-
+86 13720060320
-
lanna@haitangs.com
Luz sworznia zawiasu: dopasowanie, tolerancja i ryzyko zacinania się
Sworzeń zawiasu może przejść kontrolę średnicy, a mimo to zacinać się po obróbce wykończeniowej, podgrzaniu lub montażu końcowym. Możliwa jest również sytuacja odwrotna: połączenie obraca się swobodnie, ale zbyt duża szczelina powoduje, że drzwi uderzają, przesuwają się lub są źle wyrównane w miejscu zatrzasku. Brakującym elementem kontroli nie jest kolejna średnica nominalna. Jest to określony zakres luzu sworznia zawiasu w miejscu styku, które faktycznie się obraca.
Przydatne wymagania dotyczące pasowania na trzpień pozwalają odpowiedzieć na dwa pytania. Jaki jest największy luz, jaki produkt może tolerować, zanim luz stałby się niedopuszczalny? Jaki jest najmniejszy pozostały luz, który nadal pozwala na ruch w najgorszych warunkach eksploatacyjnych? Granice sworznia i otworu wyznaczają zakres początkowy. Osady po obróbce wykańczającej, temperatura, geometria uformowanego przegubu, wyrównanie montażowe, smar, zanieczyszczenia i zużycie zmieniają pozostałą wartość.
Zakres: “Termin ”luz” oznacza w tym przypadku promieniową lub średnicową szczelinę między sworzniem a otworem lub tuleją, w której odbywa się obrót. Nie jest to przesunięcie osiowe niezbędne do podniesienia drzwi z zawiasów. To odrębne zagadnienie zostało omówione w przewodniku dotyczącym odstęp bezpieczeństwa przy odłączaniu podczas startu oraz zabezpieczenie sworznia.
Najpierw należy sporządzić schemat interfejsu obrotowego
Pojedynczy sworzeń zawiasowy może przechodzić przez kilka przegubów, ale nie każde połączenie sworznia z otworem powinno charakteryzować się takim samym dopasowaniem. Sworzeń może być unieruchomiony obrotowo w jednym przegubie, a w pozostałych może się obracać. Może on obracać się wewnątrz wymiennej tulei, której średnica zewnętrzna jest utrzymywana w obudowie. Sworzeń wyjmowany może wymagać luzu montażowego na całej swojej długości, przy jednoczesnym zachowaniu kontrolowanej strefy łożyskowej. Jeśli na rysunku technicznym zastosowano jedną ogólną wartość średnicy dla wszystkich tych powierzchni, może to spowodować ruch w miejscach, gdzie wymagane jest unieruchomienie, lub zakleszczenie w miejscach, gdzie wymagany jest obrót.
Należy zaznaczyć każdą strefę funkcjonalną na przekroju. Należy określić element obrotowy, element unieruchomiony obrotowo oraz długość osiową, na której ta para przenosi obciążenie. Należy również wskazać elementy takie jak kołkowanie, tłoczenie, radełkowanie, spawanie, pierścień ustalający, końcówka z łbem lub inne elementy zabezpieczające. Zabezpieczenie osiowe zapobiega przemieszczaniu się sworznia. Unieruchomienie obrotowe określa, czy sworzeń może obracać się względem przegubu. Luz roboczy reguluje przeznaczenie powierzchni obrotowych. Funkcje te są ze sobą powiązane, ale nie są wymaganiami zamiennymi.
Sworznie zawiasów i elementy zawiasów na etapie produkcji. Ostateczny luz roboczy zależy od kontrolowanych tolerancji sworznia i otworu po obróbce wykańczającej i montażu.
| Architektura Pivot | Interfejs przeznaczony do obracania | Interfejs przeznaczony do utrzymania stałego położenia obrotowego | Decyzja dotycząca dopasowania | Błąd w przypadku pomylenia stref |
|---|---|---|---|---|
| Sworzeń zamocowany obrotowo i utrzymywany osiowo w przegubie środkowym | Przykręć do otworów w zewnętrznych przegubach | Przytwierdzić do stałego otworu w przegubie środkowym | Należy określić luz roboczy na zewnętrznych przegubach; w środkowej części należy osobno zdefiniować unieruchomienie obrotowe i retencję osiową | Sworzeń się obraca lub przesuwa w miejscu, w którym powinien być zamocowany, albo zewnętrzne przeguby się zacinały |
| Luźna, wyjmowana szpilka | Strefy łożyskowe określone w projekcie wzdłuż sworznia | Nie ma stałego, stałego interfejsu, chyba że zostanie dodana funkcja lokalna | Umożliwić wkładanie i wyjmowanie przy jednoczesnej kontroli średnic nośnych i prostoliniowości | Łatwy montaż przy nadmiernym luzie, lub dobre dopasowanie nominalne, które uniemożliwia montaż przy wyrównanych przegubach |
| Sworzeń obracający się w tulei | Porównaj średnicę zewnętrzną sworznia ze średnicą wewnętrzną tulei | Średnica zewnętrzna tulei względem jej obudowy | Należy określił pasowanie robocze między trzpieniem a tuleją oraz pasowanie mocujące tulei jako dwa różne interfejsy | Tuleja obraca się w obudowie, albo tuleja mocowana zaciska się i chwyta sworzeń |
| Szpilka zamocowana na obu końcach | Średnica wewnętrzna tulei lub elementu środkowego przylegającego do sworznia | Przyłóż końce do podpór | Należy kontrolować wyrównanie podpór oraz parę średnic roboczych | Oba wsporniki przechodzą kontrolę, ale po montażu dochodzi do wygięcia sworznia lub obciążenia bocznego tulei |
W przypadku zestawu tulei należy zwrócić uwagę na ważny szczegół. Wciśnięcie tulei o cienkich ściankach do obudowy może spowodować zmniejszenie końcowej średnicy wewnętrznej. Dlatego dostawca może kontrolować średnicę wewnętrzną tulei po zamontowaniu, a nie tylko jako luźnego elementu. Certyfikat przed montażem nie potwierdza dopasowania roboczego po zamontowaniu, o ile nie jest znany efekt montażu.
