Высшая школа - umotnas.ru o_O
Высшая школа - umotnas.ru o_O
|
Похожие работы
|
Высшая школа - страница №2/5
§ 4. Условные диаметры проходов Условным диаметром прохода Dу называется номинальный диаметр отверстия в трубе или арматуре, служащего для прохода среды. Условные диаметры проходов имеют 31 основной, 23 вспомогательных и 6 дополнительных размеров. По условным диаметрам прохода можно выделить следующие пять групп арматуры: 1 — сверхмалых размеров (до 5 мм включительно); 2 — малых размеров (от 6 до 40 мм включительно); 3 — средних размеров (от 50 до 300 мм включительно); 4 — больших размеров (от 350 до 1200 мм включительно); 5 — сверхбольших размеров (от 1400 мм и выше). Условный проход арматуры не всегда совпадает с фактическим проходным диаметром трубопровода. Так, трубопровод размером 32516 мм имеет фактический внутренний диаметр (без учета допусков) 293 мм, а условный проход принимают по ближайшему значению стандартной шкалы — 300 мм. Как уже говорилось, трубопроводная арматура может быть разделена на две группы: арматура общего назначения, промышленная, изготовление которой имеет массовый, крупносерийный и серийный характер, и специальная энергетическая арматура, изготовление которой имеет мелкосерийный или индивидуальный характер. Условное обозначение арматуры общего назначения (см. приложение 1) состоит из цифр и букв. Первые две цифры обозначают тип арматуры, буквы за ними — материал корпуса, одна или две цифры после букв — номер модели (ручной привод с маховиком или рукояткой); при наличии трех цифр первая из них обозначает вид привода, а две последующие — номер модели; последние буквы — материал уплотнительных поверхностей или способ нанесения внутреннего покрытия корпуса. Каждое изделие энергетической арматуры обозначено номером заводского чертежа или шифром. В ряде случаев группа близких по конструктивному исполнению изделий обозначается номером серии, в качестве которого принимается первая часть заводского номера изделия, состоящая из трех-четырех цифр, либо шифра изделия. В обозначениях изделий арматуры буквенные индексы обозначают вид привода или приводной головки: Р — рукоятка, Рч — рычаг, М — маховик, О — отсутствие привода, Г — муфта шарнирная (шарнир Гука), ЦЗ — приводная головка с цилиндрической зубчатой передачей, КЗ — приводная головка с конической зубчатой передачей, Э — встроенный электропривод. Буквы м и б, включенные в состав шифра некоторых изделий, обозначают, что корпуса арматуры изготовлены из стали, содержащей молибден, а также что соединение корпуса и крышки бесфланцевое. Перечень выпускаемой заводами арматуры имеется в соответствующих каталогах.
ГЛАВА III. ОТКАЗЫ В КОНСТРУКЦИЯХ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ § 6. Причины отказов арматуры Причины отказов арматуры можно подразделить на производственные, конструкционные и эксплуатационные. Производственные причины имеют место при недостаточном техническом уровне технологических процессов, используемых при изготовлении деталей и сборке арматуры. Особое значение имеют соблюдение технологической дисциплины и тщательный технический контроль на всех технологических операциях. Положительное влияние на надежность арматуры оказывает и широкое применение унифицированных деталей и узлов: электроприводов, редукторов, набивочных сальниковых колец, крепежных деталей и т.д. Конструкционные, или структурные, причины отказов определяются конструкцией арматуры. Доступность конструкции для осмотра и ремонта способствует лучшему техническому обслуживанию, своевременному и быстрому выполнению ремонта, что также оказывает влияние и на повышение надежности. Эксплуатационные причины отказов зависят от способности арматуры обеспечивать в процессе эксплуатации сохранность параметров в пределах, заданных технической документацией. К этим параметрам относятся: усилия на рукоятках управления и крутящие моменты на маховиках; герметичность затворов, сальников, прокладок; пропускная способность предохранительных клапанов, характеристики регулирующих клапанов и т.п. При достижении предельного состояния арматуры, когда один из указанных выше параметров достигает допустимого предела, возникает параметрический отказ. К полным отказам относятся: по запорной арматуре — невозможность перемещения запорного органа между положениями “Открыто” — “Закрыто”, пропуски среды через затвор, делающие невозможность работы объектов; пропуски среды через наружные уплотнения (сальники, фланцы) или через основной металл (свищи) , которые представляют опасность для обслуживающего персонала или приводят к невосстанавливаемому износу оборудования; по предохранительной арматуре — несрабатывание клапанов при повышении давления сверх установленных значений; незакрытие клапанов при снижении давления до допустимых пределов, пропуски среды через затвор, в результате которых возможно функционирование защищаемых ими объектов; пропуски среды через наружные уплотнения (сальники, фланцы) или через основной металл, которые представляют опасность для обслуживающего персонала или приводят к невосстанавливаемому износу оборудования; по регулирующей арматуре — неисправности, вызывающие невозможность изменения параметров регулируемого объекта вследствие несоответствия расходных характеристик условиям регулирования, невозможности перемещения регулирующего органа; пропуски среды через наружные уплотнения (сальники, фланцы) или через основной металл (свищи) , которые представляют опасность для обслуживающего персонала. К частичным отказам относятся: по запорной и предохранительной арматуре — пропуск среды через затвор, что снижает экономичность работы, но не препятствует функционированию объектов, на которых они установлены; по регулирующей арматуре — неисправности, вызывающие частичное изменение параметров регулируемого объекта с ухудшением экономичности из-за нарушения плавности хода; увеличение люфтов в сочленениях привода; неправильный выбор шибера или седла в зависимости от расхода воды. Характерные неисправности трубопроводной арматуры и электроприводов и способы их устранения приведены в табл. 2.
