Содержание к диссертации
Введение
I. Анализ состояния точности арматуры клапанного типа,выбор объекта и задачи исследования 12
І.І.Анализ литературы и нормативно-технической документации по вопросу обеспечения точности в процессе проектирования,изготовления,мон тажа и эксплуатации арматуры 12
1.2. Обоснование выбора объекта исследования и типа затвора запорного клапана 26
1.3.Задачи исследования 35
2. Расчет оптимальной точности и параметров технологичен ского процесса изготовления клапанов 38
2.I.Уравнение связи точности с герметичностью различных конструктивных исполнений клапанов и форм
уплотнения 38
2.2. Уравнение связи герметичности с параметрами точ ности с учетом монтажных и эксплуатационных на грузок 55
2.3.Размерный анализ конструкции запорного клапана г . 63
2.4.Оптимизация точности и параметров технологического процесса изготовления клапанов 72
3. Методика исследований,экспериментальные установки и средства метрологического обеспечения 95
3.1.Методика исследований 95
3.2. Экспериментальная установка для комплексного исследования точности клапанов 111
3.3.Средства технических измерений геометрических параметров клапана и анализ их точности 118
4. Экспериментальные исследования
4.I.Исследование изменения точности клапана от Х32
эксплуатационных и монтажных нагрузок
4.2. Исследование точности типового и оптимального технологических процессов изготовления клапанов , . 145
4.3.Экспериментальная проверка метода аналитического расчета герметичности и долговечности арматуры , 159
5. Реализация принципов нормирования точности клапанов и средства технических измерений 177
5.1.Реализация принципов нормирования точности запор
ных клапанов 177
5.2.Комплекс приборов измерения геометрических пара
метров запорных клапанов 182
Выводы 204
Список литературы
- Обоснование выбора объекта исследования и типа затвора запорного клапана
- Уравнение связи герметичности с параметрами точ ности с учетом монтажных и эксплуатационных на грузок
- Экспериментальная установка для комплексного исследования точности клапанов
- Исследование точности типового и оптимального технологических процессов изготовления клапанов
Введение к работе
Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1981-85 годы и на период до 1990 года,утвержденными ХХУІ съездом КПСС,поставлена задача обеспечить создание и выпуск высокопроизводительного оборудования для принципиально новых технологических процессов в химической,нефтяной,газовой,газопе-рерабатывающей,нефтехимической,микробиологической отраслях промышленности, тепловой и атомной энергетике,сельском хозяйстве.
Для решения поставленных задач в подотрасли арматуростроения осуществляются мероприятия по повышению технического уровня и созданию научно-технической базы,новых конструкторских разработок.
Достигнут определенный прогресс в решении вопросов Связанных с исследованием гидравлических и тепловых процессов в арматуре, ее прочностных и виброакустических характеристик,трения и износа^ также вопросов технологии изготовления,повышения качества, надежности и долговечности арматуры,создания и перспективы развития стендовой базы для исследования,отработки и испытания арматуры.
Наряду с этим,необходимо отметить ряд недостатков в работе по повышению технического уровня трубопроводной арматуры.Основным недостатком применительно к запорной арматуре,наиболее представительной среди трубопроводной арматуры,является отсутствие единого научно-обоснованного подхода обеспечения требуемого уровня показателей качества,охватывающего весь период существования запорной арматуры,т.е.проектирование,изготовление,монтаж, эксплуатация,ремонт.
При проектировании арматуры не решены до сих пор вопросы по выбору оптимальной формы,размеров элементов структуры,сама
структура зачастую также не является оптимальной.
При проектировании запорных клапанов нормы точности на некоторые функциональные параметры назначены без учета их связи с основными показателями качества,а на некоторые функциональные параметры не назначены вообще.
Техническая и экспериментальная базы для проведения научных исследований,обработки и испытаний образцов не позволяют в полной мере моделировать условия эксплуатации запорной арматуры,поэтому при проектировании не учитывается изменение уровня функциональных параметров,достигнутого при изготовлении и сборке,в процессе приложения эксплуатационных и монтажных нагрузок.