Luz promieniowy i średnicowy to nie to samo
Niech D czy to średnica otworu, czy średnica wewnętrzna zamontowanej tulei, oraz d niech to będzie średnica zewnętrzna sworznia. Luz diametralny to różnica między tymi dwiema średnicami. Luz promieniowy wynosi połowę tej wartości, gdy sworzeń i otwór są idealnymi okręgami, a ich osie są równoległe.
Cd = D − d oraz Cr = (D − d) / 2
Cd to luz diametralny. Cr to luz promieniowy.
Podanie wyłącznie terminu “luz” stwarza ryzyko błędu interpretacyjnego w stosunku dwa do jednego. Rysunek, arkusz obliczeniowy i protokół kontroli powinny opierać się na tych samych podstawach. Luz średnicowy jest wygodny, ponieważ wynika bezpośrednio ze zmierzonej średnicy zewnętrznej sworznia i średnicy wewnętrznej otworu. Luz promieniowy jest przydatny podczas sprawdzania pozostałej fizycznej szczeliny po jednej stronie lub przy ustalaniu lokalnego budżetu kolizji.
Żadna z tych wartości nie pozwala automatycznie przewidzieć ruchu krawędzi drzwi. Sworzeń może przesuwać się w otworze, a krótka strefa łożyskowa może się również przechylać. Liczba przegubów, ich rozstaw, długość łożyska, kierunek obciążenia, sztywność skrzydła oraz ograniczenia związane z zatrzaskiem wpływają na to, jak wygląda luz w drzwiach. Najpierw należy dobrać parę średnic, a następnie sprawdzić luz w zmontowanym zawiasie lub urządzeniu w określonym punkcie pomiarowym.
Zasada rysowania: Należy stosować termin “luz diametralny” lub “luz promieniowy”. Nie należy używać na przemian obu tych terminów w wiadomościach e-mail do dostawców, arkuszach kontrolnych i adnotacjach CAD.
Dwa parametry decydują o dopasowaniu produkcyjnym
Rozmiar nominalny nie określa luzu. Określają go kombinacje graniczne. Najmniejszy luz produkcyjny występuje wtedy, gdy średnica otworu jest równa minimalnej dopuszczalnej wartości, a średnica sworznia – maksymalnej. Największy luz występuje wtedy, gdy średnica otworu jest największa, a średnica sworznia – najmniejsza.
Cmin = Dmin − dmax
Cmax = Dmax − dmin
Są to granice diametralne dla podanych warunków pomiaru.
Jeśli Cmin jest ujemna, ograniczenia wymiarowe pozwalają na wystąpienie interferencji. Może to być zamierzone w strefie zamocowanej obrotowo lub wpasowanej na wcisk, ale nie gwarantuje to dopasowania eksploatacyjnego. Jeśli Cmax jeśli przekracza dopuszczalny zakres luzu funkcjonalnego, rysunek techniczny dopuszcza luźne połączenie, nawet jeśli każdy element z osobna przeszedł kontrolę.
The System tolerancji i dopasowań ISO 286 określa uznaną metodę wyrażania stref tolerancji otworów i wałów. Norma ISO 286-1 ustanawia system kodów oraz podstawy tolerancji, odchyleń i dopasowań; norma ISO 286-2 podaje wartości dla powszechnie stosowanych klas tolerancji. System ten pozwala określić relacje wymiarowe. Nie wybiera on jednak właściwego dopasowania zawiasów ani nie uwzględnia nagromadzenia powłoki, skurczu zamontowanej tulei, gradientów temperatury, niewspółosiowości przegubu, zanieczyszczeń, stanu smaru, odkształcenia pod obciążeniem ani dopuszczalnego ruchu drzwi. Te kwestie pozostają w gestii wymagań projektowych.
