ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

КІРІСПЕ

Металл кесетін станоктар технологиялық машиналар қатарына жатады. Оларды жетілдіру бірнеше бағытта жүргізілуде.

1. Жаппай және үлкен сериялы өндірістердің технологиялық процестерін автоматтандыруды қамтамасыз ететін агрегатты, автоматты және жартылай автоматты металл кесетін станоктарды шығаруды арттыру.

2. Бөлшектерді өңдеудің жоғарғы дәлдігі мен сапасын беретін прецизионды станоктарды игеру.

3. Жекеленген және сериялы өндірістерде бөлшекті механикалық өндеуді автоматтандыру үшін санды бағдарламамен басқарылатын металл кесетін станоктарды жасауды кеңейту.

4. Икемді жүйемен басқарылатын станоктарды кіргізу өңдеу дәлдігі мен жұмыс өнімділігін көтеруге жаңа жол ашады.

Металл кесетін станоктардың тораптарының құрылысын дамыту келесі бағыттарда жүруде: механикалық, электрлі және гидравликалық жетектердің және олардың үйлесулерінің мүмкіндіктерін тиімді пайдалану; прецизионды тораптар мен механизмдер құру; станоктар тораптарындағы үйкелісті азайту; басқару және автоматтандыру құралдарын қолдану; жоғарғы статикалық және динамикалық қаттылықты беру; оңтайлы материалдар мен бөлшектерді бepiк ету әдістерін таңдау арқылы өміршеңділігін көтеру; унификациялауды, нормальдауды, стандарттауды және агрегаттауды қолдану.

Металл кесетін станокта материалдары және диаметрлері әртүрлі дайындамалар жүзі әртүрлі материалдардан жасалған кескіш аспаптармен өңделеді. Сондықтан өңдеуге шекті кесу жылдамдығы таңдалады. Сол себепті станок жетегі шпиндельдің айналым санын реттеуді қамтамасыз етуге тиіс.

Шпиндельдің айналым санын сатыламай және сатылап реттеу әдістері бар. Сатыламай реттеуді белгілі бip аралықта механикалық, гидравликалық және электрлі жетектер көмегімен жылдамдықтың кез келген мәні алынады. Сатылап реттеуде жылдамдықтар қорабымен жылдамдықтың тек жекеленген мәндері алынады.

Жылдамдықты сатылап реттеу шпиндельдің қажетті айналым санын бере бермейді. Сол себепті бөлшекті механикалық өңдеуді әр кезде оңтайлы кесу жылдамдығымен жүргізу мүмкіндігі болмайды, әpi станоктың жұмыс өнімділігін төмендетеді.

Жылдамдықты сатыламай реттеу шпиндельдің кез келген айналым санын береді. Сондықтан механикалық өңдеуді оңтайлы кесу режимінде жүргізуге болады. Бұл кезде кесу жылдамдығы мен өңдеуге беру дәлдеп алынады.

Механикалық вариаторды пайдаланып шпиндельдің айналым санын сатыламай реттеуге механикалық жетек құру әдістемесі жасалған. Осы әдістеме негізінде сына белдікті вариатормен құрамдалған шпиндельдің айналым санын сатыламай реттеуге механикалық жетектің құрылымдық схемалары ұсынылған.

ОС БЕЛДІКТІ ВАРИАТОР

 

Стандартты сына белдікті вариатордың тәжірибелік үлгісі жобаланды. Жетектегі біліктің жылдамдығын өзгерту үшін жетектегі шкивтің диаметрі реттеледі.

Вариатордың құрылысы келесі сызбаларды көрсетілген:

1. Вариатордың басты көрінісі – 1.1 – сурет.

2. Вариатордың горизонталь проекциясы – 1.2 – сурет.

3. Вариатордың бүйір көрінісі – 1.3 – сурет.

Жобаланған вариатор жетектегі шкивтен (1), жетекші шкивтен (2), рамадан (3) және автоматты керетін құрылымның төрт сығылу серіппелерінен (4) тұрады. Жетекші және жетектегі шкивтерге екі стандартты сына белдіктер (8) кигізілген. Жетектегі және жетекші шкивтер рамаға (3) болтты қосылыстармен (5,6,7) бекітіледі.

Жетектегі шкивтің құрылысы келесі сызбаларда көрсетілген:

1. Шкивтің басты көрінісі – 1.4 – сурет.