Уровень технологии на предприятиях арматуростроения не в полной мере обеспечивает выполнение требований,предъявляемых к арматуре.Уровень функциональных геометрических параметров, достигнутый в процессе изготовления не контролируется,так как не решена в полной мере задача метрологического обеспечения производства. Такое положение приводит к удорожанию производства,снижению качества выпускаемой продукции.
Цель работы - разработка аналитического метода и алгоритма расчета оптимальных функциональных параметров клапанов и параметров технологического процесса изготовления,исходя из обеспечения заданных показателей качества для различных типов затвора,конструктивной формы и номинальных размеров уплотнительных поверхностей с учетом эксплуатационных и монтажных нагрузок.
По результатам теоретических и экспериментальных исследований созданы:
ОСТ 26-07-83.Арматура трубопроводная;
комплекс приборов для измерений геометрических параметров клапанов в лабораторных и цеховых условиях;
установка для исследования,доработки и испытания запорной арма-
туры.
Оригинальные конструкции приборов и установка защищены авторскими свидетельствами СССР.
Суммарный экономический эффект от внедрения результатов работы составил 270 тыс.руб. в год.
Автор защищает научные положения и выводы комплексного исследования функциональной связи основных показателей качества запорных клапанов с комплексом конструктивных,технологических, метрологических,монтажных и эксплуатационных параметров,явившихся результатом:
разработки комплексной методики исследования экспериментальных установок,методов и средств параметров и показателей качества поверхностей уплотнений запорных клапанов;
разработки методики расчета оптимальной точности функциональных геометрических параметров и параметров технологического процесса изготовления клапанов на основе минимизации стоимости изготовления и эксплуатации;
экспериментальных исследований взаимосвязи показателей качества клапанов с функциональными геометрическими параметрами и показателями качества поверхности при воздействии монтажных,эксплуатационных нагрузок и в процессе цикловой наработки затвора;
экспериментальных исследований параметров технологического процесса изготовления базовых деталей запорных клапанов в их взаимосвязи с функциональными геометрическими параметрами;
разработки алгоритма и программы расчета оптимальной точности и параметров технологического процесса запорных клапанов на ЭВМ ЕС 1050.
Результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава Пензенского завода-втуза 1981г.,1982г.,1983г.:на научно-техниче-
ском совете П.О. "Знамя труда" г.Ленинград 1978 год,1980год; Всесоюзной научно-технической конференции "Метрология - 82" 1982 год г.Таллин;два доклада на зональной научно-технической конференции "Технологические методы управления качеством деталей машин и приборов" г.Пенза:1979 год;на Всесоюзной научно-технической конференции г.Севастополь 1983 год.
Основное содержание диссертации опубликовано в 13 печатных работах.
Диссертационная работа состоит из введения,пяти глав,выводов, списка литературы и приложений.
В работе 150 страниц основного текста,66 рисунков,библиография включает 132 наименований.
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ Показатели качества
ц - объемная утечка среды в затворе [L Т /
[О]- допускаемая величина утечки (Iі тч)
[Quh допускаемая величина утечки на конец срока эксплуатации (L Т I /(ціі- приведенный коэффициент затрат
Зилг условно постоянная часть затрат,не связанная с точностью изготовления (руб.)
Nt9- число циклов срабатывания (цикл)
Qu - затраты на изготовление (рубР)
д - затраты на эксплуатацию (руб.)
Вэ.П." УСЛ0ВН0 постоянная часть эксплуатационных затрат, не связанная с числом циклов наработки затвора до наступления отказа (рубО
Сэн - стоимость энергии потребляемой при управлении клапаном (руб.)