Nie należy domyślnie wybierać znanej klasy dopasowania
Wymiary dopasowania skopiowane z innego mechanizmu mogą okazać się zbyt ciasne w przypadku tłoczonych przegubów i zanieczyszczeń zewnętrznych lub zbyt luźne w przypadku drzwiczek przyrządu, które muszą niezawodnie zazębiać się z zatrzaskiem. Istotna jest metoda produkcji. Tuleja rozwiercona może mieć inną geometrię niż kilka walcowanych przegubów, których wyrównanie następuje dopiero podczas montażu. Podobnie jest z długością łożyska, prostoliniowością sworznia, okrągłością otworu oraz odległością między strefami nośnymi.
Należy zacząć od maksymalnego i minimalnego luzu funkcjonalnego. Następnie należy określić granice wymiarów sworznia i otworu, które można zmierzyć i utrzymać w procesie produkcyjnym. Jeśli klasa pasowania ISO spełnia wszystkie te wymagania, należy ją zastosować. Klasa ta jest wynikiem decyzji inżynierskiej, a nie jej substytutem.
Nagromadzenie lakieru może zniwelować szczelinę
Wymiary zmierzone przed nałożeniem powłoki galwanicznej, farby lub innego wykończenia powodującego mierzalne zwiększenie grubości mogą nie odzwierciedlać dopasowania po montażu. Warstwa osadzona na trzpieniu zwiększa grubość materiału na zewnętrznej średnicy. Warstwa osadzona wewnątrz otworu zmniejsza przestrzeń na wewnętrznej średnicy. Gdy obie powierzchnie robocze zostaną pokryte takim wykończeniem, efekty tych procesów sumują się.
Czakończone ≈ Cobrobiony − 2 tszpilka − 2 totwór
tszpilka oraz totwór są to grubości warstw osadzonych promieniowo na powierzchniach styku. Wszystkie wielkości są wyrażone w jednostkach średnicy, z wyjątkiem dwóch podanych wartości grubości promieniowej. Należy stosować granice procesowe dla rzeczywistych stref zamaskowanych lub niezamaskowanych.
Wyrażenie to odnosi się do relacji między luzem a budżetem, a nie stanowi twierdzenia, że każda powłoka osadza się równomiernie. W rzeczywistych elementach mogą występować różnice grubości w pobliżu krawędzi, wgłębień, punktów styku, żebrowania, odpływów i obszarów osłoniętych. Farba może tworzyć mostki na końcach przegubów. Grubość w najwyższym punkcie powlekanego sworznia może różnić się od grubości średniej. W przypadku powłok konwersyjnych lub innych obróbek powierzchniowych należy korzystać z zatwierdzonych danych dotyczących zmian wymiarowych w procesie, zamiast zakładać jednolitą warstwę osadzoną. Rysunek techniczny powinien określać, czy końcowe wymiary sworznia i otworu mają zastosowanie przed czy po wykończeniu oraz które powierzchnie są maskowane.
Należy również sprawdzić kolejność montażu. Tuleja dopracowana do wymiarów, a następnie wciśnięta do obudowy, może ulec zwężeniu. Miękka wkładka łożyskowa może ulec odkształceniu pod wpływem nacisku podczas montażu. Mocowanie kołkami w pobliżu otworu roboczego może spowodować powstanie lokalnego wybrzuszenia, nawet jeśli zmierzona średnica w odległości od kołka mieści się w dopuszczalnym zakresie. Jeśli proces powoduje zmianę wewnętrznej średnicy roboczej, należy sprawdzić tę średnicę po zakończeniu procesu lub ustalić sprawdzoną zależność.
Element może przejść kontrolę, a połączenie i tak może ulec uszkodzeniu. Wyobraźmy sobie sworzeń o maksymalnych wymiarach i otwór o minimalnych wymiarach. Oba elementy przechodzą przez proces obróbki wstępnej. Następnie sworzeń jest poddawany obróbce wykańczającej w pobliżu górnej granicy grubości, w otworze następuje wewnętrzne nagromadzenie materiału, a wbicie sworznia powoduje powstanie niewielkiego lokalnego zwężenia. W temperaturze pokojowej zawias porusza się z dużą siłą rozruchową; po podgrzaniu ruch ten ustaje. Wszystkie nominalne parametry wyglądały na rozsądne, ale wymagania te nigdy nie regulowały właściwego działania końcowego połączenia obrotowego. Jest to przykładowy scenariusz inżynierski, a nie dokumentacja projektu klienta ani oświadczenie dotyczące testów produktu.
Temperatura wpływa na dopasowanie butów do biegania
Wymiary sworznia i otworu zmieniają się wraz z temperaturą. W przypadku różnic w materiałach lub temperaturach luz może się zmniejszyć lub zwiększyć. Poniższa zależność średnicowa pierwszego rzędu jest przydatna do wstępnego oszacowania, gdy rozszerzalność pozostaje w przybliżeniu liniowa, a geometria nie ulega znaczącym odkształceniom.
C(T) ≈ D0(1 + αbΔTb) − d0(1 + αpΔTp)
α jest odpowiednim współczynnikiem rozszerzalności cieplnej; indeksy dolne b oraz p patrz element otworowy i sworzeń.
