|
Реферат: Кричные молота (Технология)
Курсовая работа
на тему:
Кричные молота.
НТИ УПИ
Группа 150
1999 г.
Кричное железо, приготовляемое под молотами.
Вытяжка железа под молотом введена была в употребление в самом начале
железного производства, и существует еще до сих пор в России, Швеции,
Германии и Франции (1848 год).
Справедливая или действительная выгоды этого способа состоят, в том,
что он требует приборов простых и дешевых, и производит железо более
чистое, боле плотное, нежели получаемое из - под валков. Из этого следует,
что молота действительно драгоценные машины для обработки железа, и, не
смотря на дурное большею частью их устройство, искусные руки извлекают из
них чрезвычайную пользу, приготовляя из них железо столь чистое, и таких
верных размеров, как только можно этого ожидать.
Превосходство кричного железа перед пудлинговым, известно всякому, но
всякий, вероятно, также сознается, что оно требует весьма искусных,
привычных рук и верного глаза, и что наконец выковка, хорошо отделанной и
верной в размерах, полосы, требует столь значительного времени, что способ
этот, при настоящем развитии потребления железа, не может уже удовлетворять
всем потребностям. А потому, главнейшая причина преимущества валков перед
молотами, заключается в особенном удобстве приготовления, т.е. желобчатого,
шинного, рельсового и т.п. Но совершенство, с которым совершается под
молотом обжимание крицы, должно непременно обратить на себя внимание
заводчиков, и заставить их удержать молот, для этой важной по своим
последствиям операции. Далее мы увидим еще несколько других случаев, где
молот чрезвычайно полезен и даже необходим, как например для сваривания и
приготовления больших железных вещей, и мы утверждаем, что машина эта
незаменима, и всегда будет играть весьма важную роль в металлурги железа.
Молота употребляемые при кричном способе суть или среднебойные, или
хвостовые: первые служат преимущественно для обжима крицы и приготовления
крупных сортов железа; вторые же устраиваются единственно почти для
приготовления тонко сортного железа.
Среднебойные молота.
Их расположение. Среднебойными молотами называются те, у которых точка
приложения силы находится между головою молота и точкою его вращения.
Обыкновенно различают два рода среднебойных молотов: одни имеют кулаки,
приводящие молот в движение, с боку, а у других они находятся снизу, в
одной вертикальной плоскости с осью молотовища. Обыкновенно на кричных
заводах употребляют молот с кулаками, подхватывающими его с боку. Он
снабжен еще отбоем, который, усиливая удар, главною целью которого, умерить
его подъем, который без того был бы довольно неопределенным. Мы опишем
сначала вкратце старый способ устройства этих молотов, и за тем изложим все
изменения, необходимые для того, чтобы сделать из них более совершенные
машины.
Молот старого устройства. Голова молота, насажена на деревянное
молотовище, другой конец которого закреплен в чугунное кольцо с вертлюгами,
называемое пищалью или пятниками; пятники эти зажаты между двумя столбами,
составляющими собственно так называемый стан или ноги, ось вращения
пятников есть вместе с тем ось вращения молота. Отбой или долон есть
нетолстый брус или отрубок, находящийся в одной плоскости с молотовищем, и
упирающийся в переднюю его оконечность, в то время, когда он от толчка
одного из кулаков подымается до известной высоты. Он проходит между
брусьями или ногами стана, поверх пятников, потом сквозь переднюю бабу, где
он крепко зажат деревянными клиньями, и наконец входит концом своим в
нижнюю часть вертикальной стойки, называемой заднею бабою.
Ноги стана, а также задняя и передняя бабы, нижними концами своими,
укреплены в каменном фундаменте, а вверху связаны между собою толстым
поперечным брусом, удерживающим всю систему в возможной прочности.
Хотя система эта и требует весьма большого количества самого лучшего
строевого леса, однако прочность ее ничтожна и непрестанные поправки
неизбежны.
Новые среднебойные молота.
Чтобы устроить прочный и хорошо противодействующий сотрясениям кричный
стан, очевидно нужно дерево заменить чугуном, и стараться противостоять
действию отбоя. Представленный молот, удовлетворяет по-видимому весьма
просто всем требованиям этого вопроса. Так как точка укрепления отбоя и ось
вращения молота находятся в одной и той же чугунной стойке, заменяющей
собою все многочисленные части прежнего стана, то прочность этого стана
несравненно значительнее. Многочисленные железные связи, соединяющие
наружную часть стана с основанием, придают системе еще большую прочность и
солидность. Нам однако кажется, что, не уменьшая значительно упругости
подземных частей стана, можно было бы им придать большую массу, и увеличить
тем самым их сопротивление, заменяя два нижних ряда брусьев каменною
кладкой.
Иногда, вместо того чтобы утверждать отбой в одной длинной коробке, как
это сделано здесь, ее отодвигают значительно назад, и отбой пропускают еще
через хомут с вертлюгами, закрепленный в одном месте с пищалью. Цель такого
устройства состоит в том, чтобы отбой, при ударе в него молотовища, не
стремился опрокинуть стан назад. Хотя оно сложнее и дороже предыдущего, но
зато весьма полезно, особенно при молотах, тяжесть которых превосходит 18-
20 пудов.
Главнейшие части. Голова молота, или, что называется, сам молот,
отливается из чугуна, но по причине частых поломок и некоторой опасности,
этими молотами представляемыми, на многих заводах употребляют молота
железные. Тяжесть молотов изменяется от 12-24 пудов. Подъем их, находящийся
часто в обратном отношении к их весу, простирается от 18-12 вершков.
Чтобы облегчить вытяжку под молотом длинных полос, ось молота
уклоняется от оси молотовища под некоторым углом, что называется
наворачивать молот в сторону. Наоборот можно производить, или стесывая к
одной стороне молотовище, или отливая проушину молота не параллельно с
остальной его фигурою; у нас, в России, предпочитается первый способ,
авторы же советуют употреблять второй, для того, чтобы стесыванием
молотовища не уменьшать его прочности, без того уже довольно
незначительной.
Молотовище (или также топорище) делается длиною от 7,87-8,2 футов,
считая от центра молота до оси вращения; толщина же его должна быть
пропорциональна весу молота. Так как оно подвержено действию весьма
значительных сил, и как прочность составляет первое условие его
достоинства, то молотовища приготовляют из самого лучшего, прочного леса,
за границей из бука и граба, а у нас в России из березы. За всем тем, они
служат не долго и требуют перемены от 2-3, а у нас и до 4 раз в месяц.
Отбой делается из бука, дуба или ясеня, у нас же из березы.
