Fijet

Toleranca dhe përshtatjet e lidhjeve me fileto duhet të marrin parasysh faktin që fijet bashkohen vetëm në anët e profilit, përjashtim mund të jenë vetëm llojet e papërshkueshme nga avulli. Prandaj, parametri kryesor që përcakton natyrën e devijimeve është diametri mesatar. Toleranca dhe përshtatjet për diametrat e jashtëm dhe të brendshëm janë vendosur në mënyrë që të eliminohet plotësisht mundësia e kapjes përgjatë korateve dhe majave të fillit. Gabimet e zvogëlimit të dimensionit të jashtëm dhe rritjes së dimensionit të brendshëm nuk do të ndikojnë në procesin e grimit. Megjithatë, devijimet në hapin e fillit dhe këndin e profilit do të shkaktojnë bllokimin e mbërthyesit.

Tolerancat e fijeve të hendekut

Përshtatjet e tolerancës dhe pastrimit janë më të zakonshmet. Në lidhje të tilla, vlera nominale e diametrit mesatar është e barabartë me vlerën mesatare më të madhe të fillit të arrës. Devijimet zakonisht numërohen nga vija e profilit pingul me boshtin e fillit. Kjo përcaktohet nga GOST 16093-81. Tolerancat për diametrin e fillit të dadove dhe bulonave caktohen në varësi të shkallës së specifikuar të saktësisë (treguar nga një numër). Pranuarseria vijuese e vlerave për këtë parametër: q1=4, 6, 8; d2=4, 6, 7, 8; D1=4, 6, 7, 8; D2=4, 5, 6, 7. Tolerancat nuk janë vendosur për to. Vendosja e fushave të diametrit të fillit në lidhje me vlerën nominale të profilit ndihmon në përcaktimin e devijimeve kryesore: ato të sipërme për vlerat e jashtme të bulonave dhe ato të poshtme për vlerat e brendshme të dadove. Këto parametra varen drejtpërdrejt nga saktësia dhe hapi i lidhjes.

Tolerancat, përshtatjet dhe matjet teknike

Për prodhimin dhe përpunimin e pjesëve dhe mekanizmave me parametra të specifikuar, torneri duhet të përdorë një sërë mjetesh matëse. Zakonisht, për matjet e përafërta dhe kontrollin e dimensioneve të produkteve, përdoren vizore, kaliparë dhe matës të brendshëm. Për matje më të sakta - kalipera, mikrometra, matës, etj. Të gjithë e dinë se çfarë është një vizore, kështu që ne nuk do të ndalemi në të.

Kaliperi është një mjet i thjeshtë për matjen e dimensioneve të jashtme të pjesëve të punës. Ai përbëhet nga një palë këmbësh të lakuara të kthyeshme të fiksuara në të njëjtin aks. Ekziston edhe një lloj kaliperi i sustës, ai vendoset në madhësinë e kërkuar me vidë dhe arrë. Një mjet i tillë është pak më i përshtatshëm se ai i thjeshtë, sepse ruan vlerën e specifikuar.

Kaliperi është projektuar për të marrë matje të brendshme. Ka një tip të rregullt dhe pranveror. Pajisja e këtij mjeti është e ngjashme me një caliper. Saktësia e instrumentit është 0,25 mm.

Një kaliper është një pajisje më e saktë. Ata mund të matin si sipërfaqet e jashtme ashtu edhe ato të brendshme.pjesë të përpunuara. Turner, kur punon në një torno, përdor një kaliper për të matur thellësinë e një brazdë ose parvaz. Ky mjet matës përbëhet nga një bosht me gradacione dhe nofulla dhe një kornizë me një palë nofullash të dytë. Me ndihmën e një vidhe, korniza fiksohet në shufër në pozicionin e kërkuar. Saktësia e matjes është 0,02 mm.

Matësi i thellësisë - kjo pajisje është projektuar për të matur thellësinë e brazdave dhe prerjeve. Për më tepër, mjeti ju lejon të përcaktoni pozicionin e saktë të parvazëve përgjatë gjatësisë së boshtit. Pajisja e kësaj pajisjeje është e ngjashme me një kaliper.

Mikrometrat përdoren për të përcaktuar me saktësi diametrin, trashësinë dhe gjatësinë e pjesës së punës. Ata japin lexime me një saktësi prej 0,01 mm. Objekti i matur ndodhet midis vidhos mikrometrore dhe thembra fikse, rregullimi kryhet duke rrotulluar kazanin.

Matësit e brendshëm përdoren për matje të sakta të sipërfaqeve të brendshme. Ka pajisje fikse dhe rrëshqitëse. Këto mjete janë shufra me skajet e topit matës. Distanca midis tyre korrespondon me diametrin e vrimës që përcaktohet. Kufijtë e matjes për matësin e brendshëm janë 54-63 mm, me kokë shtesë, mund të përcaktohen diametrat deri në 1500 mm.