Способ запрессовки деталей Советский патент 1992 года по МПК B23P19/02 

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в сборочном производстве.

Известны способы запрессовки деталей, при которых к одной из деталей прикладывают постоянное статическое давление, а в другой детали возбуждают упругие колебания.

Однако известные способы не обеспечивают качественной запрессовки деталей сложного профиля из-за возникающих в процессе запрессовки перекосов и деформаций стенок деталей.

Наиболее близким к изобретению является способ запрессовки деталей, при котором к одной из деталей прикладывают постоянное статическое давление, а в другой детали возбуждают упругие колебания, частоту которых изменяют в процессе запрессовки, обеспечивая резонанс. Для каждой партии деталей подбирают амплитуды перемещения и частотный диапазон резонансных колебаний.

Недостатком указанного способа является отсутствие контроля динамических характеристик соединения, что приводит к снижению точности оценки качества соединений.

Целью изобретения является повышение точности оценки качества соединений, что приводит к сужению разброса значений их динамических характеристик.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу, при котором к одной из деталей прикладывают постоянное статическое давление, а в другой детали возбуждают упругие колебания, частоту которых изменяют в процессе запрессовки, обеспечивая резонанс, при этом измеряют коэффициент динамичности, сравнивают его с эталонным значением и по результатам сравнения судят о качестве запрессовки.

Механические колебания используются одновременно для осуществления двух полезных функций: возбуждение резонансных

VJ

OJ

СП VI Ч)

колебаний приводит к уменьшению трения в месте сопряжения деталей, устраняет перекосы и деформации в процессе запрессовки; механические колебания являются источником информации о параметрах динамического качества колебательной механической системы. Таким образом, применение механических колебаний позволяет совместить операции запрессовки и контроля, получать оперативную информацию и динамических параметрах качества соединения непосредственно в процессе запрессовки. В процессе запрессовки измеряют вибрации колебательной механической системы, образованной запрессовываемыми деталями. Вибрационный сигнал фильтруют с помощью фильтра низкой частоты и анализируют его амплитудно-частотную характеристику. Когда частота вынуждающей силы приближается к частоте свободных колебаний системы, происходит быстрое увеличение коэффициента динамичности системы ju,- показывающего во сколько раз амплитуда установившихся вынужденных колебаний больше перемещения, вызываемого статически приложенной силой

1

I f-ffli/uЈ I где Шв - частота вынуждающих колебаний;

- частота собственных колебаний механической системы.

Резонансная кривая системы строится как зависимость коэффициента динамичности/г от отношения частот 0)в/ь)с. Значение динамического коэффициента в зоне резонанса (при Шв «с) носит название добротности Q колебательной механической

системы

(/с m

,Мрез Q

к

с й| m,

где с - обобщенный коэффициент жесткости системы;

m - приведенная масса системы;

k - обобщенный коэффициент демпфирования.

На чертеже изображено устройст во для осуществления способа.

Устройство содержит смонтированный в корпусе 1 электродинамический вибратор 2. На подвижной .катушке 3 вибратора закреплена плита 4 для установки одной из собираемых деталей. На столе 5 установлены вертикальные стойки 6 с поперечиной 7 и стойки 8, на которых подвижно смонтирован направляющий ложемент 9 для другой собираемой детали. На поперечине 7 закреплен пневматический демпфер ползуну 11 которого прикреплен груз 12 для поддержания постоянной статической силы на ползуне. Для перепуска воздуха в цилиндре выполнено отверстие 13. На конце ползуна смонтирован шарнирный захват 14. К вибратору подсоединен генератор 15 колебаний. Одна из собираемых деталей 16 установлена на плите, а вторая собираемая деталь 17 находится в захвате, На второй

0 детали установлен датчик 18 вибрации (например, пьезоэлектрический акселерометр), выход которого подключен к последовательно соединенным согласующему усилителю 19 и фильтру 20 нижних

5 частот. С выходом фильтра 20 нижних частот соединены частотомер 21 и измеритель 22 амплитуды вибрации, выход которого подключен к блоку 23 определения резонанса и первому входу программного блока 24. К

0 второму и третьему входам программного блока 24 подключены выходы блока 23 определения резонанса и частотомера 21. Первый выход программного блока 24 соединен с блоком 25 выдачи информации, а

5 второй выход подключен к генератору 15 колебаний. В качестве программного блока может быть использована аналоговая вычислительная машина.