Мы уже сказали, что молот может быть приготовлен из чугуна и из железа,
но наковальни должны быть всегда чугунными; лицо ее делается от 3-4 дюймов
шириною и до 19,5 дюймов длиною. Для придания большей прочности, их
отливают из переплавочного половинчатого чугуна, выпуская лицо их в толстый
металлический наличник, от которого, охлаждаясь быстро, оно приобретает
большую твердость; остальная же часть наковальни формуется в песке. У нас
принимается за постоянное правило, на всех заводах, чтобы наковальня была
всегда немного твёрже молота. Основание наковальни не зависит от других
частей кричного стана; оно состоит из нескольких чесноком набитых свай,
связанных железными обручами и называемых ростверком. Иногда же сваи
заменяют несколькими брусьями, врываемых вертикально в землю и связанными
железными болтами. На ростверк ставится чугунный стул, покрываемый иногда
особенною чугунною же доскою (при больше кричном способе), которая
называется у нас решеткой. Сквозь отверстие в средине решетки, в углубление
стула, вставляется наковальня. На некоторых заводах стульев не употребляют,
располагая наковальню на самом ростверке, но тогда тяжесть ее должна быть
несравненно значительнее, что, при частой перемене наковален, вовлекает в
значительные расходы. Вес стула должен, по крайней мере, быть втрое больше
веса молота; у нас же, стулья обыкновенно весят около 150 пудов, т.е. в
шесть раз больше, нежели сам молот.
Бочка с кулаками, насаживаемая обыкновенно на вал движителя, имеет
четыре или пять деревянных кулаков, утвержденных, посредством деревянных
клиньев и железных обручей, в гнездах бочки. Место, в котором кулаки
подхватывают молотовище, оковано широким железным обручем, или так
называемою обоймою, и должно находиться, как можно ближе к голове молота.
Но так как весьма необходимо, чтобы наковальня была доступна, хотя в
некоторой степени, со всех сторон, то подушку вала, а вместе с тем и бочку
с кулаками, отодвигают несколько назад, на некоторое расстояние от головы
молота. Но если вал чугунный, то скамью с подшипником можно поместить
позади бочки с кулаками, что и позволяет придвинуть последнюю гораздо ближе
к голове молота.
На старых заводах, где бочка с кулаками насажена, бывает на самом валу
водяного колеса, который, будучи толст, занимает много места, и где, кроме
того, ноги стана распространяются довольно далеко, там необходимым
оказывается вал и молотовище сводить спереди под некоторым углом, дабы
кулаки могли доставать и подхватывать молот. От этого расположения кулаки
действуют неправильно, и сильно надсаждают молотовище; впрочем, неудобство
это, при чугунном стане и чугунном вале, встретиться не может.
Движитель. Обыкновение располагать бочку с кулаками на валу водяного
колеса есть самое ложное, какое только можно себе вообразить. Ибо толчки
претерпеваемые колесом, не смотря на всю его прочность, разрушают, или, по
крайней мере, расстраивают его весьма скоро. Кроме того, способ этот имеет
еще следствием невыгодное употребление движущей силы; ибо тогда вообще
скорость колеса определяется в зависимости от числа ударов молота, а не по
высоте напора воды. Так как бочка имеет 4 или 5 кулаков, а молот должен
делать в минуту до 120 ударов, то и выводят, что колесо должно обращаться в
минуту от 30 до 24 раз; а из этого выходит, что для получения полезного
действия в 8 и до 10 лошадей, издерживают механической силы от 50 до 60
лошадей, тогда как совершенно достаточно было бы 24 или 30 лошадей. Ныне
же, когда наука открыла и показала нам верные способы оценки водяных
потоков как движители, должны располагать колеса таким образом, чтобы в
пользу употреблялось, по крайней мере, 50% расходуемой механической силы;
для чего, кроме тщательного и хорошего устройства колес (соответственно
правилам науки), должно силу движителя передавать исполнительному механизму
посредством зубчатых колес, которые доставляли бы молоту требуемое число
ударов, и употреблять маховик, который массою своею не допускал бы
сотрясениям передаваться ни зубчатым колесам, ни, тем более, водяному
колесу. Если же молот приводится в действие паровой машиной, то зубчатые
колеса оказываются ненужными: бочка с кулаками, снабженная всегда
маховиком, может двигаться непосредственно от самой машины, ибо без всякого
вреда полезному употреблению пара, машину можно заставить делать
необходимое для молота число размахов в минуту.
Определение движущей силы, необходимой для действия молота, не
представляет особенных трудностей. Называя через P вес молота, вместе с
клиньями, которыми он укреплен, и с той частью молотовища, которая
просунута в него (что всё можно положить равным 0,4 веса самого молота);
означая через N число ударов в минуту, а через C подъем молота: (P(N(C)/60
будет выражать в пудофутах полезную работу в секунду. Трение различного
рода и действие отбоя поглощают количество работы почти равное половине
этой силы. Таким образом, количество употребляемой силы движителя, T, может
быть определено формулою:
T = (1,5(P.N.C.)/60, или T = 0,025 P.N.C.
Предполагая, что движитель устроен только удовлетворительно, он должен
давать 50% полезного действия, а потому, теоретически, расходуемая сила
воды или пара составляет 2T. Возьмем для примера молот, голова которого
весит 20 п., и сделаем P = 28 пуд., N = 100, а C = 2 фут.; то получим T =
139 пудофутам, или 9,26 паровым лошадям.
Вес маховика. Толчки молота могут быть устранены от прочего механизма
только употреблением махового колеса, которому должна быть придана
достаточная для того масса: понятно, что в этом отношении ему надобно
сообщать тем большую живую силу, чем толчки молота сильнее и реже. Но как
довольно неудобно, чтобы молот ходил еще некоторое время после остановки
самой машины, то это обстоятельство должно тоже принять в соображение, и,
сообразно сему, определять силу махового колеса. Предполагая, что молот
должен останавливаться через 5 секунд после остановки машины, количество
действия маховика должно в пять раз превышать количество действия молота,
или должно равняться 5T. Называя через P вес махового колеса, V среднюю
скорость на окружности, и g силу тяжести, то живая сила его выразится через
PV2/g; и как величина эта равна двойному количеству действия, то будем
иметь:
PV2 = 2g(5T = 2(32(5T = 320T
Выражение, из которого, задавшись величиною V, выводить Р.??
Возьмем для примера предыдущий молот, и предположим, что бочка с
кулаками делает в минуту 20 оборотов, и, что маховик в диаметре имеет 16,5
фут.; мы найдем, что V = (16,6(3,14(20)/60 = 17,27 фут., а V2 = 298,25 фут.
Вставляя в выражение PV2 = 320Т, V2 = 298,25 и T = 139, мы получим:
P = (320(139)/298,25 = 149 пуд.
Но если молот будет легче, число ударов его будет больше, а требуемый
им движитель меньше, то без всякого затруднения маховик можно делать еще
легче. Для тяжелого же молота, и притом редко бьющего, маховик должен быть
тяжелее показанного.
Предложенный здесь способ вычисления весьма удобно можно прилагать
также и к тем маховикам, которые находятся на молотах, действующих от
зубчатых колес; но если паровая машина непосредственно приводит в движение
вал с кулаками, тогда силу маховика надобно немного увеличивать, ибо это
весьма сильно содействует сохранению цилиндра, поршневого стержня и проч.