2. Шкивтің бүйір көрінісі – 1.5 – сурет.

3. Шкивтің А-А кесіндісі – 1.6 – сурет.

Жетектегі шкивтің базалық бөлшегі білікке (9) екі жетекші дискілер (1) ступицаларымен призмалы шпонкалар (16) арқылы отырғызылған. Білікке (9) еркін айнала алатын конусты тісті дөңгелек (11) жетекші дискілер (1) аралығына орналасқан.

Конусты тісті дөңгелекке (11) төрт конусты тісті шестерналар ілініске кіреді.

Конусты тісті шестерналар біліктеррі (2) жетекші дискілердің (1) өстерінің бойына бір біріне қарсы орналасқан. Конусты тісті шестерналар тораптарының подшипниктері жетекші дискілерге (1) винттермен бекітілген.

Жетекші дискілерге (1) төрт бағыттаушы рычагтар бекітілген. Осы рычагтарға сырғымалар (12) кигізіліп пластиналар арқылы винттермен (19,23) гайкаларға бекітілген.

Конус шестерналардың біліктері винт (М14) түрінде жасалған және жетекші дискілерге (1) бекітілген подшипниктерге отырады, гайкаларға киіледі. Осы біліктің ұшы төрт бұрышы қималы (10х10мм) етіп жасалған. Сырғымаларға (12) жетектегі шкивтің (6) төрт бірдей секторлары өстер (13) арқылы бекітілген. Сондықтан сырғымамен (12) бірге жоғары –төмен жылжи алады. Сырғыманың (12) ең төменгі орнында шкивтің (6) секторлары жетекші дискінің (1) ступицаларына отырады.

Жетектегі шкивтің білігі (9) екі радиальды шарикті подшипниктерге отырғызылған. Подшипниктер (26) подшипник корпустарына (3) кигізіліп, подшипник қақпақтарымен (4,5,8) жабылған. Подшипниктер (26) қою маймен майланады.

Вариатордың жетекші шкивінің құрылысы келесі сызбаларда көрсетілген:

1. Шкивтің басты көрінісі (А-А кесіндісі) – 1.7 – сурет.

2. Шкивтің горизонталь проекциясы– 1.8 – сурет.

3. Шкивтің бүйір көрінісі– 1.9 – сурет.

Шкивтің базалық бөлшегі білікке (6) екі шкив (5), екі жоғарғы ролик (1), төменгі ролик (2) және екі радиальды шарикті подшипниктер (17) отырғызылған.

Шкивтердің (5) диаметрі тұрақты (ø90мм) және призма шпонкалар (14) арқылы білікпен (6) қосылған.

Жоғарғы (1) және төменгі (2) роликтер ступицаларымен шкивтердің (5) аралығына білікке (6) айнала алатындай етіп отырғызылған.

Роликтер (1,2) шкивтердің (5) жоғарғы төбесіне (1) және төменгі төбесіне (2) орналасады.

Жоғарғы (1) және төменгі (2) роликтерге топса қосылыспен екі тартпа (4) бекітілген.

Шарикті подшипниктер (17) екі подшипник корпустарына (3) отырғызылған және подшипник қақпақтарымен (9,11,13) бекітілген.

Білік (6) подшипникті тіректерде айналып шкивтерді (5) айналысқа келтіреді.

Вариатордың рамасының құрылысы келесі сызбаларда көрсетілген:

1. Раманың басты көрінісі – 1.10 – сурет.

2. Раманың горизонталь проекциясы– 1.11 – сурет.

Рама лист бөлшектерден пісіріліп жасалған. Ұзын екі пластина (3) көлденең пластинамен (4) және плиткамен (7) пісіріліп қосылған. Ұзын пластиналардың (3) шеттеріне төрт пластина (2) тігінен пісіріліп бекітілген.

Плитканың (7) дәл орта нүктесінен өтетін өске бұрандалы тесік (М12) жасалған. Осы тесікке винт (6) бұралып кигізіледі. Винттің (6) ұшындағы цилиндр мойынға (ø10мм) сырға (5) отырғызылған.

Сырғаның (5) жөғарғы және төменгі тесіктеріне болтты қосылыстың (8,9,10) көмегімен екі тартқы (1) топсаланып қосылған.

Жоғарғы роликтің құрылысы 1.12 – суретте көрсетілген. Ол рычагтан (2), втулкадан (3), өстен (4), роликтен (5) және тартпадан (1) тұрады.

