3) Проверить шатун на прямолинейность и в случае необходимости
выправить его, рисунок 6.

Рисунок 6 - Проверка шатуна на прямолинейность

Проверка шатуна на прямолинейность проводится следующим образом:

а) вставить в верхнюю головку шатуна конусный палец и затянуть его
ключом;

б) надеть нижнюю головку шатуна на разжимной палец прибора и закрепить шатун в вертикальном положении;

в) поставить на конусный палец контрольную призму так, чтобы проверочные штыри, хотя бы один, вошли в соприкосновение с плитой прибора;

г) при погнутости шатуна верхний проверочный штырь или нижний, один или оба, не будет касаться плиты. В этом случае замерить щупом величину просвета и результат записать в журнал;

д) если величина просвета окажется больше нормы, то шатун следует с прибора снять и выправить на приспособлении, рисунок 7;

е) вторично проверить шатун на приборе и в случае необходимости правку продолжить.

Рисунок 7 - Исправление изгиба шатуна

Проверить шатун на скручивание производится следующим образом:

а) проверить одновременность касания плиты прибора обоими нижними проверочными штырями и, если будет обнаружен просвет у одного из них, щупом за одного из них, щупом замерить его величину и результат записать в журнал;

б) если величина просвета больше нормы, то, не снимая шатун с прибора, выправить его приспособлением, рисунок 8;

в) вторично проверить шатун и в случае необходимости правку продолжить.

По окончании правки вынуть из верхней головки шатуна конусный палец.

Рисунок 8 - Исправление скрученного шатуна

Проверка шатуна на двойной изгиб производится следующим образом:

а) установить и укрепить винтом шатун на раздвижном пальце прибора в вертикальном положении;

б) подвести ограничитель 4 к нижней головке шатуна и закрепить его
винтом;

в) замерить глубиномером расстояние между наружным торцом верхней головки шатуна и проверочной плитой;

г) снять шатун с прибора, повернуть вокруг его оси на 180° и снова укрепить на разжимном пальце прибора так, чтобы нижняя головка вошла в
соприкосновение с ограничителем;

д) вторично замерить зазор между наружным торцом верхней головки
шатуна и плитой;

е) если разница в двух измерениях окажется более 1 мм, то выправить шатун на гидравлическом прессе, после чего вторично проверить на двойной изгиб; по окончании работы снять шатун с прибора.

1- микрометрический глубиномер; 2 - раздвижной палец; 3 - винт; 4 ограничитель; 5- стопорный винт ограничителя.

Рисунок 9 - Проверка шатуна на двойной изгиб

2.4 Расчет конструкции

2.4.1 Расчет болта на прочность

В нашем приспособлении наиболее слабым и уязвимым местом является резьбовое соединение, которое осуществляется резьбовыми крепежными деталями – болтом и гайкой. В данном случае применяется крепежная резьба диаметром 8 миллиметров шагом резьбы 1,5 или 2 миллиметра, обеспечивающая необходимую прочность соединения.

Подавляющее большинство болтов работает со значительной предварительной затяжкой. В результате затяжки болта в его поперечном сечении возникают продольная сила и крутящий момент. Таким образом, стержень болта испытывает растяжение и кручение. Резьба болта подвергается срезу, изгибу и смятию.

При стандартизации резьбовых изделий устанавливают высоту головок болтов и гаек, исходя из равнопрочности их со стержнем болта по резьбе. Поэтому для стандартных крепежных изделий, работающих при статических нагрузках, можно ограничиться расчетом по основному критерию работоспособности – прочности стержня болта при совместном действии растяжения и кручения.

Расчетную площадь, Sр, м2, болта, работающего на растяжение или растяжение и скручивание, принимают по расчетному сечению диаметром dр ≈ d – 0,9Р. Болт рассчитывают только на растяжение, а влияние кручения, возникающего при затяжке, учитывают коэффициентом, kзат, значение которого зависит от соотношения параметров резьбы d1, d2, ψ и приведенного угла трения ρ/.

При расчетах для метрической резьбы можно принимать kзат=1,3.

В нашем случае болт поставлен в отверстие с зазором и затянут так, чтобы сила трения, возникающая между поверхностями поверочной плиты, шатуна и крепежной пластины, обеспечивала нормальную работу соединения без относительного смещения деталей.

В этом случае 4

 или  и, следовательно,

                                                                                       (2.1)

где F3 – сила затяжки болта, Н,

K=1,2 – 1,5 – коэффициент запаса от взаимного сдвига детали, /4/

Q = 500 ньютонов – сила сдвига, в данном случае она принимается равной средней силе руки человека,

f =0,15 – коэффициент трения между поверхностями соединяемых деталей /4/

Такой болт работает на растяжение и кручение. Учитывая работу болта на кручение коэффициентом затяжки kзат=1,3, получаем следующую расчетную зависимость:

σэкв= kзат∙F3/(z∙Sp)=4 kзат∙K∙Q/(π∙f∙z∙dp2)≤[σср]                                  (2.2)

Используя данную зависимость, мы можем определить расчетное напряжение по следующей формуле 5:

σэкв=4 kзат∙K∙Q/(π∙f∙z∙dp2)                                                                 (2.3)

где kзат=1,3 – коэффициент затяжки,

Q – сила сдвига, кПа,

π = 3,14,

z – число болтов,

dp = 8 – расчетный диаметр, мм.

