Задачи решаемые конструктором предприятия
В зависимости от того, какой тип подшипника будет использоваться в проектируемом узле трения, перечень задач, стоящих перед разработчиком, будет различным.
Общий алгоритм организации работ
Для удобства рассмотрения данного вопроса представим работу конструктора в качестве общей схемы, включающей основные элементы (блоки, этапы) создания новой конструкции узла трения.
Работы начинаются с определения назначения разрабатываемого узла, затем создаётся ТЗ (техническое задание) на его проектирование.
После получения этого документа, конструктор переходит непосредственно к разработке будущего устройства. В процессе работы он обязательно использует существующие аналоги и прототипы.
На данном этапе им решаются вопросы обеспечения:
- требуемых кинематических характеристик;
- прогнозирует работоспособность создаваемого узла;
- определяет его температурную устойчивость;
- просчитывает динамическую устойчивость;
- увязывает разработку с экологическими требованиями.
Далее выбираем:
- необходимые конструкционные характеристики будущего узла;
- потребные смазочные материалы (с параллельным проектированием системы подачи смазки);
- технологические методы, которые будут положены в основу изготовления данного узла и его сборки.
После решения всех вышеперечисленных вопросов организуется комплекс испытаний созданного изделия:
- узловых;
- стендовых;
- эксплуатационных.
В рассматриваемый круг задач также входит разработка системы СМК в соответствии с положениями ISO-9000.
Прорабатывается технология осуществления ремонта создаваемого узла трения и его реновации.
В обязательном порядке отрабатываются вопросы, касающиеся утилизации изделия и смазки.
Кроме этого, процесс создания нового узла трения невозможен без решения комплекса триботехнических задач, требующих первостепенного внимания разработчика.
Выбор типа подшипника
Данный вопрос является основным для лица, приступающего к разработке узла трения. Для оперативного принятия первоначального решения конструкторы используют существующие номограммы и базовую информацию, задаваемую ТЗ. Обращение к упомянутым документам ориентирует проектировщика на определённый тип подшипника:
- качения либо скольжения;
- гидродинамических;
- в которых реализовано скольжение без использования смазочных материалов;
- пористых;
- гидростатических;
- самосмазывающихся;
- иных.
Определившись с типом, разработчик внимательно изучает аналоги и прототипы создаваемого узла трения, особенности конструкции и опыт использования. Затем, с учётом данной информации, дорабатывает базовую схему согласно положениям ТЗ.
Разработка узлов трения скольжения
Первоочередным вопросом для конструктора, в данном случае, становится подбор исходных материалов реализуемой пары трения и структуры.
В процессе его решения разработчики руководствуются рядом правил:
- несовпадения твёрдости подшипника и шипа.
Шип вала выполняется из конструкционных сталей, прошедших термообработку, отличающихся высокой твёрдостью. Вкладыш или втулка подшипника – из сплавов цветмета с низкой твёрдостью.
- Максимального различия величины структурных составляющих.
Разнородность размеров и свойств структурных составляющих минимизирует или полностью исключает возникновение задиров или схватываний.
- Минимизации концентрации напряжений, возникающих в месте контакта
Это достигается путём повышения жесткости и точности, либо использованием задаваемой податливости УТ. Для этих целей разработано несколько конструктивных методов (например, гидравлическая или механическая разгрузка).
Разработка узлов трения качения
После выбора требуемого типоразмера подшипника качения (с обязательным учётом таких факторов, как теплоотвод, долговечность, способ смазывания) конструктор переходит к решению следующей задачи – конструированию узла трения (УТ).
При выполнении данной работы он обязательно придерживается ряда требований, которым должен отвечать новый УТ, чтобы размещённые в нём опоры качения могли надёжно функционировать. Вот некоторые из них:
- должна быть обеспечена (технологически и конструктивно) соосность посадочных мест для установки подшипников каждого вала;
- минимизировано число реализованных в конструкции стыков;
- установка/снятие должны быть удобны;
- для длинного вала необходимо предусмотреть наличие одной фиксирующей опоры, а остальные выполнить плавающими.
- Комментарии