Wyższy współczynnik rozszerzalności sworznia, wyższa temperatura sworznia lub ograniczony otwór mogą zmniejszyć luz. Element otworu, który rozszerza się bardziej niż sworzeń, może go zwiększyć. Gdy sworzeń i otwór są wykonane z tego samego materiału i osiągają tę samą, jednolitą temperaturę, średnice obu elementów zmieniają się w tym samym kierunku, a pierwotny luz zmienia się wraz z nimi; nie znika on po prostu. To korzystne uproszczenie nie obejmuje sytuacji, w której gorący sworzeń znajduje się wewnątrz chłodniejszej obudowy, tuleja jest zamontowana w ramie wykonanej z innego materiału lub uformowana przegubowa głowica jest odkształcona przez pobliskie źródło ciepła.
Należy zastosować dane materiałowe odpowiednie dla rzeczywistego gatunku materiału i zakresu temperatur. Następnie należy uwzględnić wpływ temperatury na najgorszy możliwy zestaw wymiarów i wykończeń. Jeśli temperatura wpływa również na lepkość smaru, wymiary tulei polimerowej, styki uszczelnień lub wyrównanie konstrukcyjne, samo uwzględnienie rozszerzalności wymiarowej nie wystarczy. Projekt wymaga przeprowadzenia testu eksploatacyjnego w odpowiednich, ustabilizowanych warunkach, a w przypadku gdy istotne są gradienty termiczne – również w stanie przejściowym, w którym występuje najściślejsze dopasowanie.
Niska temperatura stanowi inny rodzaj ograniczenia. Połączenie może zachowywać dodatni luz geometryczny, podczas gdy opór smaru, sztywność uszczelnienia, lód lub zanieczyszczenia powodują wzrost wymaganej siły roboczej. Kontrola średnicy nie pozwala na rozróżnienie tych czynników. Należy określić zarówno dopuszczalne wartości wymiarowe, jak i dopuszczalne wartości ruchu.
Wyrównanie powoduje lokalne zmniejszenie luzu
Równania dotyczące luzu zakładają, że elementy są współosiowe i okrągłe. Zawiasy wykonane z walcowanych lub formowanych przegubów rzadko zachowują się jak idealne cylindry na całej długości sworznia. Owalność otworu, krzywizna sworznia, przesunięcie przegubu, skręcenie skrzydła, odkształcenie spawu oraz błąd montażowy mogą powodować miejscowy kontakt powierzchni, podczas gdy średnia różnica średnic pozostaje dodatnia.
Długie, ściśle dopasowane strefy łożyskowe są wrażliwe na błędy kątowe. Sworzeń wchodzący w kilka oddzielnych przegubów musi przechodzić przez ich łączną obwiednię położeniową, a nie przez jeden otwór na raz. Dokręcanie elementów do elastycznej blachy może spowodować przesunięcie osi. Wówczas sworzeń wygina się lub dociska do przeciwległych krawędzi różnych przegubów. Obrót może wydawać się prawidłowy przed montażem, a w gotowej obudowie może dochodzić do zacinania się.
Właśnie dlatego “zwiększenie luzu” nie jest pierwszym rozwiązaniem w przypadku każdego sztywnego zawiasu. Większy luz może zmniejszyć wrażliwość zespołu, ale może również zwiększyć ruch drzwi i uderzenie podczas zmiany kierunku ruchu. Najpierw należy zlokalizować miejsce styku. Barwnik do zaznaczania, znaki kontrolne, prosty sworzeń referencyjny, mapowanie otworów, kontrole bicia lub dane dotyczące zależności siły od kąta mogą wskazać, czy ograniczenie wynika ze średnicy, lokalnej geometrii czy wyrównania montażowego.
W przypadku montażu na elastycznych panelach formowanych, przewodnik montażowy zawiasów z cienkiej blachy dotyczy wzmocnienia i wyrównania osi zawiasów na poziomie obudowy. Niniejsza strona skupia się na węższym zagadnieniu: uwzględnieniu wpływu resztkowego niewspółosiowości na dopasowanie sworznia.