Рычаг (2) втулкаға (3) пісіріліп бекітілген. Ролик (5) өске (4) айнала алатындай етіп отырғызылған және шайба (8) арқылы гайкамен (6) бекітілген.

Тартпаның (1) құлақшасы және рычаг (2) өстің (4) екінші мойнына кигізіліп шайба (9) арқылы гайкамен (7) бекітілген. Рычаг (2) және тартпаның (1) құлақшасы өсте айнала алады.

Төменгі роликтің құрылысы 1.13 – суретте көрсетілген. Ол втулкадан (2), өстен (3), втулкалардан (4), рычагтан (5), екі роликтен (7) тұрады. Рычаг (5) втулкаға (2) пісіріліп қосылған. Өстің (3) ортадағы мойнына тартпаның (1) құлақшалары, втулкалар (4,6) және рычаг (5) кигізіледі.

Өстің (3) екі шеткі мойындарына екі ролик (7) отырады және шайбалар (9) арқылы гайкалармен (8) бекітіледі. Роликтер (7) өсте (3) айнала алады. Рычаг (5) және тарпаның (1) құлақшалары өспен (3) топсалы қосылыс жасайды.

Жобаланған вариатордың жұмыс жасауы келесідей.

Вариаторда шкивтер жұптасын орналасады және оларға стандартты сына белдіктер (8) кигізіледі. Сына белдіктер (8) үстіңгі және астыңғы серіппелердің (4) күштерімен керіледі.

Вариатордағы сына белдікті берілістің өстер арақашықтығы тұрақты болады. Сондықтан белдіктер жоғары (1) және төменгі (2) роликтермен (1.7 – сурет) серіппелердің (4) (1.2 – сурет) күштерінің әрекетімен автоматты керіледі.

Вариатордың жетекші білігі (6) (1.7 – сурет) муфта арқылы электрқозғалтқыштың білігімен қосылады.

Вариатордың рамасы (3) (1.1 – сурет) технологиялық машинаның станинасына бекітіледі, ал жетектегі шкивтің (1) білігі машина жетегінің білігіне қосылады.

Электрқозғалтқышты іске қосқанда жетекші шкивтер (5) (1.7 – сурет) айналып, сына белдіктер (8) (1.1 – сурет) арқылы жетектегі шкивтерді (6) (1.4 – сурет) айналдырады. Жетектегі шкивтер (6) сырғымалар (12), рычагтар арқылы жетекші дискілерді (1) (1.6 – сурет) айналдырады.

Жетекші дискілер (1) шпонкалардың (16) көмегімен білікті (9) (1.6 – сурет) айналдырады.

Вариаторда жетектегі шкивтердің (6) (1.4 – сурет) диаметрін өзгерту арқылы жылдамдық реттеледі.

Жетектегі шкивтердің диаметрін өзгерту үшін вариаторды тоқтатып, бас кілтпен конус шестернаның білігін (2) (1.4 – сурет) айналдырады. Сол кезде гайкалар винттердің бойымен жылжиды. Гайкаларға бекітілген сырғымалар онымен бірге рычагтардың бойымен жылжып, жетектегі шкивтердің секторларын төрт өзара перпендикуляр бағытта жылжытады. Сол кезде жетектегі шкивтердің диаметрі өзгереді.

Конус шестернаның білігін (2) (1.4 – сурет) айналдырғанда, конус шестерна конус тісті дөңгелекті айналдырады, ал ол өзімен іліністегі барлық конус шестерналарды айналысқа келтіреді. Сондықтан жетектегі шкивтердің секторлары бір уақытта бірдей шамаға жылжиды.

Вариатордың беріліс қатынасы өзгергенде жоғары (1) және төменгі (2) роликтер жетекші білікте (6) (1.7 – сурет) бұрылып, серіппелерді (4) созып, сына белдіктерді (1.1, 1.2 – суреттер) автоматты кіреді.

Сына белдіктерді, вариатордың беріліс қатынасы бірге тең (U=1) қалпында, винтті (6) (1.10 – сурет) бұрап, серіппелерді (4) (1.1 – сурет) созып бастапқы керілуге келтіреді.

Жетектегі шкивтер ең үлкен диаметріне ауысқанда серіппелер сына белдіктерді үлкен бастапқы керілуге келтіреді.