Употребление молотов. На большей части кричных заводов, за границею,
молота ударяют в минуту от 90 до 120 раз; тяжесть же их соображается с
количеством требуемой работы, а равно и с качеством обыкновенно
приготовляемого железа. Молота от 15,25 до 18,3 пудов весом, имеющие подъем
12,5 вершков, оказывают слабое действие; для успешного и быстрого обжимания
крицы от 3,5 до 4 пудов весом, необходимо иметь молот 27-30 пудов весом, с
подъемом в 13,5 вершков и с весьма сильным отбоем. Подобный молот, без
всякого затруднения, будет поспевать обрабатывать железо из двух горнов,
если только сорта будут самые крупные.
Если же завод занимается обыкновенно изготовлением средних и в
особенности мелких сортов, то для каждого огня нужен отдельный молот. Но в
этом случае достаточно им придавать вес от 15,25 до 18,3 пудов, потому что
крицы в этом случае бывают очень невелики. Лучше же всего, на каждые пять
или шесть огней, иметь один обжимный молот, 30-50 пудов весом, и на каждые
три огня, два малых молота, для тяги.
Так как употребление молотов с зубчатыми колесами и с маховиками еще
недостаточно распространилось и не получило, так сказать, еще оседлости в
кричном производстве, то некоторые техники, более опытные, нежели ученые,
весьма сильно противятся их введению, уверяя, что работа под ними не может
быть успешна, ибо их не так легко останавливать, как старые молота, к
которым и рабочие, и они очень привыкли. Конечно, нельзя и спорить, что
такой молот невозможно вдруг остановить, но разве это можно вменить ему в
великий недостаток, и разве, предвидя окончание работы, мастер не может, за
несколько секунд вперед, приказать останавливать молот исподволь? Если же
припомнить, что расположение это дозволяет сберегать половину движущей
силы, то мы полагаем, что в подобном деле никакие предрассудки и
неосновательные доказательства не могут и не должны иметь места.
Хвостовые молота.
Расположение. Хвостовыми молотами называются такие, у которых ось
вращения молотовища находится между головою молота и точкою приложения
силы. Сила их изменяется в пределах весьма обширных, и не только иногда
равняется, но даже превосходить силу среднебойных молотов; в этом последнем
случае они снабжаются отбоем. Обыкновенно же вес молота не превосходит
15,25 пудов, достигая нередко 2,5 пудов.
Молотовище осью своего вращения разделяется на две части. Расстояние от
пятников до конца хвоста, или до точки приложения силы, составляет, при
молотах средней величины, ударяющих в минуту от 140 до 200 раз, одну треть
всей длины молотовища. При колотушечных же молотах, ударяющих в минуту от
240 до 300 раз, длина хвоста составляет только четвертую часть всей длины
молотовища. Подъем, для больших молотов, от 11,5-13,5 вершк.; для средних
от 8-10 вершк.; а для малых 5,5-6,75 вершков.
Пищаль, чрез которую пропущено молотовище, вращается между двумя
деревянными или чугунными стойками, соединенными с прочным основанием.
Отбоя, такого как у среднебойных молотов, большею частью не делают, заменяя
его деревянным брусом с чугунною доскою, в которую и ударяется хвост молота
железным кольцом, на конце его надетым; устройство это называют обыкновенно
наковальней.
Наковальня молота всегда вкладывается в стул, утвержденный на ростверк
??; из железа делают только малые наковальни; при больших же молотах,
наковальни снабжают нередко вставною железною частью, или штампом,
посредством которого и придают железу требуемую форму; молот также в этом
случае должен иметь подобный штамп; эти вставные матки весьма значительно
уменьшают число молотов, необходимых для приготовления разносортного
железа. Для выделки железа широкополосного или четырехгранного, бою молота
и лицу наковальни, смотря по надобности, придают ширину от 1,5-3,125, а в
длину от 9,5-17,5 дюймов.
Бочка с кулаками располагается на валу водяного колеса, или на
особенном валу, двигающемся от зубчатых колес; последнее из этих
расположений, как мы уже сказали выше, гораздо лучше первого. Кулаки
делаются всегда железные; они вставляются в гнезда чугунной бочки, и
закрепляются в них железными и деревянными клиньями; число кулаков зависит
от числа ударов, которое молот должен делать при всяком обороте колеса;
бочке же придают диаметр довольно значительный, для того, чтобы кулаки
находились друг от друга в надлежащем удалении. Расстояние между кулаками и
длина их находятся в зависимости от подъема молота, так, чтобы, когда один
кулак только что оставил хвост молота, то другой не прежде бы начал на него
действовать, как когда уже он возвратится на свое место и пробудет
несколько мгновений в спокойном состоянии. Кулакам дают форму производящей
круга, и то место хвоста, в которое они ударяют, оковывается железом.
Движитель и маховое колесо. Движущая сила, потребная для хвостового
молота, вычисляется по предыдущим формулам. Что же касается до махового
колеса, которое, по нашему мнению, необходимо для всякого молота, то ему
придают там меньшую живую силу, чем толчки слабее и чем быстрее они друг за
другом следуют: таким образом молот весом в 15,25 пудов, делающий в минуту
160 ударов, хорошо уже действует при маховике, количество действия которого
в четыре иди пять раз превышает количество действия движителя. Если же
молот весит 2,5 или 3 пуда, и делает от 240 до 260 ударов в минуту, то
помянутое отношение может уменьшиться до трех или четырех.
Употребление. Хотя хвостовые молота преимущественно употребляются для
выковки тонкосортного железа, однако, придавая им достаточный вес и подъем
(например 15,25 пудов и 11,5 вершков), можно применить их и к обжиманию
крицы, от 2,5 до 3 пудов весом; при этой величине они оказываются весьма
удобными для приготовления сортов средней руки, а также для выковки осей,
сошников и т.п. особенных сортов железа. Почти для всякого
благоустроенного, и более или мене обширного завода, необходимо иметь в
своем распоряжении два или три хвостовых молота, которые, в случае
особенной нужды, могут даже заменить обжимные молота.
Ниже мы увидим, что хвостовым молотам можно придавать силу гораздо
большую, нежели среднебойным, и, что, в большей части случаев, их гораздо
выгоднее употреблять, нежели последние.
Представим хвостовой молот, голова которого весит 15,25 пудов; подъем
его 11,25 вершков; число ударов в минуту 160. Молотовище, длиною. 10,17
фут.; на расстоянии 6,89 фут. от центра головы молота, на молотовище надета
и укреплена чугунная коробка с вертлюгами, вращающимися в двойных
подшипниках, которые, в свою очередь укреплены в чугунных станинах таким
образом, что могут быть, смотря по надобности, направляемы в своем
положении, посредством винтов и клиньев. Станины связаны, как между собою,
так и с днищем, железными болтами.
Вал, делающий в минуту около двадцати семи оборотов, имеет на себе
чугунную бочку, в 3,28 фут. в диаметре; кулаков на бочке 6, длина их 4
дюйма. Можно было бы употребить бочку гораздо большого диаметра, снабдив ее
и большим числом кулаков; но тогда маховик вращался бы медленнее, и надобно
было бы увеличить или вес его, или диаметр. Диаметр маховика составляет
13,125 футов до середины обода, который весит около 98 пудов.