| Autor | Zazwyczaj przesuwa dopasowanie w kierunku | Dowody, które należy zebrać | Odpowiedź dotycząca specyfikacji |
|---|---|---|---|
| Wymiary maksymalne sworzni i otworów | Albo ciasno, albo luźno | Zmierz średnicę zewnętrzną sworznia oraz średnicę wewnętrzną otworu roboczego w podanych warunkach | Należy ustawić konkretne wymiary graniczne i obliczyć obie skrajne wartości luzu |
| Wykończenie na powierzchniach obrotowych | Ciasno | Zakres grubości, mapa maskowania, wymiary końcowe | Wymiary należy podać po zakończeniu prac wykończeniowych lub uwzględnić pełny zapas na montaż |
| Skurczenie zamontowanej tulei lub odkształcenie spowodowane wbijaniem | Ciasno | Zainstalowany identyfikator i profil lokalnego otworu | Sprawdź identyfikator funkcjonalny po zakończeniu procesu instalacji |
| Różnica w rozszerzalności cieplnej | Albo ciasno, albo luźno | Gatunki materiałów, temperatury elementów, zakres roboczy | Obliczyć stan graniczny i zweryfikować go w danej temperaturze |
| Niewspółosiowość przegubu i mocowania | Lokalne trudności | Położenie osi, prostoliniowość, ślady styku, przebieg siły roboczej | Należy sprawdzić geometrię lub skrócić/zmienić konfigurację wrażliwych stref łożyskowych |
| Zużycie | Luźne, choć cząstki zużycia również mogą zwiększać tarcie | Odstęp i ruch po wykonaniu wymaganego zadania | Określenie luzu końcowego oraz metody kontroli |
| Produkty korozji lub pozostałości procesowe | Ciasne i szorstkie | Warunki naświetlenia, ruchy po naświetleniu, ślady na powierzchni | Zdefiniować pojęcia czystości, ochrony oraz akceptacji funkcjonalnej po ekspozycji |
Luz sworznia nie stanowi pełnego ograniczenia luzu swobodnego
Maksymalny luz między sworzniem a otworem zabezpiecza jedynie jeden z czynników wpływających na ruch. Drzwi mogą się również poruszać z powodu luzu między tuleją a jej obudową, ruchu sworznia w mocowanym przegubie, poślizgu elementu mocującego, wygięcia skrzydła, elastyczności wspornika, luzu w zatrzasku lub zużycia w innym połączeniu. Z drugiej strony połączenie o mierzalnym luzie średnicowym może wykazywać niewielki ruch krawędzi drzwi, gdy długie, oddzielone strefy łożyskowe ograniczają przechył, a obciążenie dociska sworzeń do jednej ze ścianek.
Należy określić luz w zespole w postaci, w jakiej występuje on w funkcji produktu. Należy podać punkt odniesienia stały, ruchomy punkt pomiarowy, kierunek obciążenia, wielkość minimalnej siły lub momentu pomiarowego, kąt zawiasu oraz określić, czy wynik odnosi się do całkowitego przemieszczenia szczyt-szczyt, czy też do przemieszczenia z położenia spoczynkowego. W przypadku przemieszczenia krawędzi drzwi należy podać odległość od osi zawiasu. Wynik kątowy wymaga podania dwóch punktów odniesienia obrotowych.
Nie należy traktować wartości luzu sworznia jako granicy dopuszczalnej dla luzu kątowego lub odkształcenia sprężystego zawiasu momentowego. Są to zjawiska związane z pozycjonowaniem, zależne od kierunku i obciążenia, dla których obowiązują odrębne metody badawcze. Przedstawiony na tej stronie zestaw średnic może wyjaśniać jedną z przyczyn luzu, ale nie może zastąpić wymogu dotyczącego dokładności kątowej po zamontowaniu.
Jeśli wymaga tego dana funkcja, należy użyć dwóch połączonych elementów sterujących: zakres luzu między kołkiem a otworem na poziomie podzespołu, przeznaczony do celów produkcyjnych, oraz limit luzu na poziomie montażu, określający efekt widoczny dla użytkownika. Jedno nie wynika automatycznie z drugiego.
Margines bezpieczeństwa nie stanowi zabezpieczenia przed zajęciem mienia
Dodatni luz wymiarowy nie oznacza, że połączenie sworzniowe nie może ulec zatarciu. Zatarcie spowodowane zerowym luzem jest jednym z rodzajów uszkodzeń. Zatarcie lub zużycie adhezyjne może wystąpić nawet przy dodatnim luzie nominalnym, jeśli kombinacja materiałów, stan powierzchni, nacisk styku, smarowanie, ruch lub cykl pracy są niekorzystne. Dodatkowe ryzyko stwarzają zanieczyszczenia i produkty korozji. W ramach rezerwy wymiarowej należy stosować “minimalny luz roboczy”; “odporność na zatarcie” należy zastrzec dla określonych warunków dotyczących materiału, powierzchni i trybu pracy.
Cmin, praca = [Dmin,pre − 2 totwór + ΔDb] − [dmax,pre + 2 tszpilka + Δdp]
Dmin,pre oraz dmax,pre są graniczne wartości średnicy przed obróbką końcową w temperaturze odniesienia. ΔDb oraz Δdp od tej temperatury odnotowuje się zmiany średnicy otworu i trzpienia o przeciwnych znakach. Jeśli wymiary kontrolowane obowiązują już po obróbce wykańczającej, należy pominąć wyrażenia dotyczące obróbki wykańczającej, zamiast odejmować je dwukrotnie.