~[ц - время срабатывания затвора (Т)
Км - коэффициент приведения крутящего момента к мощности
(5еъро$мермерный)
Зр - затраты на ремонт(руб.) Кр - число ремонтов (5езрОВМерНЫй)
Ср - процент от стоимости изготовления,определяющий затраты на ремонт
Геометрические параметры и показатели качества
- ширина уплотнения JLJ
- глубина щели (L)
Ш- длина штока (L , С/ш- диаметр штока П Дер- диаметр фланца (L/ dp- диаметр отверстия фланца [L Дк - диаметр отверстия корпуса П] о( - угол конуса (рад) A L - погрешность строительной длины (LJ jfn - непараллельность магистральных патрубков [L) A
среднее арифметическое отклонение профиля поверхностей клапана и седла П) Аиш- отклонение диаметра штока (LJ АДф- отклонение наружного диаметра фланца (L Айф- отклонение диаметра отверстия фланца/^ АДм- отклонение диаметра корпуса 1[__
Основные эксплуатационные,силовые и геометрические
параметры Ду- диаметр условного прохода /L/ г у - условное давление среды П МТ j йч - давление герметизации ПТ] Аг- избыточное давление среды I L МТ j /{ - коэффициент характеризующий свойства среды В ~ упругая постоянная для деформируемых материалов
поверхностей клапана и седла
JU - коэффициент Пуассона
Е - модуль упругости JL A// J
PQ - номинальное давление
Н - микротвердость
Д/)е ~ изменение высоты щели при сближении за счет компен
сации эксцентриситета (LJ
П - средняя высота объемной щели (L) ,
Г) - коэффициент динамической вязкости (L МТ J йЬс$~ изменение высоты щели при сближении /L 1 А/)/г изменение высоты щели при сближении за счет деформации неровностей (L)
изменение высоты щели при сближении за счет деформации системы (L.J йпиг изменение высоты щели при сближении за счет шероховатости П ) йп&~ изменение высоты щели при сближении за счет волнистости/Z
В - угол перекоса осей (рад) ДІ)р - изменение высоты щели от давления среды (О д/}(&- высота слоя облитерации (L/ [jQ- ширина активной щели (L/ , Рн - монтажная нагрузка (L rl I /
Jc - жесткость компенсаторов трубопроводной системы /Г.1-' (МГ) &пэ- изменение средней высоты щели на конец срока эксплуатации h\ /Shu- изменение высоты щели за счет пластического деформиро-
вания неровностей в процессе многократного нагружения Л Пи~ изменение высоты щели за счет износа (LJ О - удельный вес материала уплотнительных поверхностей (L МТ
/lmt
(jUi- вес изношенного материала)
П - число взаимодействий приводящих к отделению материала
Обоснование выбора объекта исследования и типа затвора запорного клапана
По своему функциональному назначению.трубопроводная арматура подразделяется на три основных класса:запорная,предохранительная и регулирующая.В зависимости от назначения к каждому классу предъявляются свои специфические требования .Это [.герметичность «долго вечность, скорость срабатывания затвора,чувствительность затвора к перепаду давления,плавность хода затвора,интенсивность его срабатывания и т.д.Общими требованиями к различным классам арматуры являются герметичность и долговечность.В свою очередь,герметичность арматуры оценивается по количеству транспортируемой среды, прошедшей через сальниковые узлы,узлы присоединения арматуры к трубопроводу,через материал корпусных деталей арматуры.Этот критерий объединяет требования к внешней герметичности трубопроводной арматуры.Для запорной трубопроводной арматуры важнейшим показателем качества, кроме названных, является внутренняя герметичность затвора,которая характеризуется количественной величиной накопленной утечки среды в единицу времени,прешедших через закрытый затвор арматуры.Как показал анализ потребительского спроса на ар матуру различных классов QtQJ наибольшее применение имеет запорная трубопроводная арматура,среди которой наибольший удельный вес падает на запорные клапаны.
В настоящее время создано большое многообразно конструктивных исполнений запорных клапанов.
По месту установки запорных клапанов на трубопроводе клапаны выпускаются двух исполнений;концевые и магистральные.Концевые клапаны предназначены для периодического отбора среды трубопровода или резервуара,а магистральные - для перекрытия потока среды» транспортируемой по трубопроводу По присоединительным узлам клапанов к магистральному трубопроводу все клапаны выпускаются трех исполнений:фланцевые,с патрубками под приварку,с резьбовыми патрубками.Те или иное исполнение запорных клапанов диктуется габаритами трубопровода,энергетическими характеристиками потока среды и ее агрессивностью,а также возможностью установки запорных клапанов на трубопроводе или в узлах машин и агрегатов.