Серіппелер (4) (1.1 – сурет) бір шетімен тартқылардың (1) (1.10 – сурет) тесіктеріне, ал екінші ұшымен тартпалардың (4) (1.8 – сурет) тесіктеріне ілінеді.

Сына белдіктердің ұзындығын вариатордың орташа беріліс қатынасына сәйкес келетіндей етіп таңдайды.

Сына белдіктердің жұпталу санын және қимасын вариатордың жұмыс жасау қуаты бойынша анықтайды.

Жобаланған вариатордың техникалық сипаттамасы:

1. Сына белдіктің қимасы – «0».

2. Жетекші шкивтің диаметрі – D ₁ =90мм.

3. Жетектегі шкивтің диаметрініңөзгеру интервалы – D ₂ =90÷200мм.

4. Вариатордың жұмыс жасау қуаты – N ₁=1 кВт.

5. Вариатордың жетекші білігінің айналым саны – n ₁=3000айн/мин.

6. Вариатордың беріліс қатынасының өзгеру шегі – U=1÷2,2.

7. Жетекші шкивтің диаметрі тұрақты.

8. Конусты тісті берілістің беріліс қатынасы – U_к=2.

9. Конусты тісті берілістің сыртқы ілініс модулі – m_е=2мм.

10. Конусты тісті шестерналардың тістер саны – Z₁=20.

11. Конусты тісті дөңгелектердің тістер саны – Z₂=40.

12. Жетектегі шкивті құратын секторлар саны – 4.

13. Сына белдіктер саны – Z_р=2.

14. Серіппелер саны – Z_п=4.

15. Серіппелер нөмірі - №291.

 

 

1.1 – сурет. Сына белдікті вариатор. Басты көрінісі.

 

 

1.2 – сурет. Сына белдікті вариатор. Горизонталь проекциясы.

 

 

1.3 – сурет. Сына белдікті вариатор. Бүйір көрінісі.

 

 

 

1.4 – сурет.Жетектегі шкив. Басты көрінісі.

 

 

1.5 – сурет.Жетектегі шкив. Бүйір көрінісі.

 

 

 

1.6 – сурет.Жетектегі шкив.А-А кесіндісі.

 

 

1.7 – сурет.Жетектегі шкив. Басты көрінісі.

 

1.8 – сурет.Жетектегі шкив. Төбесінен көрінісі.

 

 

 

 

1.9 – сурет.Жетекші шкив. Бүйір көрінісі.

 

 

1.10 – сурет. Рама. Басты көрінісі.

 

 

1.11 – сурет. Рама. Төбесінен көрінісі.

 

 

 

 

1.12 – сурет. Жоғарғы ролик

 

1.13 – сурет.Төменгі ролик

 

 

ОРЫТЫНДЫ

 

Металл кесетін станоктарда шпиндельдің айналым саны жылдамдықтар қорабының көмегімен сатыланып реттеледі.

Жылдамдықты сатылап реттеу шпиндельдің қажетті айналым санын бере алмайды. Сондықтан бөлшекті механикалық өңдеуді әр кезде өңтайлы кесу жылдамдығымен жүргізу мүмкіндігі болмайды, әрі станоктың жұмыс өнімділігі төмендейді.

Жылдамдықты сатыламай реттейтін жетек шпиндельдің айналым саны үзбей өзгертуге, кесу жылдамдығы мен өңдеуге берудің шамасын дәл алуға және өңдеуді оңтайлы режимде жүргізуге мүмкіндік жасайды.

Жылдамдықты сатыламай реттейтін механикалық, гидравликалық және электрлі жетектер бар. Механикалық вариаторлардың жылдамдықты реттеу арнасы кіші, сол себепті металл кесетін станоктарда қолданыс таппаған.

Механикалық вариаторлардың ішінде өндірісте қолданыс тапқаны сына белдікті вариаторлар.

Сына белдікті вариаторлар белдігінің түріне қарай үш түрге бөлінеді: стандартты сына белдікті вариаторлар; екі үлкен сына белдікті вариаторлар; колодкалы жалпақ белдікті вариаторлар.

Стандартты сына белдікті вариаторлардың кемшілігі жылдамдықты реттеу арнасы аз (D≤1,5), стандартты сына белдіктердің ені кіші болғандықтан.

Жұмыс жасау қуатын көтеру үшін бірнеше стандартты сына белдікті вариаторлар жасалған.