Этот молот уже довольно хорошо может обжимать крицы от 2,5 до 3 пудов
весом и вытягивать, их в сорта средней руки.
Колотушечный молот.
Колотушечный молот расположен подобно предыдущему; но гораздо его
меньше. Голова его весит от 3 до 3,66 пуд., подъем 8 вершков, и, при
скорости вала в 27 оборотов, он делает 270 ударов в минуту. Обод махового
колеса, имеющий 11,48 футов в диаметре весит от 49 до 55 пудов. Наковальня
и молот устроены таким образом, чтобы в них можно было вставлять штампы,
для приготовления круглого и четырехгранного тонкосортного железа.
Английские якорные молота.
Английские якорные молота - это наиболее употребляемые для сварки
тяжеловесных пакетов в Англии молота. Вес подобного молота изменяется от
120 до 360 пудов; подъем от 9 до 13,5 вершков, и они обыкновенно бьют от 80
до 100 раз в минуту. Голова молота, устроена таким образом, что наличник
его можно переменять, смотря по надобности; наковальня же, будучи довольно
легка, переменяется весьма удобно; лицо ее находится всегда на одном уровне
с дверью печи. Чтобы подъем молота можно было изменять до некоторой
степени, то плечо его, подхватываемое кулаками, имеет на нижнем конце
железный наличник, который посредством железных же клиньев можно боле или
мене выдвигать. Положение молота направляется по толщине обрабатываемых
пачек, так, чтобы постоянно можно было пользоваться, если не всем его
падением, то, по крайней мере, большею его частью. Таким образом, если
пакет очень толстый, то подшипники, в которых ходят цапфы молота, подымают
посредством деревянных клиньев, а железный наличник, утвержденный в плечи
молота, выдвигают дальше. Заметим еще, что в первом случае, ни под каким
видом не должно допускать молот падать непосредственно на наковальню, а
стараться всегда что-нибудь подложить или подставить, ибо, падая на
наковальню, молот вместе с тем ударится и о бочку с кулаками, и может её
легко сломать.
Рассматривая внимательно действие кулаков, легко можно заметить, что
они стремятся поднять весь молот. Поэтому необходимо стараться отвратить
поднятие цапфа молотовища, укрепляя подшипники их к станинам железными
болтами, чтобы сделать это устройство более удобным и отвратить всякую
возможность к поломке, мы, вместо чугунных, представили здесь железные
цапфы, покрытые двумя железными полосами, крепко привинченными к крестовине
молота.
Форма кулаков, на которую при обыкновенных молотах мало обращают
внимания, составляет предмет очень важный, если вес молота значителен,
чтобы избежать при этом излишнего трения, необходимо чтобы давление
действовало нормально в кривизне кулака, который по сему должен иметь форму
производящей круга, имеющего радиусом горизонтальное расстояние между осью
бочки и срединой плеча молота. Бочка делается чугунная, а кулаки обтянуты
железными полосами, которые, в случае надобности, можно перемещать, так как
они прикреплены к кулакам посредством болтов с гайками.
Фундамент этих молотов требует большой прочности и в тоже время
упругости, чтобы удовлетворить обоим этим условиям. Днище чугунное со
станинами укрепляют на деревянной режим, которая в свою очередь лежит на
каменном фундамента, а через него на сквозь пропущены железные бауты,
удерживающие днище и подушки вала с кулаками. Стул расположен на сваях,
связанных баутами и окруженных каменною кладкою; эта часть стана с прочими
ничем, не связана, и имеет сзади выемку, для прохода кулаков.
Количество движущей силы, необходимой для действия молота в 360 пудов
весом, при подъеме в 10,125 вершков и скорости 100 ударов в минуту,
составляет от 40 до 45 лошадей. Вал с кулаками, делающий 33 оборота в
минуту (если кулаков на бочке три), должен иметь маховое колесо 16,4 футов
в диаметре и около 360 пудов весом. Подобный молот стоить очень дорого, и
необходим только на тех заводах, где постоянно занимаются приготовлением
очень тяжеловесных изделий. Для обыкновенных же надобностей, весьма
достаточно иметь молот от 120 до 240 пудов весом, и нередко, при одной
паровой машине, располагают два или три подобных молота, различной
величины. Паровая же машина имеет лишь столько силы, сколько необходимо для
действия самого тяжелого молота, при ней устроенного. Каждый молот, снабжен
особенным маховым колесом, не столько для равномерности движения, сколько
для того, чтобы уничтожить толчки и воспрепятствовать им передаваться
системе зубчатых колес.
Молота приводимые в движение ремнями.
Молота приводимые в движение ремнями. На одном заводе в Стаффордшире,
имеющем два среднебойных молота и один лобовой, весящих 240, 180 и 120
пудов, делающих 90, 120 и 140 ударов в минуту, и приводимых в движение
одною паровою машиною, при передача движения не употребляют ни зубчатых, ни
маховых колес, вместо которых введены пеньковые ремни в 7,8 дюймов шириною,
перекинутые чрез большие шкивы. Расположение это весьма просто, дешево и
замечательно по правильности своего действия. Из этого примера мы
заключаем, что ремни надлежащей ширины, двигающиеся с большою скоростью (от
16 до 20 футов в секунду), весьма успешно противодействуют толчкам, и, во
многих случаях, с выгодою и большею безопасностью могут заменить зубчатые
колеса, подверженные частым поломкам.
Лобовой молот.
Лобовой молот (в котором точка приложения силы находится между
наковальней и осью его вращения) также часто довольно употребителен, при
выделке тяжеловесных вещей; но ему обыкновенно придают большую скорость и
меньшую тяжесть, нежели среднебойным молотам, а именно, тяжесть этих
молотов составляет 215 пудов, подъем 9 вершков, число ударов в минуту от 90
до 100.
Вертлюги молота составляют неразрывное целое с его крестовиной, и лежат
на подшипниках, которые в свою очередь поддерживаются станинами, крепко
соединенными с днищем, общим и для станин, поддерживающих вал с бочкою.
Молот подымается за передний свой конец чугунными кулаками, находящимися в
числе пяти ??, на чугунной же бочке, насаженной на весьма толстый вал. Та
часть лба, в которую упираются кулаки, имеет железную наделку, по мере
надобности переменяемую.
Бой молота нисколько не зависит от головы, и утверждается в ней
посредством хвоста, входящего в коническое отверстие, в передней части
молотовища оставляемое. Кроме того, голова молота имеет по бокам еще два
уха, служащих для обжимания крицы с концов. Наковальня вставлена в тяжелый
стул, утвержденный, подобно как и в предыдущих случаях на сваях. Прочее
основание стана не зависит от фундамента наковальни. Нижняя же его часть
бывает каменная и должна иметь значительную массу.