По конструктивному выполнению магистральных патрубков,запорные клапаны подразделяются на три подгруппы:угловые,наклонные и прямоточные.
Анализ конструкций различных запорных клапанов с позиции их назначения,присоединения к трубопроводу и конструктивному исполнению элементов,обеспечивающих внешнюю и внутреннюю герметичность позволил разработать структурную схему выполнения клапанов,которая представлена на рис.1.1.
Фланцевая арматура устанавливается на технологических трубопроводах с помощью болтовых соединений.Герметичность соединения достигается за счет установки между фланцами арматуры и трубопровода прокладок,с последующим обеспечением контактных напряжений на уплотнительных поверхностях.
В последние годы фланцевая арматура комплектуется ответными фланцами.Герметичность этого разъемного соединения не гарантируется изготовителем и требует дополнительных испытаний после монтажа. Использование ответных фланцев приводит к изменению технологических условий монтажа:арматура устанавливается на трубопровод путем приварки ответных фланцев к трубопроводу.Такая технология по существу соответствует технологии монтажа арматуры с патрубками под приварку и с резьбовыми патрубками.Различие заключается в том,что при монтаже фланцевой арматуры,снабженной ответными фланцами,необ-ходимр выполнить требования по обеспечению герметичности не только сварного шва или резьбового соединения,но и прокладочного соединения фланцев.Поэтому,в качестве объекта исследования равноценно использование любого конструктивного выполнения запорного клапана.Дальнейшее уточнение объекта исследования проведено на основе технико-экономического анализа конструктивного выполнения узла,лимитирующего долговечность работы запорных клапанов.Таким узлом в арматуре клапанного типа является затвор,который определяет количественный уровень герметичности и долговечности работы.Присоединение золотника к штоку может быть жестким или шарнирным.В практике проектирования получили распространение плоские,., конические,сферические формы уплотнений и их сочетания.Объективных критериев,позволяющих обосновано выбрать оптимальную форму и ширину уплотнения затвора не разработано. В настоящее время основным критерием,необходимым для достижения нормированного уровня герметичности, считается давление герметизации у .По давлению герметизации по империческим зависимостям рассчитывается в зависимости от геометрической формы затвора,ширины уплотнительной поверхности,материала уплотнений и условного давления среды-усилие управления затвора.При использовании данного критерия следует,что целесообразно применение конических и сферических уплотнений затвора запорной арматуры с малой шириной,поскольку при равном усилии управления затвором,определяющим энергозатраты на эксплуатацию приводного устройства арматуры,достигаются наибольшие давления в уплотнении,а,следовательно,и герметичность.Однако, давление герметизации является одним из факторов,определяющих герметичность затвора.Кроме него.герметичность в значительной мере зависит от точности функциональных геометрических параметров уплотнения затвора,их количества,формы уплотнительных поверхностей, ширины уплотнения,которые при расчете не учитываются.
Уравнение связи герметичности с параметрами точ ности с учетом монтажных и эксплуатационных на грузок
Геометрическими параметрами,определяющими уровень напряженно-деформированного состояния корпуса арматуры.являются.отклонение строительной длины арматуры от номинального размера и непараллельность присоединительных поверхностей арматуры. Величина усилия Рн действующего на арматуру вследствие отклонения строительной длины от номинального размера,определится по формуле: / ) P«=AlcJc (Щ гдеЛ с - отклонение строительной длины арматуры; Jc - жесткость компенсаторов трубопроводной системы. Величина момента Мм действующего на арматуру вследствие непараллельности присоединительных поверхностей on (рис. 2.4 ), определится: /у _ - /і Мм y"imJpmp іщ где, EJmp - жесткость трубопровода; (тр - деформируемая длина трубопровода. Изменение средней высоты пространственной щели Лшот величины,характера и места приложения монтажных нагрузок определяется экспериментально ( 4. і ).