Пример. Способ запрессовки деталей

0 для запрессовки дефлекторов в лопатки турбины турбореактивного двигате/1я.

На подвижной плите 4 вибратора 2 устанавливают лопатку турбины-16. Посредством шарнирного захвата 14 соединяют

5 дефлектор 17с ползуном 11 демпфера 10. В демпфере устанавливают рабочее давление. В вибраторе 2 возбуждают колебания с помощью генератора 15, управляемого от программного блока 24. Устанавливают на

0 генераторе 15 частоту, при которой возникают резонансные колебания. Под действием статического давления дефлектор 17 начинает запрессовываться в лопатку турбины 16. Этого давления достаточно для за5 прессовки, так как возникновение резонансных колебаний ведет к уменьшению трения в месте сопряжения деталей. В программном блоке 24 предварительно устанавливают-эталонное значение коэффи0 циента динамичности для данного типа соединений. В процессе запрессовки происходит увеличение площади контактирования деталей, что обусловливает изменение жесткости и демпфирования колебательной

5 механической системы, и соответственно, резонансной частоты и добротности. С датчика 18 вибрации снимают электрический сигнал, который через согласующий усилитель 19 подается на вход фильтра 20 нижних частот. С выхода фильтра 20 нижних частот

сигнал, характеризующий вынужденные вибрации механической системы, поступает на частотомер 21 и измеритель 22 амплитуды вибрации, в качестве которых используются стандартные измерительные приборы. Сигнал с выхода измерителя 22 амплитуды вибрации поступает на блок 23 определения резонанса и первый вход программного блока 24. В состав блока 23 определения резонанса входит пиковый детектор, при помощи которого амплитуда вибрации запоминается в строгом соответствии амплитуда - частота. Текущие значения амплитуды и частоты, поступающие на первый и третий входы программного блока 24, позволяют построить амплитудно-частотную характеристику колебательной системы и определить значения коэффициента динамичности, добротности, а также обобщенных колэффициентов жесткости и де- мпфирования для каждого соединения. Для вычисления коэффициентов жесткости и демпфирования в программный блок предварительно вводится значение приведенной массы системы.

При запрессовке дефлекторов с натягом до 1 мм область резонансных частот лежит в диапазоне от 10 до 500 Гц, а величина добротности - от 10 до 100. Время запрессовки составляет 8-12 с. Для преоб-

разования механических колебаний в электрический сигнал используют пьезоэлектрические датчики ИС313А (СССР) и КД35 (ГДР). Определение резонансных характеристик соединений в процессе виброзапрессовки проводят с помощью агрегатированного измерителя вибрации и удара АГИВУ-3, предназначенного для измерения параметров вибрации и удара при испытании объектов на механическое воздействие.

Предлагаемый способ запрессовки деталей, осуществляемый устройством для этой цели, обеспечивает гарантированную стабильность качества каждого соединения за счет сужения разброса значений динамических характеристик на 60%.

Формула изобретения Способ запрессовки деталей, заключающийся в том, что к одной из деталей прикладывают постоянное статическое давление, а в другой детали возбуждают упругие колебания, частоту которых изменяют в процессе запрессовки, обеспечивая резонанс, отличающийся тем, что, с целью повышения точности оценки качества соединений, измеряют коэффициент динамичности, сравнивают его с эталонным значением и по результатам сравнения судят о качестве запрессовки.

Использование: запрессовка деталей в автоматизированном сборочном производстве, Сущность изобретения: к одной из собираемых деталей прикладывают постоянное статическое давление, а в другой возбуждают упругие колебания и в процессе запрессовки изменяют частоту этих колебаний, обеспечивая резонанс. Запрессовку ведут с преобразованием механических колебаний в электрический сигнал,1 измеряют коэффициент динамичности каждого соединения и по результатам сравнения с эталонным значением коэффициента динамичности судят о качестве запрессовки для каждого соединения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.