Как и при всех тяжелых молотах, особенно заботиться надо чтобы молот не
падал на голую наковальню, когда машина перестает действовать, то под
молот, между наковальней и молотовищем, подводят особенную железную
подставку, такой вышины, чтобы кулаки, обращаясь, не могли задевать молота.
Когда же надобно пустить его в действие, тогда под железную наделку лба
подкладывают кусок дерева, или что-нибудь подобное: кулак подымает молот
выше обыкновенного, и подставка падает на землю.
Лобовые молота приводятся в движение или водяными колесами, или
паровыми машинами. Передача движения производится иногда посредством
зубчатых колес; но гораздо чаще бочка с кулаками насаживается на коренной
вал движителя; и если молот находится в действии очень часто, то гораздо
предпочтительнее приводить его в движение отдельной машиной. Вал с
кулаками, во всяком случае, должен иметь маховое колесо, которое, при
молоте в 215 пудов весом, имеющим подъем в 9 вершков и ударяющем (при пяти
кулаках) 100 раз в минуту, должно быть в диаметре (до середины обода) 16,4
фута и весить около 430 пудов. Движущая сила, поглощаемая подобным молотом,
составляет около 25 лошадей.
Один лобовой молот, при котором в каждую смену обращаются два человека,
может обжимать крицы от 10 до 12 пудлинговых печей, если только работа идет
таким образом, чтобы крицы не могли поспевать в одно время в двух печах.
Если же печей 4 или 5, то при молоте в смену достаточно одного
человека.
Якорные молота.
Якорные молота во Франции. Наиболее употребительные для выделки
тяжеловесных вещей во Франции молота суть хвостовые с большим подъемом. Они
имеют вес от 49 до 110 пудов, подъем от 18 до 22 вершков, и снабжены
отбоем, подобным тому, который мы описали при молотах среднебойных.
Молотовище делается иногда железное, но гораздо чаще деревянное, и
притом очень толстое; вся длина его простирается от 11,5 до 19,7 футов;
пищаль же укрепляется, смотря по тяжести молота, на половине, либо на одной
трети от хвоста.
Представим молот в 103,7 пудов весом, движимый паровою машиною с
качающимся цилиндром, силою от 45 до 50 лошадей. Бочка с кулаками помещена
на коренном валу машины, снабженном двумя маховиками в 16,4 фута в
диаметре; общий вес бочки и маховиков составляет 671 пуд. Пищаль и ось
отбоя расположены в двух общих чугунных станинах, привинченных как к
чугунному днищу, так равно и к брусьям, составляющим верхнюю часть
основания. Задний конец отбоя имеет на себе железный хомут, который
оканчивается к верху толстым железным баутом, пропущенным через поперечный
брус и закрепленным в нем с верху и с низу гайками. Брус же поперечный
одним концом лежит на станинах, другим же укреплен в вертикальную стойку,
позади стана находящуюся, и таким образом, составляя сам пружину,
способствует устойчивости станин.
Представим молот в 30,5 пудов весом, движимый машиною в 16 лошадей.
Весь прибор расположен на двух больших чугунных станинах, которые имеют
прочность достаточную, тем более, что устойчивость их не расстраивается
действием отбоя, помещенного здесь под хвостом молота, но очевидно, что в
этом случае, молотовище должно быть очень прочно, почему его и делают чаще
железное.
Устройство наковальни весьма остроумно: она имеет несколько различным
образом сделанных лиц и вращается на шипах, которые лежат на особенных
подушках, что доставляет возможность, не переменяй наковальни, обрабатывать
под молотом изделия различного вида и формы.
Пестовой молот.
Пестовой молот – это устройство пестовых молотов, приводимых в движение
водою, довольно известно повсюду, и издавна употребляется на многих якорных
фабриках; но, за последнее время, подобные молота стали устраивать с
приводом от паровой машины. Примером такого устройства, мы можем привести
молот, употребляемый с некоторого времени на заводе Крейзо. Главнейшие
части этого молота: наковальня, находящаяся в центре большой чугунной
станины, на верху которой расположен вертикальный паровой цилиндр;
поршневой стержень проходить через дно цилиндра, и соединяется с чугунным
пестом имеющим железный наличник и двигающимся между вертикальными
фальцами. При впуске паров под поршень, молот подымается на определенную
ему заранее высоту, и потом, всей своей тяжестью, падает на наковальню,
когда кран для выпуска паров будет открыт. Действие золотников управляется
руками, так что скорость молота всегда зависать от произвола рабочих.
Расположение, которое мы здесь представляем только очерк, позволяющий
употреблять молот весьма большой тяжести (от 120 до 190 пудов), который
может производить действия очень различные, действия ибо подъем его, смотря
по надобности, можно изменять от 2,75 аршинов до нескольких дюймов.
Действие этого молота весьма удовлетворительно и необыкновенно удобно,
для обработки под ним тяжеловесных и громоздких изделий.
Реферат на тему: Курсовая работа - виды стопорения крепёжных деталей
Содержание.
1. Виды стопорения………………………………………………..2
2. Стопорение контргайками……………………………………...4
3. Стопорение шплинтами………………………………………...5
4. Стопорение шайбами………………………………………….. 6
4.1. Отгибные шайбы…………………………………………. 6
4.2. Упругие шайбы…………………………………………….7
4.3. Храповые шайбы…………………………………………..8
5. Вязка проволокой……………………………………………… 9
6. Самоконтрящиеся гайки……………………………………10-11
7. Стопорение покрытиями………………………………………12
8. Литература……………………………………………………...13
1.Виды стопорения.
Все нарезные крепежные детали машин должны быть надежно застопорены от
самоотвертывания. Несоблюдение этого правила приводит к самым серьезным
последствиям; известны случаи, когда отвернувшиеся внутри механизма гайка
или болт вызывали тяжелые аварии и выводили из строя дорогостоящие
агрегаты.
Различают два основных способа стопорения. Позитивное (или жесткое)
стопорение заключается в том, что стопоримая деталь соединяется со
стопорящей деталью жесткой связью — стопором; отвертывание стопоримой
детали невозможно без среза, разрушения или деформации стопора. К этому
способу относится стопорение шплинтами, отгибными шайбами, пластинками,
вязочной проволокой и т. д.
Другой способ заключается в создании повышенного трения между стопоримой и
стопорящей деталями; этот способ называют фрикционным стопорением. К нему
относится стопорение контргайками, упругими подкладными шайбами,
самоконтрящимися гайками и т. д. Фрикционное стопорение менее надежно, чем
позитивное; всегда существует опасность уменьшения силы трения и, как
следствие, ослабление соединения. По этой причине во всех ответственных
соединениях и в соединениях, расположенных внутри машины, применяют только
позитивное стопорение (главным образом шплинтами). Менее ответственные
соединения, ослабление которых не может вызвать аварии машины, а также
наружные (доступные для наблюдения) соединения допускается стопорить
фрикционным способом. Однако в этом случае необходим периодический контроль
с подтяжкой ослабевших соединений.