В процессе эксплуатации,вследствие многократного приложения к уп-лотнительным поверхностям усилия управления.происходит изменение топографии щели.При этом герметичность затвора в начальный момент эксплуатации улучшается,затем остается некоторое время на достигнутом уровне,после чего ухудшается. гдеr)Q9- средняя высота щели на конец срока эксплуатации, has-ha+Ah / ?./) Aw- изменение средней высоты щели в процессе эксплуатации; So9" ширина активной щели в конце срока эксплуатации. Изменение средней высоты щели ДЛд в процессе многократного нагружения определится по формуле: А % =АЫ -гЛи № 62/ где А/Ту- изменение высоты щели за счет пластического деформирования неровностей при многократных односторонних циклах нагружения; Дни- изменение высоты щели за счет износа,обусловленного относительным перемещением уплотнительных поверхностей из-за наличия взаимного расположения.
При одностороннем цикле нагружения следовало бы ожидать/2?4уї что петля пластического гистерезиса проявится лишь при первом цикле нагружения.Все последующие повторные циклы должны были бы протекать без проявления пластического гистерезиса.
Однако,это не так.И при одностороннем цикле нагружения и раз-гружения при последующих нагружениях наблюдается явление пластического гистерезиса.
Ширина петли пластического гистерезиса для N цикла нагружения в относительных координатах определится по формуле l3Sj\ & А-/їо-/Ш«] /2. Si) где Со - ширина пластического гистерезиса при первом нагружении в относительных координатах;
Со - ширина пластического гистерезиса; сг - величина деформации при напряжении,равном напряжению текучести материала; де Ом -ширина пластического гистерезиса при цикле нагружения/V. Д- с - характеризуют свойства металла в определенном интервале значений размаха деформации.
После подстановки получим: . где - величина пластической деформации после первого цикла нагружения.но іо-[т-Пгі ІЇ-АЛЦ fa?) Заменяя по формуле /2.40/ ,получим: A JX/f2A,cJ%J J Q -Pa -H v&vr Для расчета изменения высоты щели за /V циклов нагружения:
После интегрирования и подстановки получим: г А п/лл .IS//?3i—№п& nSJf ,, 6/jr іґ0пп, ltf иШ)ітІЩ В -Ро // /.о( ІЩ Среднее приведенное ко всей поверхности уплотнения изменение высоты щели за счет износа определится по формуле /. %/ : где . IjUb - вес изношенного металла; Syn - площадь уплотнения; # - удельный вес материала уплотнительной поверхности. Для принятого объекта исследования площадь уплотнения определится по формуле: Вес изношенного материала уплотнения определяется из соотношения основных характеристик износа по формуле: JgyJh fc?4) где J О - весовая характеристика износа, J% - линейная характеристика износа. Вес изношенного материала через его весовую характеристику определяется по формуле: Gia-Jg-L-Ao (175J где, L - путь трения; по- номинальная площадь трущихся поверхностей. При циклическом нагружении затвора путь определится по W. / Ы где /V - число циклов срабатывания затвора; с - путь трения при одном цикле. Подставив в формулу для определения веса изношенного материала, получим: Gus=g,-ff-Ao-J/, (2.7?) Линейная характеристика износа определится из основного уравнения изнашивания %/: где:ЛУ - множитель,определяемый геометрической конфигурацией и расположением по высоте единичных неровностей на поверхностях твердого тела,обычно - коэффициент перекрытия; /\т - площадь трения; А О - номинальная площадь;
Экспериментальная установка для комплексного исследования точности клапанов
Основные требования,предъявляемые к установке,определяются комплексом задач,решаемых при проведении экспериментальных исследований и отраженных в методике (см.3.1.).
На этапе исследования изменения параметров точности уплотнения от приложения эксплуатационных нагрузок важнейшим требованием к экспериментальной установке является возможность моделирования всего комплекса эксплуатационных усилий,воздействующих на запорную арматуру,установленную на промышленных объектах.Наряду с этим требованием выдвигаются в ряд первостепенных также требования по метрологическому обеспечению исследований этого направления. Трудность метрологического обеспечения исследования точности уплотнения сопряжена с отсутствием стандартных контрольно-измерительных приборов.Поэтому,для проведения этого направления исследований необходимо оснастить установку специальными приборами, предназначенными для измерения изменения параметров точности от эксплуатационных нагрузок,причем измерение точности уплотнения необходимо проводить как после снятия нагрузок,так и при их приложении.