Сына белдікті вариатордың жылдамдықты өзгерту арнасын кеңейту үшін арнайы екі үлкен сына белдік жасалған. Кемшілігі сына белдіктің ені үлкейген сайын оның көлденең бағыттағы қаттылығы төмендейді, осының нәтижесінде белдіктің орнықтылығы бұзылып тез тозады.

Сына белдіктің көлденең бағыттағы қаттылығын көтеру мақсатымен колодкалы жалпақ белдікті вариаторлар жасалған.

Колодкалы белдікті вариаторлардың жылдамдықты реттеу арнасы үлкен. Симметриялы колодкалы белдікті вариаторлар редуктор және мультипликатор режимдерінде жұмыс жасай алады. Вариаторды тік және горизонталь орналастыруға болады. Пайдалы әсер коэффициенті 0,80÷0,95 аралығында.

Колодкалы белдікті вариатордың кемшілігі жәй жүрісті, габаритті өлшемі үлкен.

Сына белдікті вариатордың барлық түрінде диаметрі реттелетін шкивтер конус дискілерден құралады. Екі, үш конус дискілі және бір конус дискісі сатыланатын бөліктерге бөлінген шкивтер жасалған.

Сына белдікті вариатор шкивінің қос конус дискілерінің арасында енінен қысылып орналасады.

Сына белдікті вариаторлардың барлық түрінде шкивтің жұмысшы диаметрін үлкейту үшін шкивтің конус дискілерін бір біріне жақындатып сына белдіктің енінен қысып жылжыту әдісі қолданылған.

Сына белдікті вариаторлардың ортақ кемшілігі конус дискілі шкивтермен жабдықталғандықтан жылдамдықты өзгерту арнасы шектелген, сына белдік енінен сығылғандықтан және керілуі тұрақты болмағандықтан ауыр жағдайда жұмыс жасайды.

Шкивтің диаметрі басқа әдіспен өзгеретін сына белдіктің керілуі тұрақты болатын вариатордың тәжірибелік үлгісі жобаланды.

Вариаторда стандартты сына белдік және шкив пайдаланылған.

Жетекші шкивтің диаметрі тұрақты. Жетектегі шкивтің кіші диаметрі жетекші шкивтің диаметріне тең.

Жетектегі шкив тең бірдей төрт секторға бөлінген. Шкивтің диаметрін өзгерту үшін секторларды төрт өзара перпендикуляр бағытқа бір уақытта арнайы механизмнің көмегімен жылжытады.

Вариатор арнайы автоматты керетін құрылыммен жабдықталған.

Жобаланған вариаторда шкивтердің өстер арақашықтығы тұрақты.

Жетектегі шкивтің ступицасын жасау технологиялық процессі жобаланды.

Вариатордың тәжірибелік үлгісінің құны есептелді.

ПАЙДАЛАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР

 

	Под.ред. В.К. Тепинкичиева -М.: Машиностроение, 1973.
	Трофимов А.Н. Металлорежущие станки. -М.: Машиностроение, 1979.
	Горбунов Б.И. Обработка металлов резанием, металлорежущий инструменты и станки. -М.: Машиностроение, 1981.
	Сучков О.К. и др. Технология металлов и конструкционные материалы. -М.: Металлургия, 1974.
	Загорский Ф.Н. Очерки по истории металлорежущий станков до середины XIX века. -М.: Машиностроение, 1960.
	Справочник конструктора -машиностроителя 2-том. Под ред. Косиловой А.Г. Мещерякова Р.К. М.: «Машиностроение», 1986
	Чернавский С.А. и др. Проектирование механических передач. М.: «Машиностроение», 1976.
	Гавриленко Б.А. и др. Гидравлический привод. -М.: Машиностроение, 1968.
	Т.М.Жунисбеков, Б.А. Койайдаров, С.М.Кулатаева. Бесступенчатое регулирование скорости вращения шпинделя металлорежущих станков. «Механика и моделирование процессов технологии» №1, 2007г., с.22-26.
	Бекенов Р.М., Койайдаров Б.А., Жунисбеков Т.М. Металл кесетін станоктарға механикалық вариаторлы жетек құру. III ғылыми-практикалық конференция материалдары. ТарМУ жинағы,2008ж., 217-220 беттер.
	Есипенко С.И. Механические вариаторы скоростей. –Киев: Техническая литература,1961.