Разновидностью фрикционного стопорения является упругое стопорение,
заключающееся в том, что в соединение вводят упругий элемент, постоянно
поддерживающий натяжение в системе. Чем больше податливость системы, тем
надежнее фрикционное стопорение: сила трения между стопоримой и стопорящей
деталью будет поддерживаться при появлении некоторых остаточных деформаций,
вибрациях, пульсациях нагрузки и т. д. При стопорении контргайками система
почти не обладает упругостью, при стопорении шайбами Гровера (пружинными
шайбами) обладает незначительной упругостью; при некоторых видах
фрикционного стопорения обеспечивается весьма большая упругость.
Существуют и смешанные способы стопорения, в которых сочетаются принципы
позитивного и фрикционного стопорения. Таков, например, случай храповых
шайб. Здесь стопорение осуществляется отчасти повышенным трением в резьбе в
результате упругой деформации шайбы при затяжке и отчасти созданием жесткой
связи между гайками и корпусом в результате врезания зубьев шайбы в торец
гайки и опорную поверхность корпуса.
Гайку можно стопорить на болт и на корпус (стягиваемую деталь). Различают
следующие случаи.
1. Гайка удерживается за резьбу болта. При этом способе между нитками
резьбы гайки и болта теми или иными приемами создают повышенное трение,
увеличивающее сцепление между гайкой и болтом. К данному способу относят,
например, стопорение за счет натяга в соединении, контргайками, упругими
подкладными шайбами, самоконтрящимися упругими гайками и т. д.
2. Гайка удерживается за тело болта. При этом способе применяют стопор
той или иной формы, который одновременно входит в отверстия или выемки в
теле болта и гайки. К данному способу относят стопорение
шплинтами, шайбами с отгибными лапками и т. д. Этот способ стопорения
позитивный.
3. Гайка удерживается за корпус. При этом способе создают жесткую или
упругую связь между гайкой и стягиваемой деталью (корпусом) или
установленными на ней
элементами. К данному способу относят, например, стопорение гаек
лепестковыми шайбами с отгибом лепестков на гайку и на корпус, стопорение
привертными шайбами с вырезами под гайку, вязку гаек проволокой и т. д. При
этом способе обязательна одновременная фиксация болта от проворота
относительно корпуса; иначе возможно самопроизвольное
вывертывание болта из гайки. Для болтов и шпилек применимы все возможные
способы стопорения: фрикционного, позитивного с фиксацией гайки на тело
болта или шпильки, позитивного с фиксацией гайки на. корпус. Для ввертных
болтов возможно фрикционное и позитивное стопорение болта на корпус.
Во всех случаях целесообразно увеличивать податливость болта. Это повышает
надежность стопорения, способствуя сохранению постоянного натяга в
соединении.
Соединения с короткими жесткими болтами быстро ослабевают в эксплуатации,
так как остаточные деформации, неизбежно возникающие со временем в резьбе и
на опорных поверхностях, соизмеримы с удлинением болта при затяжке;
поддерживать постоянный натяг в соединениях такого типа невозможно,
особенно в условиях тряски, вибраций и пульсации нагрузки. Не помогает в
данном случае и позитивное стопорение,
шплинты только предупреждают потерю болта или гайки, соединение же с
течением времени все равно ослабевает и делается неработоспособным.
В тех случаях, когда применение коротких жестких болтов продиктовано
необходимостью (например, случай крепления отъемных листовых элементов рам,
облицовок и т.д.), приходится прибегать к периодическому осмотру и подтяжке
ослабевших соединений (регулярная подтяжка всех болтовых соединений шасси и
корпуса автомашин). Шплинтовку гаек в данном случае не применяют, так как
она только затруднила бы подтяжку.
Рациональное решение задачи состоит в увеличении податливости системы.
Длинные тонкие упругие болты могут удерживать гайку от самоотвертывания;
шплинтовка в данном случае является дополнительной мерой предосторожности.
Применение длинных болтов, однако, далеко не всегда возможно из-за
габаритных условий; в этих случаях прибегают к установке специальных
упругих элементов.
Аналогичный результат дает и повышение упругости стягиваемых деталей.
Подобные конструкции, разумеется, применимы только в случае если детали
изготовлены из прочного материала с высоким модулем упругости. В целях
исключения перетяжки соединения вводят ограничители. Величина затяжки в
данном случае определяется размером зазора, выбираемого при затяжке.
Гайки, работающие под постоянным натягом сильных пружин испытывают
фрикционное стопорение. Однако при работе в условиях вибраций или под
динамической нагрузкой целесообразно дополнительно стопорить гайку тем или
иным способом.
Глухое стопорение применяют в случаях, когда гайку на болте
устанавливают навсегда. Существуют различные способы глухого стопорения:
полной или частичной сваркой (пайкой) гайки и болта, раскерновкой),
расклепкой или развальцовкой,
обжатием удлиненного «воротника» гайки, расклиниванием конца болта
коническим штифтом), прошпиливанием гайки и болта штифтом.
Наиболее простым способом из указанных является сварка, особенно частичная
(достаточно одной капли расплавленного металла).
2.Стопорение контргайками.
Стопорение контргайками (рис. 1) применяют редко вследствие недостаточной
надежности. Этому способу присущ и другой недостаток: при затяжке
контргайка 1 (см рис. 1,I), вытягивая болт, принимает на себя всю нагрузку,
в то время как основная гайка разгружается. Это заставляет иногда применять
обратную схему: контргайку располагают под основной гайкой (см. рис. 1,II),
что обеспечивает более благоприятное распределение сил. Иногда контргайку
делают одной высоты с основной гайкой (рис. 1,III).
Контргайки незаменимы в тех случаях, когда требуется бесступенчатая
фиксация положения гайки на болте, особенно при значительном перемещении
гайки вдоль болта.
Часто применяют стопорение контргайкой в узлах регулирования осевого натяга
подшипников качения.
При применении конических контргаек увеличивается сцепление между
контргайкой и основной гайкой. Для повышения сцепления в резьбе конические
контргайки снабжают прорезями, увеличивающими податливость конуса в
радиальном направлении. Излишняя податливость конуса может затруднить
полную затяжку вследствие заклинивания гайки на резьбе на последних стадиях
затяжки. Недостаток конических контргаек — усложнение обработки посадочных
поверхностей конуса и возникновение повышенных напряжений смятия на опорных
поверхностях.
На рис. 2 изображена упругая контргайка Палнэт (по названию фирмы «Polnut»,
выпускающей эти гайки). Гайку изготовляют из листовой закаленной стали. Она
имеет один виток резьбы, образованный отгибом по винтовой линии внутренних
лепестков. К достоинствам этой конструкции следует отнести ее малую массу и
наличие некоторой упругости, обеспечивающей более надежное сцепление гайки
с болтом. В последнее время упругие контргайки выполняют как одно целое с
основной гайкой.
3. Стопорение шплинтами.