При экспериментальных исследованиях точности уплотнения, проводимых с целью проверки аналитических методов расчета,наряду с перечисленными требованиями к установке предъявляются требования по высокой производительности и возможности дискретного и плавного изменения количественной величины эксплуатационных усилий.
Общими требованиями к установке являются требования по ее универсальности и безопасности эксплуатации. Экспериментальная установка для комплексного исследования точности клапанов (рис. 3.2. ) состоит из испытательного стенда, содержащего систему нагружения клапана усилием управлениям систему нагружения внешними монтажными усилиями,а также системы подачи давления рабочей среды,измерения утечек,параметров щели в уплотнении и величины монтажных усилий.
Испытательный стенд состоит из станины I с оппозитно расположенными на ней двумя опорными стойками 2 и 3.Левая опорная стойка 2 жестко закреплена на станине и служит для закрепления узла нагружения клапана монтажными усилиями.Правая опорная стойка 3 имеет возможность перемещаться вдоль станины в зависимости от строительной длины испытуемых клапанов.На правой опорной стойке закреплен за магистральный патрубок через резиновую герметизирующую прокладку 4 испытуемый клапан 5,левый магистральный патрубок клапана загерметизирован с помощью технологического фланца б и прокладки 7.
Система нагружения испытуемого изделия монтажными усилиями состоит из двух силовых винтов 8,размещенных на опорной стойке 2 в упорных шарикоподшипниках 9.Силовые винты 8 соединены с нажимным фланцем 10 и хомутом II,на которых расположено по четыре сменных упора 12 (бобышки) с наклеенными на их боковые поверхности тензорезисторами.
Система подачи давления рабочей среды предназначена для создания внутренних равномерно распределенных нагрузок и состоит из баллона 13 с сжатым воздухом,редуктора давления 14,манометра давления 15,трубопровода 16 и запорных клапанов 17,18,19,20.21.Запорный клапан 17 предназначен для подачи давления среды в систему. Клапаны 18 и 21 служат для сбрасывания утечек среды из левой и правой полости испытуемого изделия,а клапаны 19 и 20 предназначены для подачи рабочего давления соответственно в правую и левую полости испытуемого клапана.
Система нагружения клапана усилием управления состоит из вертикально расположенной стойки 22,с закрепленной на ее верхнем конце плитой 23,на которой размещен электропривод,состоящий из электродвигателя 24 и червячного редуктора 25.Электродвигатель 24 соединен с редуктором через пальцевую муфту 26.Редуктор электропривода соединен со шпинделем клапана через муфту 27.Управление электроприводом осуществляется с пульта управления (на схеме не показано),включающего реверсивный магнитный пускатель,сигнальные лампы "открыто","закрыто","момент 1,два реле времени для осуществления выдержки в положениях "открыто-закрыто" и счетчик электрических импульсов,предназначенный для подсчета циклов срабатывания клапана.
Система измерения параметров щели в уплотнении состоит из емкостного датчика,установленного при проведении экспериментальных исследований вместо запорного органа 28 (первичного преобразователя) , соединительного кабеля 29,электронного коммутатора 30 и вторичного преобразователя 31.Первичный преобразователь для преобразования величины зазора,образованного между уплотнительной поверхностью седла клапана и эталонной поверхностью преобразователя величину электрической емкости.Электронный коммутатор предназначен для последовательного соединения электродов первичного преобразователя со вторичным преобразователем,преобразующим величину электрической емкости в перемещение стрелок показывающего и записывающих приборов,шкалы которых градуированы в долях длины.
Система измерения количественной величины внешних усилий, обусловленных монтажом,состоит из бобышек 12 с наклееными на них тензорезисторами,которые соединены кабелем 32 с восьмиканальной тензостанцией модели АНЧ8.