Здесь расчетное напряжение обозначено σэкв, МПа, так как оно учитывает совместное влияние нормальных напряжений от растяжения болта и касательных напряжений, возникающих при его кручении.

Подставив полученные значения в формулу 5, получим следующее выражение:

σэкв=4∙1,3∙1,4∙500/(3,14∙0,15∙1∙(8)2) ≈ 120,8

Расчетное напряжение на болт не превышает допустимых напряжений, значит использование болта диаметром 8 миллиметров для закрепления шатуна допустимо.

2.5.2 Расчет пластины на изгиб под действием силы затяжки болта

Под действием внешних сил, перпендикулярных к срединной плоскости, пластина меняет свою кривизну. Это изменение кривизны происходит, как правило, одновременно в двух плоскостях, в результате чего образуется некоторая слабоизогнутая поверхность двоякой кривизны, так называемая упругая поверхность.

Рассмотрим нашу пластину толщиной h = 2-3 миллиметра, нагруженную постоянной силой затяжки болта FЗ = 4333 ньютона, расположенной параллельно оси болта. Деформации перемещения и напряжения, возникающие в пластине, будут также направлены параллельно оси болта.

Прогиб пластины обозначим через ω, мм, а угол поворота нормали через υ, градусы.

Рассчитаем силу сдвига, Q, Н: /5/

Q = Р/2πr                                                                                        (2.4)

где Р – сила воздействующая на пластину, в данном случае она равна силе затяжки болта, то есть Р=4333 Ньютона,

π=3,14,

r – радиус пластины.

Принимаем: /5/

                                                        (2.5)

где С/1, С2и С3 – произвольные постоянные.

В центре, при r = 0, угол υ = 0. Следовательно, поскольку lim r ln r/R=0, постоянная С2 = 0. Величина C1 подбирается так, чтобы функции обращалась в нуль при r = R. Это дает C1 = 0.

Таким образом,

 (2.6)

Изгибающие моменты принимаем: 5

                                                               (2.7)

                                                               (2.8)

Эпюры, построенные по этим формулам, представлены на рисунке 10.

Рисунок 10 – Эпюра моментов Mr и Mt

Как видим, в центре изгибающие моменты обращаются в бесконечность, что является следствием того, что здесь обращается в бесконечность поперечная сила. В центре, таким образом, имеет место, как говорят, неустранимая особенность. В реальных условиях сосредоточенных в точке сил не существует – это лишь схема.

Сила прикладывается по небольшой площадке как на рисунке 11 в зависимости, от величины которой будут возникать большие или меньшие напряжения.

Рисунок 11 – Эпюра моментов Mr и Mt

Прогиб в центре пластины при сосредоточенной силе имеет конечную величину, и схематизация реальных условий приложения сил не вносит здесь противоречий:

                                                            (2.9)

Так как при r = R прогиб ω = 0, то

                                                                                 (2.10)

откуда

                                                    (2.11)

В центре

                                                                               (2.12)

где R – радиус нагруженной части пластины, для расчетов мы возьмем наибольшее значение равное 50 миллиметрам,

D – жесткость пластины на изгиб.

Жесткость пластины определяется по формуле 15:

                                                                           (2.13)

где Е – жесткость металла, для стали она составляет 2∙106 кГц/см2,

h = 2 – толщина пластины,

µ - безразмерный коэффициент пропорциональности, называемый коэффициентом Пуансона.

Для изотропных материалов он не может превышать 0,5.

По формуле 15 определим жесткость пластины:

Подставив полученные данные в формулу 14, получим максимальную величину прогиба пластины, ωmax, мм:

Таким образом, пластина при затяжке болта прогнется всего на 0,04 миллиметров, что в свою очередь ни каким образом не повлияет на точность измерений.

3 Охрана труда

3.1 Общие меры техники безопасности

Охрана труда – это система сохранения жизни и здоровья работников в процессе их трудовой деятельности, включающая правовые, социально экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия образующие механизмы реализации конституционного права граждан на труд в условиях, отвечающих требованиям безопасности и гигиены. Это право закреплено также в статье 7 Международного пакта об экономических, социальных и культурных правах.

На рабочих постах и в помещениях специализированных производственных участков должны строго соблюдаться правила техники безопасности и охраны труда, а сами они полностью соответствовать общестроительным, противопожарным и санитарно-гигиеническим требованиям. Общие меры безопасности предусматривают соблюдение на рабочих постах участков ТО и ТР следующих основных требований:

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12