Nie uwzględniaj w tym równaniu skalarnym odkształceń, niewspółosiowości i zanieczyszczeń, chyba że w ramach projektu istnieje sprawdzona metoda przeliczania ich na tę samą podstawę luzu. Czynniki te mogą powodować lokalny kontakt zamiast równomiernej zmiany średnicy, a zanieczyszczenie nie stanowi deterministycznego marginesu bezpieczeństwa, o ile nie są kontrolowane: wielkość cząstek, droga przedostawania się, stan czystości oraz stopień narażenia. Wykorzystaj obliczenia do ustalenia granicy wymiarowej. Należy przeprowadzić testy funkcjonalne w celu sprawdzenia ruchu w połączonych warunkach eksploatacyjnych.
W ujęciu ogólnym należy opracować równoległy budżet na swobodną pracę na początku i pod koniec okresu eksploatacji. Zużycie zazwyczaj zwiększa luz, ale cząstki powstałe w wyniku zużycia, przeniesiony materiał, produkty korozji lub uszkodzona wykładzina mogą jednocześnie zwiększać tarcie. Jeśli ekspozycja na korozję stanowi część warunków eksploatacji, należy określić, co oznaczają pojęcia „ekspozycja” i „akceptowalność”; istniejące kryteria badania odporności zawiasów na mgłę solną Na tej stronie przedstawiono warunki panujące w komorze oraz dopuszczalne wartości przemieszczenia i korozji po zakończeniu badania.
Dlaczego nie ma uniwersalnego numeru rozliczeniowego
Mały zawias przyrządu, spawane drzwiczki urządzenia oraz zabrudzony panel dostępowy na zewnątrz nie mają takich samych parametrów, jak: średnica sworznia, długość łożyska, proces produkcji, obciążenie, dopuszczalny zakres ruchu, zakres temperatur ani stopień zanieczyszczenia. Stały luz zastosowany w tych produktach może być niepotrzebnie kosztowny w jednym przypadku, a w innym – powodować zawodność działania. Nawet stosunek luzu do średnicy nie uwzględnia długości łożyska, wyrównania, wykończenia, kombinacji materiałów, smarowania oraz granicy ruchu roboczego.
Liczba uzasadniona to przedział, który mieści się w granicach wąskiej strony projektu, pozostaje poniżej limitu ruchu po stronie luźnej oraz może zostać wyprodukowany i poddany kontroli przy użyciu wybranych procesów.
Nanieś dopasowanie funkcjonalne na rysunek
Nominalna średnica sworznia, ogólny blok tolerancji i uwaga dotycząca materiału to za mało. Dostawca musi wiedzieć, który otwór decyduje o obrocie, kiedy obowiązują wymiary oraz który element gotowego wyrobu musi się poruszać. Należy umieścić w kontrolowanej definicji produktu sekcję dotyczącą sworznia i przegubu, schemat punktów odniesienia, granice wykończenia oraz sformułowania dotyczące akceptacji. Szersze Arkusz specyfikacji zawiasów i przewodnik po rysunkach technicznych wyjaśnia, w jaki sposób te szczegóły wpisują się w całość dokumentacji rysunkowej.
| Pole rysunku lub specyfikacji | Co należy podać | Dlaczego to wpływa na wynik |
|---|---|---|
| Interfejs obrotowy | Strefa mocowania oraz średnica wewnętrzna przegubu łączącego lub zamontowanej tulei, z uwzględnieniem długości osiowej łożyska | Zapobiega zastosowaniu adnotacji „running-fit” do strefy unieruchomionej obrotowo |
| Ograniczenia rozmiaru | Wartości graniczne średnicy zewnętrznej sworznia i średnicy wewnętrznej otworu roboczego lub odpowiednie oznaczenie pasowania wraz z wartościami granicznymi | Określa minimalny i maksymalny luz produkcyjny |
| Podstawa rozliczenia | Diametralne lub promieniowe; początek cyklu życia oraz, w razie potrzeby, koniec cyklu życia | Zapobiega błędowi interpretacji typu „dwa do jednego” |
| Warunek wymiarowy | Przed lub po zakończeniu, przed lub po zamontowaniu tulei oraz temperatura odniesienia | Łączy wyniki pomiarów z rzeczywistą powierzchnią obrotową |
| Elementy sterujące geometrii | Odpowiednie parametry położenia osi, prostoliniowości, okrągłości, bicia lub współosiowości oraz punkty odniesienia | Ogranicza lokalny kontakt, którego sama średnica nie jest w stanie zapobiec |
| Zakończ wyznaczanie granicy | Materiał, wykończenie, maskowanie oraz dopuszczalne nagromadzenie materiału na powierzchniach trzpienia i otworu | Zachowuje zamierzoną końcową szczelinę |
| Warunki pracy | Zakres temperatur, obciążenie lub orientacja, stan smaru, zanieczyszczenie lub granica ekspozycji | Określa stan, w którym musi być zachowany swobodny obrót |
| Odbiór funkcjonalny | Ograniczenie siły roboczej lub momentu obrotowego, ograniczenie luzu, kąt badania, kierunek, punkt odniesienia i punkt pomiarowy | Sprawdza, czy zachowanie jest zgodne z przeznaczeniem wymiarów |
Szablon specyfikacji do rysunku
Poniższa struktura przedstawia pola, które wymagają wypełnienia. Wymagania nie zostaną uznane za spełnione, dopóki w ramach projektu wszystkie pozycje ujęte w nawiasy nie zostaną zastąpione zatwierdzonymi danymi.