Исследование точности типового и оптимального технологических процессов изготовления клапанов
Анализ двух вариантов технологических процессов проводился с целью установления статистических характеристик параметров точности, полученных при изготовлении клапанов,необходимых при проведении размерного анализа,а также экспериментальной проверки уравнения связи точности геометрических параметров с параметрами техпроцесса изготовления и оптимизационного расчета.При существующем варианте технологического процесса значения параметров точности неизвестны,т.к.операционный контроль в арматуростроении отсутствует готовность продукции оценивается по количественному уровню показателя качества (герметичности),определяемого после сборки изделия.Поэтому,при оценке значений параметров технологического процесса,полученных расчетным методом с наложением ограничений на качественные и стоимостные показатели клапанов,не было возможности воспользоваться производственными данными по точности изготовления при базовом варианте технологического процесса. Исследование фактической точности клапанов выполняли по методике экспериментальных исследований,изложенной в разделе 3.1.Для аттестации уплотнительных поверхностей применялись средства метрологического обеспечения,описанные в разделе 3.3.
В первой серии опытов проводили исследования фактической точности уплотнительных поверхностей затвора,полученной при базовом и оптимальных вариантах технологических процессов изготовления клапанов.
На рис Л / .// представлено распределение амплитуд спектра неровностей уплотнительных поверхностей седла и золотника для двух вариантов технологического процесса изготовления уплотненийоптимального и базового. Анализ результатов исследования позволил сделать следующие выводы:
I.Точность изготовления уплотнительных поверхностей по базовому и оптимальному вариантам для седла и золотника не одинакова. Причем,точность изготовления уплотнительной поверхности золотника выше точности изготовления уплотнительной поверхности седла для обоих вариантов техпроцесса.
2.Закон распределения амплитуд гармонических составляющих зависит от номера гармоники.Распределение амплитуд высокочастотных составляющих спектра неровностей характеризуется нормальным законом распределения.
Распределение амплитуд низкочастотных составляющих спектра неровностей характеризуется законом Релея,что подтверждается также исследованиями,проведенными другими авторами.
3.Амплитуды низкочастотных составляющих спектра неровностей, оказывающих наибольшее влияние на основные показатели качества, в оптимальном варианте технологического процесса меньше,чем в базовом.
4.Исследования подтвердили достоверность уравнения связи параметров точности уплотнительных поверхностей с параметрами технологического процесса изготовления уплотнений.Погрешность не превышала 18%.
Во второй серии опытов выполняли исследование фактической точности изготовления деталей и поверхностей бугельного узла.
В первой группе опытов выполняли исследование фактической точности изготовления посадочного отверстия бугельного узла корпуса по базовому и оптимальному вариантам технологических процессов. Результаты исследования представлены на рис. Ч. О.
Во второй группе опытов проводили исследование отклонения диаметра посадочного отверстия фланца бугельного узла по базовому и оптимальному вариантам.Результаты исследования представлены на рис. ч. №
В третьей и четвертой группах опытов,соответственно,выполняли исследование фактической точности обработки отверстия под шток во фланце бугельного узла и диаметра штока.Результаты исследований представлены на рис. и рис. Анализ результатов исследований позволил сделать следующие выводы:
I.Распределение погрешностей изготовления диаметра посадочной поверхности корпуса,посадочного диаметра поверхности фланца,диаметра отверстия под шток и диаметра штока подчиняется нормальному закону.
Z.Точность выполнения параметров бугельного узла в базовом варианте не соответствует точности изготовления исследуемых параметров по оптимальному варианту технологического процесса.Точность изготовления исследуемых параметров в базовом варианте ниже,чем в оптимальном варианте.
З.Для обеспечения требуемого уровня отклонения расположения уплотнительных поверхностей необходимо повысить точность обработки.
4.Точность выполнения исследуемых геометрических параметров бугельного узла при оптимальном варианте технологического процесса соответствует оптимальным значениям, по лученным расчетным методом.
В третьей серии опытов исследовали фактическую точность выполнения строительных размеров запорных клапанов,изготовленных по базовому и оптимальному вариантам технологических процессов.При проведении исследований выполняли две группы опытов.В первой группе опытов исследовали фактическую точность изготовления запорных клапанов по параметру отклонения от параллельности магистральных пат рубков.Исследования выполняли по методике экспериментальных исследований 3.1. Результаты экспериментальных исследований представлены графически на рис.
