5.3 Оборудование рабочего места, инструмент и приспособления

Синусная линейка (любого типа); деталь с конической поверхностью или специально изготовленный конус-вал с углом уклона не более 45 (лучше 10-15); концевые меры (набор); штангенциркуль с отсчетом 0,02 мм для разметки сечений и измерений D_действ; универсальный штатив с индикаторной головкой; таблица допусков и посадок; тригонометрические таблицы; поверочная плита.

Для выполнения задания дается конус-вал со следующими данными:

D_н = ….*; d_н =….*; L_дет =….; β =….;

5.4 Порядок выполнения работы

1. Изучить общие положения, связанные с измерениями конических деталей.

2. Настроить синусную линейку для измерения заданного конуса.

3. Измерить D_дейст и убедиться в том, что он изготовлен в границах допуска.

4. Измерить угол наклона β.

5. Дать заключение о годности детали по углу уклона.

5.5 Обработка результатов и составление отчета

Характеристики приборов, применяемых при измерении

Наименование прибора	Пределы измерения		Точность отсчета (в мкм)	Класс	Возможные предельные погрешности прибора Δlim(в мкм)
	прибора	измерительной головки
					от	до
Синусная линейка (Lл=…; Вл=…) Универсальный штатив с индика-торной головкой Штангенциркуль Концевые меры

Исходные данные, полученные расчетом

Предельные размеры конуса (в мм)				Предельные значения				Размер блока H (в мм)	Принятое значение l (в мм)
Dmax	Dmin	dmax	dmin	tgβ		угла
				tgβ (max)	tgβ (min)	max	min

Заключение по микрометраже конической детали (вала)

Заключение студента должно содержать:

Результаты измерений: в точке а_________, в точке б___________

Предельная погрешность значений а и б равна _________________

Действительные значения

tg = β___________________________; угол β =_________________

Заключение__________________________________

Лабораторная работа №6 Исследование дефектов, величины и характера износа фасок клапанов и клапанных гнезд

6.1 Цель работы

1. Изучить технические условия на контроль-сортировку

2. Ознакомиться с необходимым метрологическим обеспечением для дефектации и измерения износов поверхностей фасок клапанов и клапанных гнезд.

3. Приобрести практические навыки по дефектации фасок клапанов и клапанных гнезд.

4. Дать рекомендации по устранению дефектов.

Это задание имеет два варианта: один связан с микрометражом фасок клапанов, а другой - с микрометражом фасок гнезд.

6.2 Теоретические сведения

Качество клапанов и клапанных гнезд характеризуется главным образом стойкостью против износа фасок клапана и гнезда. Поэтому при оценке клапанов и гнезд, изготовленных из разных материалов или с применением различных технологических и термических процессов, в первую очередь сопоставляют темп износа их фасок. Прямое измерение износа фасок может быть осуществлено только специально изготовленными для этой цели приспособлениями. Если приспособление для измерения износа фасок клапанов можно изготовить довольно просто, то приспособление для измерения износа фасок гнезд, наоборот, получается весьма сложным. Поэтому приспособления могут быть рационально использованы только при массовых измерениях. Для эпизодических же измерений лучше применять метод сравнения изношенных клапанов и гнезд с базовыми клапанами и гнездами. Такими базовыми клапанами или гнездами могут быть любой клапан и любое гнездо, даже достаточно изношенные и бывшие в эксплуатации, только чтобы их фаски были восстановлены путем шлифовки до правильной конической формы. В отличие от измеряемых деталей этот клапан и гнездо отмечают краской или каким-нибудь знаком.

Измерение износа фаски клапана производят в такой последовательности.

1) Устанавливают базовый клапан (БК) в базовое гнездо (БГ) (рис. 6.1, /).

2) Устанавливают индикатор на нуль.

3) Ставят универсальный штатив на базовую площадку. После этого индикатор располагают так относительно клапана и гнезда, чтобы измерительный стержень был перпендикулярен к тарелке клапана. В этом положении, задав натяг в 2-3 оборота, закрепляют индикатор на соединительном стержне и крепят стержень со стойкой. Для повышения точности измерения плечо должно быть как можно короче.

4) Определяют положение плоскости тарелки базового клапана относительно конца измерительного стержня (рис. 6.1).

Назовем этот размер базовым размером и обозначим его через _баз. Чтобы найти базовый размер, необходимо, не сбивая относительного положения стойки штатива и соединительного стержня, очень осторожно наклонить весь штатив, вращая его вокруг одной грани основания (не отрывая), настолько, чтобы измерительный стержень оторвался от тарелки клапана. В этом положении стрелка индикатора должна остановиться на нуле.

Далее осторожно, без толчков, возвращают штатив в исходное положение, подсчитывая при этом число оборотов стрелки. Таким образом, по показанию индикатора определяют размер _баз.

5) Определяют положение плоскости тарелки проверяемого клапана (ПК) относительно конца измерительного стержня. Снова, как и раньше, не сбивая относительного положения стойки штатива и соединительного стержня, наклоняют штатив и, вынув базовый клапан, вставляют вместо него в базовое гнездо проверяемый клапан (рис. 6.3, II). Осторожно опускают штатив в исходное положение и устанавливают показание индикатора.

Полученный размер обозначим через _пр. Он характеризует положение тарелки проверяемого клапана относительно конца измерительного стержня. Надо иметь в виду, что размеры _пр будут только тогда однозначными при многократных измерениях, когда фаска имеет правильную коническую форму, а не такую, как показано на кривой бб (рис. 6.2). Чтобы образующая фаски клапана имела номинальный угол уклона, необходимо путем предварительной шлифовки снять с проверяемого клапана металл, показанный на рисунке (площадки ₁ и ₂). Таким образом, при измерении проверяемых клапанов к износу будет относиться и тот металл, который должен быть снят в процессе восстановления фаски до правильной формы.