INTERFEJS PRACY: STREFA PINÓW [IDENTYFIKATOR] DO ZAMONTOWANEGO OTWORU/TULII [IDENTYFIKATOR].
PIN OD PO [FINISH/PROCESS]: od [dMIN] do [dMAX].
WEWNĘTRZNA ŚREDNICA FUNKCJONALNA PO [PROCESIE WYKOŃCZENIA/MONTAŻU]: OD [DMIN] DO [DMAX].
WYSTĘPUJĄCY LUF DIAMETRALNY W [TEMPERATURZE ODNIESIENIA]: OD [CMIN] DO [CMAX].
ZAWIAS MUSI OBRAĆ SIĘ W ZAKRESIE [ZAKRES KĄTÓW] BEZ ZACIĄGANIA SIĘ W WARUNKACH [TEMPERATURA / OBCIĄŻENIE / ORIENTACJA / STAN]. SIŁA LUB MOMENT DZIAŁANIA NIE MOŻE PRZEKROCZYĆ [WARTOŚCI GRANICZNEJ] ZASTOSOWANIE [METODY BADAWCZEJ]. JEŚLI W RAMACH PROJEKTU ISTNIEJE OBOWIĄZEK OCENY RYSUJĄCYCH LUB ZATRZYMAŃ, POWIERZCHNIE PO BADANIU MUSZĄ SPEŁNIAĆ [OKREŚLONE KRYTERIA RYSUJĄCYCH / ZATRZYMAŃ] PO [OKREŚLONYM CZASIE PRACY].
LUZ MONTAŻOWY POD [KĄTEM ZAWIASU], MIERZONY MIĘDZY [PUNKTEM ODNIESIENIA STAŁYM] A [CELEM RUCHOMYM] PRZY OBCIĄŻENIU SONDY W ZAKRESIE ±[OBCIĄŻENIE SONDY], NIE MOŻE PRZEKROCZYĆ [WARTOŚCI GRANICZNEJ].
Nie należy umieszczać sprzecznych wartości liczbowych w rysunku, specyfikacji zakupowej i planie kontroli. Jeśli rysunek określa wymiary elementów, a oddzielna specyfikacja testowa określa ruchy po montażu, należy podać odniesienie do dokumentu i wersji.
Sprawdź wymiary i ruch
Kontrola wymiarowa pozwala ustalić, czy dostarczone części są zgodne z zestawieniem luzów. Kontrola funkcjonalna pozwala sprawdzić, czy gotowy zawias porusza się i pozostaje w granicach dopuszczalnego luzu. Obie kontrole są niezbędne, gdy na dopasowanie wpływają takie czynniki, jak ukształtowana geometria, tłoczenie, obróbka wykończeniowa, mocowanie kołkami, montaż lub oddziaływanie czynników środowiskowych.
Dowody wymiarowe
Należy zmierzyć sworzeń w wystarczającej liczbie punktów kątowych i osiowych, aby wykryć stożkowatość, wypukłości, miejscowe nagromadzenia materiału lub uszkodzenia mające znaczenie dla strefy łożyska. Należy zmierzyć średnicę wewnętrzną otworu roboczego lub zamontowanej tulei w miejscach i kierunkach, w których może dojść do zaciśnięcia. Przyrząd pomiarowy musi być dostosowany do tolerancji i powierzchni. Wkładka pomiarowa pozwala skutecznie sprawdzić, czy wymiar mieści się w granicach dopuszczalnych, natomiast miernik otworów lub odpowiedni przyrząd do pomiarów wewnętrznych może dostarczyć informacji o rzeczywistych wymiarach i profilu. Należy odnotować, czy wynik dotyczy stanu przed czy po obróbce wykończeniowej i montażu.
Nie należy obliczać luzu poprzez odejmowanie niepowiązanych wartości średnich. Należy zestawiać rzeczywiste wymiary graniczne lub oceniać określone granice populacji. Średni kołek i średni otwór mogą wydawać się prawidłowe, podczas gdy kombinacje końcówek mogą powodować nadmierny docisk lub nadmierny luz.
Dowody dotyczące ruchów funkcjonalnych
Przeprowadź ruch zawiasu o wymagany kąt w określonej orientacji. Podaj prędkość, przyłożone obciążenie, temperaturę, warunki eksploatacyjne, stan smaru oraz informację, czy podawana jest siła rozruchowa, czy siła robocza. Prosta kontrola typu “ruch ręczny” (pozytywny/negatywny) zależy od operatora i może ukrywać wysokie tarcie. Dane dotyczące zależności siły od kąta lub momentu obrotowego od kąta mogą ujawnić lokalne zablokowanie, którego nie wykryje pojedynczy maksymalny odczyt.