Стопорение шплинтами (шплинтовка) гаек — надежный и очень распространенный
способ стопорения, применяемый в наиболее ответственных узлах. На рис. 3
для сравнения с более современными способами шплинтовки гаек приведен
устаревший способ шплинтовки. Недостатки этого способа - ослабление болта
на рабочем, напряженном участке, ограниченность хода гайки в пределах
шплинтуемое™.
В современных конструкциях (рис. 4) для увеличения хода затяжки (пределов
шплинтуемости) в верхней части гайки делают пазы (обычно шесть — по числу
граней гайки) глубиной и, существенно большей диаметра d шплинта. Шплинт,
выполненный из проволоки полукруглого сечения, вводят в один из пазов гайки
и в поперечное отверстие в верхней, ненагруженной, части болта; концы
шплинта отгибают.
Применяют два способа установки шплинтов. При первом способе (рис.
4,I) шплинт устанавливают плоскостью кольца параллельно оси болта; концы
шплинта отгибают: один на грань гайки, другой на торец болта. При втором
способе (рис. 4,II) шплинт устанавливают плоскостью кольца перпендикулярно
к оси болта; концы шплинта отгибают на грани гайки.
Первый способ применяют чаще, так как он обеспечивает удобство монтажа и
компактность конструкции. Однако второй способ увеличивает пределы
шплинтуемости.
Гайки с шестью пазами допускают возможность стопорения через каждые 60°
поворота гайки. При шаге резьбы ~ 1,5 мм это соответствует вытяжке болта на
0,25 мм; регулировка силы затяжки, как видно, получается грубой.
Для увеличения дробности фиксации в болте иногда сверлят два взаимно
перпендикулярных отверстия. В этом случае гайка может быть застопорена
через каждые 30° поворота. Максимально возможное осевое перемещение гайки
вдоль болта между крайними положениями стопорения составляет t = = h—d (где
h — глубина паза; d — диаметр шплинта).
Для увеличения пределов шплинтуемости отверстия смещают относительно друг
друга
на величину s = h — d (не более). Этот способ применяют при длинных
болтах, вытяжка которых при завертывании гайки может достигать значительной
величины (0,5 мм и более). Иногда применяют способ шплинтовки, при котором
паз выполняют на конце болта, а отверстие — в гайке.
Шплинты изготовляют из мягкой стали и после однократного употребления
заменяют новыми. На практике применяют и постоянные упругие шплинты из
закаленной стали. Концы упругих шплинтов снабжают зубчиками, которые
надежно фиксируют шплинт после его установки.
4. Стопорение шайбами.
4.1 Отгибные шайбы.
Распространенным способом позитивного стопорения является стопорение
отгибными шайбами. Шайбы изготовляют из мягкой листовой стали и снабжают
лапками. При установке шайбы под гайку одну из лапок фиксируют на
стягиваемой детали (чаще всего отгибом на близлежащий уступ крепежного
фланца), другую отгибают на грань гайки. Получается жесткая связь между
гайкой и стягиваемой деталью (стопорение на корпус).
Помимо отгибки на фланец, практикуют и другие способы фиксации шайбы на
стягиваемой детали, пользуясь для этого любыми подходящими элементами
детали, находящимися поблизости от гайки. Иногда фиксирующие элементы
приходится создавать искусственно: лапку заправляют в специально
проделанное поблизости от гайки отверстие,
или надевают ее на специально установленный для этой цели штифт, или
фиксируют соседним болтом.
Фиксация стопорными шайбами применима для ввертных болтов и для гаек,
навертываемых на шпильки. При стопорении гаек, навертываемых на болты (рис.
5), необходима одновременная фиксация головки болта от поворота. При
стопорении одной гайки (рис. 5,I) болт может вывернуться из застопоренной
гайки. Правильная конструкция с фиксацией гайки и болта показана на (рис.
5,II). Фиксация стопорной шайбы на корпусе должна быть надежной и жесткой.
На рис. 6 показана стопорная шайба с треугольным вырезом на лапке,
позволяющим отгибать лапку не только на грань гайки (рис. 6,I), но и на
угол шестигранника гайки (рис. 6,II), благодаря чему гайка может быть
застопорена не через 60°, а через каждые 30° поворота. Шайбы часто
выполняют без лапок, в виде круглых, овальных или прямоугольных пластинок.
Фиксация шайбы на корпусе и гайки в данном случае достигается отгибом краев
пластинок; иногда с вырубкой отгибаемых частей, что позволяет стопорить
бесступенчато. Отгибные шайбы — стопоры разового применения. При каждой
перетяжке соединения отгибные шайбы заменяют новыми.
4.2 Упругие шайбы.
Стопорение упругими шайбами основано на создании постоянных сил трения в
резьбе и на торце гайки. Таким образом, в данном случае сочетается принцип
стопорения гайки «на болт» и «на корпус».
Силы трения препятствуют отвертыванию гайки при вибрациях, пульсации сил,
действующих на соединение, а также при появлении остаточных деформаций в
системе (например, при смятии опорных поверхностей). Чем больше упругость
шайбы, тем надежнее стопорение. За исключением особых случаев,
упругие шайбы устанавливают так, чтобы при окончательной затяжке
обеспечивался жесткий упор гайки в опорную поверхность стягиваемой детали.
Простейшая и наиболее часто применяемая (хотя далеко не самая совершенная)
форма упругого стопорения — разрезная пружинная шайба — шайба Гровера
(иногда называемая просто «гровером»). Шайба (рис. 7) представляет собой
изготовленное из закаленной стали кольцо с косым разрезом под углом ~ 15° к
оси кольца. Наклон разреза делается левым для правой резьбы и правым для
левой резьбы.
Концы шайбы слегка разведены и снабжены острыми кромками. При затяжке
кольцо сжимается, кромки врезаются в тело гайки и в опорную поверхность,
обеспечивая стопорение гайки «на корпус». Врезание заметно выражено в том
случае, когда опорные поверхности имеют не слишком высокую твердость (НВ 150.
Для работы соединения как упругой системы безразлично, где установлена
шайба: под гайкой или под головкой болта, или одновременно под гайкой и
болтом в последнем случае упругость системы увеличивается вдвое. Основной
недостаток шайбы Гровера заключается в том, что от увеличения сечения
кольца в ширину и в высоту возрастает развиваемая кольцом упругая сила, но
не повышается упругая деформация. Другой существенный недостаток —
неизбежность внецентренного приложения силы затяжки, вызванная тем, что
сила затяжки передается гайке (и опорной поверхности) в большей степени на
участке расположения храповых зубчиков, чем на остальной части окружности.
Лучше в этом отношении пружинные шайбы прямоугольные, выгнутые по цилиндру
(рис. 8). Шайбы затягивают до расплющивания, что обеспечивает жесткий упор
гайки в опорную поверхность и возможность затяжки болта большой силой.
Для увеличения упругости шайбы снабжают радиальными прорезями или делают
разрезными. Применяют установку шайб одновременно под гайку и под головку
болта. Для удобства монтажа упругие шайбы иногда заделывают в гайку
соединением, обеспечивающим возможность проворачивания гайки относительно
шайбы.
4.3 Храповые шайбы.