6) Определяют положение плоскости тарелки проверяемого клапана относительно такой же плоскости базового клапана (₁). Так как величины _баз и _пр получены при одной и той же установке измерительного прибора, то их алгебраическая разность даст искомую величину ₁ (рис. 6.3, I и II). Следовательно,

.

Допустим, в позиции I получено _баз = 3,2 мм, а в позиции II - _пр =4,25 мм. Тогда

.

Если бы при измерении _баз было больше _пр, то значение ₁ получилось со знаком минус. Это означает, что проверяемый клапан находился бы ниже базового.

Полученные данные в виде ₁ пока что с износом не связаны, они показывают только положение проверяемых клапанов относительно базового. С такими исходными данными проверяемый клапан ставят на машину. После того как клапан отработает установленное число часов, его снимают и снова повторяют все шесть операций, указанных выше.

1. Устанавливают базовый клапан в базовое гнездо.

2. Устанавливают индикатор на нуль.

3. Ставят универсальный штатив на базовую площадку и настраивают индикатор. Не важно, что положение стойки штатива и соединительного стержня, как и самого индикатора, будет иным, чем при исходном измерении (рис. 6.3, III), так как положение базового клапана относительно базового гнезда остается прежним.

Рис. 6.3. Схема измерения износа фаски клапана и гнезда:

БК-базовый клапан; ПК - проверяемый клапан; БГ - базовое гнездо;

Л Г - проверяемое гнездо

Определяют положение плоскости тарелки базового клапана относительно конца измерительного стержня (_баз). Так как взаимное положение деталей прибора изменилось против исходных измерений, то и _баз не будет равно_баз.

Определяют положение плоскости тарелки проверяемого клапана относительно конца измерительного стержня после износа фаски клапана (_пр) (рис. 6.3, IV).

Если бы фаска проверяемого клапана за время работы не износилась, то конец измерительного стержня, упираясь в тарелку клапана, должен был подняться относительно базового клапана на ₁, т. е. так, как и при исходных измерениях. Но во время работы фаска клапана износилась; естественно, положение его в базовом гнезде будет иное, чем раньше, и тогда _пр не будет равно _пр.

7) Определяют положение проверяемого клапана после износа относительно положения базового клапана (₂). Так как соотношение _пр и _баз изменилось против исходных данных, то и _1 не будет равно ₂. Значение ₂ определится из уравнения

.

Допустим, что при измерении _баз оказалось равным 2,25 мм, а при _пр = 1,35 мм, тогда

.

Это значит, что проверяемый клапан опустился ниже тарелки базового клапана на 1,2 мм.

8) Определяют величину опускания проверяемого клапана за счет износа фаски. Величина опускания клапана (H) определится из уравнения

.

Так как в процессе эксплуатации проверяемый клапан могут подвергать нескольким измерениям, то формулу лучше представить в общем виде

,

где х - порядковый номер измерения. В нашем примере это опускание будет равно:

H = 1,05- (-1,2) = 2,25 мм.

9) Определяют износ фаски клапана - . Износ фаски клапана, как и гнезда, устанавливают в направлении, перпендикулярном к образующей (рис. 6.2). Тогда сам износ будет равен

.

Измерение износа фаски гнезда ведут в той же последовательности, что и измерение износа фаски клапана, но в позициях II и IV проверяемый клапан опускают в базовое гнездо, а базовый клапан, наоборот - в проверяемое гнездо (рисунок 6.3).

Подготовка клапанов и гнезд для измерения износа их фасок. Если измерению подвергают много клапанов и гнезд, то они должны быть соответствующим способом отмечены и занумерованы. Чтобы ошибка при измерениях была наименьшей, необходимо каждый раз конец измерительного стержня ставить приблизительно на одном и том же месте клапанной тарелки. Место, где должен располагаться конец измерительного стержня, нужно заметить при помощи кернера. Для уменьшения плеча (рис. 6.3, I) место клапана с меткой следует повернуть к индикаторной стойке. Площадка, на которой устанавливается универсальный штатив, должна быть тщательно вытерта и очищена. При соблюдении всех указанных правил даже многократные измерения в одной и той же позиции дают незначительный разброс.

6.3 Вариант I. Микрометраж фасок клапанов

6.3.1 Оборудование рабочего места, инструмент и приспособления

Для исследования технического состояния необходимы: поверочная плита, слесарные тиски, щуп, лупа для обнаружения трещин, изношенный клапан с восстановленной формой фаски; базовый клапан; универсальный штатив с индикаторной головкой; головку цилиндров с базовыми гнездами; штангенциркуль для измерения высоты цилиндрического пояска клапана или диаметра гнезда.

6.3.2 Исходные данные

Проверяемый клапан ..., базовый клапан ..., базовое гнездо ... Положение проверяемого клапана в базовом гнезде относительно базового клапана в том же гнезде было в предыдущем измерении равно Угол конусности фаски клапана Выбраковочная высота цилиндрического пояска клапана.

6.3.3 Порядок выполнения работы

1. Изучить общие положения о микрометраже.

2. Изучить общие положения о микрометраже клапанов и клапанных гнезд.

3. Произвести измерения положения проверяемого клапана относительно базового гнезда после работы, т.е. найти значение .

4. Определить опускание проверяемого клапана за счет износа фаски.

5. Определить износ фаски клапана.

6. Определить высоту цилиндрического пояска.

7. Дать заключение о возможности дальнейшего использования клапана по высоте цилиндрического пояска.