Luz należy mierzyć w położeniu, w którym wpływa on na działanie: w położeniu otwartym, przy zamykaniu zatrzasku, w pozycji roboczej lub w innym określonym punkcie. Należy zastosować powtarzalne obciążenie sondy o wartości dodatniej i ujemnej, które wypełni luzy bez celowego odkształcania zespołu. W przypadku stosowania przemieszczenia zamiast kąta należy podać punkt pomiarowy i promień.
Przedstaw dowody potwierdzające to dopasowanie:
- Na przekroju zaznaczono wszystkie strefy obrotowe, strefy unieruchomione względem obrotu oraz elementy zapewniające utrzymanie osiowe.
- Wymiary sworznia i otworu roboczego określają dopuszczalny minimalny i maksymalny luz średnicowy.
- Warunki wymiarowe określają wykończenie, montaż tulei, kotwienie oraz temperaturę odniesienia.
- Analiza strony ciasnej obejmuje granice wykończenia, właściwości termiczne, odkształcenia, wyrównanie oraz zanieczyszczenia projektu.
- Analiza strony luźnej obejmuje początkowy okres eksploatacji oraz wymagany luz po zakończeniu eksploatacji.
- Test funkcjonalny określa kąt, kierunek, punkt odniesienia, obciążenie, prędkość, temperaturę oraz granicę dopuszczalności.
- Próbki odzwierciedlają ostateczne materiały, procesy oraz geometrię montażu.
Jeśli na linii produkcyjnej nie ma możliwości bezpośredniego pomiaru zainstalowanego elementu wewnętrznego, należy ustanowić kontrolę opartą na korelacji dotyczącą podzespołów lub parametrów procesu oraz okresowo weryfikować gotowy zespół. Korelacja ta musi wynikać z rzeczywistych danych badawczych. Nie należy jej zakładać na podstawie wymiarów nominalnych.
Wyślij sekcję „Pin-and-Knuckle”
Aby omówienie zawiasów było merytoryczne, należy uwzględnić przekrój poprzeczny, granice sworznia i otworu, strefy obrotowe, strefy unieruchomione obrotowo, mocowanie osiowe, materiały, wykończenia, temperaturę roboczą, kierunek obciążenia, wymagany luz oraz wszelkie warunki po ekspozycji. Dane te pozwalają na weryfikację granic dopasowania bez konieczności zgadywania, jaki powinien być uniwersalny luz.
Najczęściej zadawane pytania dotyczące luzu sworznia zawiasu
Czy sworzeń zawiasu powinien mieć zerowy luz?
Nie ma to zastosowania w przypadku swobodnie obracającego się połączenia, chyba że w konstrukcji zastosowano inną zamierzoną zasadę elastyczności lub łożyskowania. zerowy luz nominalny nie pozostawia żadnego marginesu na odchylenia wymiarowe, nagromadzenie się osadu, różnice termiczne, błędy geometryczne ani zanieczyszczenia. W strefie unieruchomionej obrotowo lub wpasowanej na wcisk można zastosować pasowanie z nadmiarem, ale należy ją wyodrębnić od stref roboczych i mocowania osiowego.
Jaka jest różnica między luzem sworznia zawiasowego promieniowego a diametralnym?
Luz diametralny to różnica między średnicą wewnętrzną otworu a średnicą zewnętrzną sworznia. Luz promieniowy wynosi połowę tej różnicy w przypadku idealnie współosiowych elementów o przekroju kołowym. W specyfikacji i raporcie należy podać, jaką podstawę przyjęto do obliczeń.
Czy połączenie typu H7/g6 zawsze nadaje się do sworznia zawiasowego?
Nie. Klasa pasowania określa strefy tolerancji wymiarowych, a nie dopuszczalny luz zawiasu, grubość powłoki wykończeniowej, geometrię montażową, temperaturę, zanieczyszczenia ani długość łożyska. Klasę pasowania należy stosować dopiero po ustaleniu minimalnych i maksymalnych limitów luzu roboczego dla danego projektu.
Czy luz sworznia zawiasu należy mierzyć przed czy po pokryciu galwanicznym?
Dopasowanie funkcjonalne należy sprawdzić w warunkach ograniczających obrót. Jeśli powłoka galwaniczna lub inne wykończenie sięga sworznia lub otworu, należy zastosować wymiary końcowe po nałożeniu tego wykończenia lub uwzględnić pełną dopuszczalną grubość powłoki w granicach przed wykończeniem. Warunki pomiaru należy podać na rysunku.
W jaki sposób sprawdza się luz sworznia zawiasu?
Luz elementu można obliczyć na podstawie zmierzonej średnicy zewnętrznej trzpienia oraz wewnętrznej średnicy otworu roboczego. Luz montażowy wymaga oddzielnej kontroli ruchu z wykorzystaniem zdefiniowanego punktu odniesienia, ruchomego celu, kąta zawiasu, dodatniego i ujemnego obciążenia sondy oraz ograniczenia kątowego lub liniowego. Podczas podawania przemieszczenia liniowego należy odnotować promień pomiarowy.