При этом способе под гайку подкладывают шайбы, выполненные из закаленной
стали и снабженные зубчиками. Форма зубчиков такова, что они, не мешая
завертыванию гайки, препятствуют ее отвертыванию, впиваясь своими острыми
гранями в торец гайки и в опорную поверхность корпуса и действуя наподобие
храповых собачек (откуда и возникло название шайб).
Вместе с тем зубчикам, а иногда и шайбе в целом придают известную
упругость, благодаря которой описанный эффект сохраняется и при небольшом
ослаблении затяжки, а также при вибрациях и пульсации сил, действующих на
соединение. Таким образом, стопорение осуществляется отчасти по принципу
упругого стопорения, отчасти по принципу жесткой связи между гайкой и
корпусом; гайка стопорится и «на болт» и «на корпус».
Для упрощения монтажа храповые шайбы иногда встраивают в гайку,
обеспечивая в соединении возможность вращения гайки относительно шайбы.
Храповые шайбы не применяют, если притягиваемая деталь изготовлена из
мягкого (алюминиевые и магниевые сплавы) или из очень твердого металла
(закаленная сталь). В первом случае шайбы портят поверхность детали, во
втором — эффективность стопорения значительно снижается: остается только
пружинный эффект, а храповой исчезает. Целесообразная область применения
храповых шайб — детали с твердостью в пределах НВ 250 — 300.
5. Вязка проволокой.
Во многих случаях применяют стопорение гаек при помощи проволоки. Проволоку
пропускают через отверстие в гранях стопоримой гайки и через отверстие в
смежной гайке или в каком-нибудь близлежащем элементе детали, или в
специально устанавливаемом элементе (винт, штифт и т. д.). Концы проволоки
скручивают плоскогубцами (рис. 9).
Операцию сверления отверстий в гайках выполняют в специальных
приспособлениях. Обычно сверлят три отверстия (рис. 9,I), реже шесть (рис.
9,II). При таком способе сто-порения увеличение числа отверстий не имеет
смысла, так как правильная вязка может быть осуществлена при большом угле
поворота гайки; в отличие от большинства других позитивных способов
стопорения вязка позволяет осуществить практически бесступенчатую угловую
фиксацию гайки.
На рис. (9, III) показан способ вязки через пазы корончатой гайки и
отверстие в болте. Этот способ обеспечивает, с одной стороны, фиксацию
гайки на болту, с другой - фиксацию болта относительно корпуса.
Отверстия под вязку в головках болтов обычно сверлят перпендикулярно граням
(рис. 9,IV). .
При вязке надо соблюдать следующее правило: натяжение, возникающее при
скручивании концов проволоки, должно создавать момент, способствующий
завертыванию стопоримой гайки . При противоположном направлении вязки
проволока не предотвращает самоотвертывания гайки; напротив, появляется
момент, способствующий отвертыванию гайки. Стопорение получается ненадежным
и в случае «безразличного» направления натяжения.
6.Самоконтрящиеся гайки.
Правильно сконструированные самоконтрящиеся гайки должны отвечать следующим
условиям:
стопорение гайки должно быть надежным;
конструкция должна обеспечивать легкое завертывание гайки вплоть до
последней стадии затяжки;
- конструкция не должна мешать полной затяжке соединения;
- конструкция должна допускать многократное применение гайки;
- конструкция должна допускать применение стандартных ключей;
- конструкция должна допускать применение механизированных способов
завертывания (при помощи гайковертов и т. д.).
Как правило, действие самоконтрящихся гаек основано на принципе
фрикционного стопорения, т. е. создания повышенного трения в витках резьбы.
Наиболее совершенны гайки, у которых повышенное трение создается только в
конце затяжки. В конструкциях подобного рода в большей или меньшей степени
используют упругие свойства материала гайки, поэтому почти все
самоконтрящиеся гайки нуждаются в термообработке.
Наиболее простой способ увеличения трения — это применение посадок с
натягом для резьбовых деталей или резьб с разным шагом в гайке и на болте.
В первом случае завинчивание деталей затруднительно, и поэтому этот способ
применяют преимущественно в глухих соединениях (например, при установке
шпилек в корпуса) или в тех случаях, когда необходимо фиксировать гайку в
любом осевом положении на стержне.
Самоконтрящиеся гайки с коническими опорными поверхностями, основанные на
принципе сжатия резьбы (а также создания повышенного трения на опорных
поверхностях в конце затяжки), применяют в настоящее время редко в силу
следующих присущих им недостатков:
- необходимости специальной обработки посадочных поверхностей в корпусах;
- создания дополнительных напряжений растяжения в корпусах; опасности
смятия конических опорных поверхностей в корпусах (особенно при малых углах
конуса);
- невозможности в ряде случаев (особенно при разрезных конусах) полной
затяжки соединения вследствие защемления резьбы на участке расположения
конуса.
[pic]
рис. 10
рис. 11
На рис.10 показан простейший способ увеличения трения в резьбе к концу
затяжки путем деформации последних (по ходу завертывания гайки) витков
резьбы (например, кернов-кой). Недостаток этого способа — отсутствие
упругости, необходимой для поддержания
натяга в резьбе при всех условиях работы.
На рис.11 изображены самоконтрящиеся гайки с удлиненной коронкой, целой
или разрезной, которая при изготовлении обжимается. При завертывании гайки
в момент, когда нарезная часть болта входит в обжатый участок, в резьбе
возникает повышенное трение. Гайки с разрезными коронками (рис. 11,II)
обеспечивают более надежное стопорение благодаря упругости лепестков
коронки.
На рис. 12 показаны самоконтрящиеся гайки, действие которых основано на
известном явлении самозатягивания упругого витка при вращении его по валу
(этот принцип используют в некоторых конструкциях колес свободного хода). В
верхней части гайки при помощи прорези образован виток, скрепленный с телом
гайки короткой перемычкой; конец витка смещен к центру гайки для создания
первоначального натяга. При завертывании гайки виток не препятствует
вращению; при отвертывании возникает повышенное трение, тормозя
7. Стопорение покрытиями.
В некоторых случаях для машин, работающих в закрытых помещениях без тряски
и толчков, наружные крепежные детали специально не стопорят, а фиксируют
лакокрасочными покрытиями, наносимыми на поверхность машины (рис. 1 —
III;). Способ этот, разумеется, не может гарантировать надежного
стопорения; все же он предохраняет крепежные детали от самоотвертывания.
[pic]
Применение современных покрытий на основе синтетических смол (в частности,
кремнийорганических), создающих на поверхности машины .прочную, эластичную
пленку, устойчивую против внешних воздействий, значительно повышает
надежность этого способа стопорения.
Особенно прочное сцепление между стопоримой деталью и корпусом получается в
случае, когда материал покрытия затекает в кольцевой зазор между деталью и
корпусом, установленных заподлицо.
Литература
П.И. Орлов “Основы конструирования: Справочно-методическое пособие”
Издательство “Машиностроение”, 1988
-----------------------
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
[pic]
| |