Таблица 2. Неисправности трубопроводной арматуры и электроприводов и способы их устранения
ГЛАВА IV. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПОСТАВКЕ, УСТАНОВКЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ § 8. Объем поставок и отчетная документация Арматуру, полученную с завода-изготовителя, и техническую документацию (чертежи, инструкции, паспорт и т.д.) регистрируют в специальном журнале. При получении арматуры следует проверить наличие всей документации. На каждой единице арматуры, на зачищенном месте фланца или горловины корпуса имеется маркировка, которую ставит завод-изготовитель. Маркировка содержит: марку завода; заводской номер изделия; номер чертежа общего вида (индекс); рабочие параметры. На корпусе, кроме того, должны быть отпиты или выбиты марка материала и стрелка, указывающая направление потока среды (в тех случаях, когда это требуется), а также указан (для литых корпусов и крышек) номер плавки. Одновременно с оборудованием в адрес заказчика отправляется отчетно-техническая документация: ТУ на изготовление и поставку, утвержденные в установленном порядке; технический, паспорт принятого на заводе-изготовителе образца, содержащий сертификат примененных материалов, данные по всем видам заводских испытаний (в том числе по испытанию сварных швов на образцах-свидетелях), свидетельство о чистоте и консервации внутренних полостей арматуры и заглушения патрубков, перечень отступлений от ТУ и рабочих чертежей; комплект рабочих чертежей; инструкция по эксплуатации и монтажу; упаковочный лист. При проверке должно быть полное соответствие маркировке, указанной арматуры и техническому паспорту. При каком-либо несоответствии необходимо запросить завод-изготовитель или вызвать его представителя. До выяснения возникшего расхождения арматурой пользоваться для монтажа нельзя. Чтобы обеспечить сохранность арматуры, разгрузку и погрузку ее для транспортирования на склад и к месту установки выполняют кранами и лебедками. При подъеме арматуры строповку следует производить только за корпус. Запрещается крепить стропы к шпинделям, маховикам, сальникам, а также пропускать тросы сквозь болтовые отверстия. Нельзя сбрасывать арматуру при разгрузке. Арматура должна быть защищена от атмосферных осадков, для чего следует использовать укрытия. Электроприводы и мелкую арматуру следует хранить в закрытых складах. При хранении на открытой площадке или в помещении без деревянного пола арматуру укладывают на деревянные настилы на высоте не менее 200 мм от земли. На складе арматуру располагают так, чтобы к ней было удобно подходить при осмотре, проверке, маркировке и погрузке. Арматуру из легированных сталей, предназначенную для паропроводов высокого давления, нужно хранить отдельно от арматуры из углеродистой стали. При хранении арматуру следует устанавливать на складе шпинделями вверх. Механизмы приводов должны быть закрыты деревянными футлярами, маховики сняты, маскировка на арматуре должна быть хорошо видна, внутренние и наружные обработанные поверхности должны быть покрыты смазкой ПВК (смазка пластичная). До установки на трубопровод арматуры не разрешается снимать заглушки с боковых патрубков и опробовать вращение привода, так как в случае загрязнения внутренней полости изделия при открывании и закрывании затвора можно повредить его уплотняющие поверхности. Предохранительную арматуру следует хранить на отдельных стеллажах с соблюдением всех предосторожностей, установленных для хранения приборов. Электроприводы необходимо хранить в упаковке завода. Арматура, поступающая после ремонта или с заводов-изготовителей. должна иметь защитное покрытие, предохраняющее их от коррозии. Неокрашенные обработанные поверхности электроприводов должны быть смазаны техническим вазелином. При длительном хранении следует не реже двух раз в год производить наружный осмотр электропривода и коробки конечных выключателей. В процессе хранения за арматурой должны наблюдать специально выделенные для этого и прошедшие инструктаж рабочие. § 10. Технические требования к установке и эксплуатации арматуры Арматура, не имеющая внешних повреждений и сохранившая заводское глушение патрубков до монтажа, может быть установлена на трубопровод и пущена в эксплуатацию без входного контроля. В этом случае достаточно произвести снятие заглушек, расконсервацию, замену временной сальниковой набивки на постоянную и настройку в соответствии с требованиями чертежа и инструкции по монтажу и эксплуатации на соответствующее изделие. Сварка арматуры с трубопроводами должна производиться при частично открытом затворе. Следует обращать особое внимание на исключение попадания сварочного грата и окалины во внутренние полости арматуры и трубопровода. После прогрева арматуры, гидроопрессовки трубопровода и снятия давления фланцевые соединения корпуса с крышкой арматуры нужно обтягивать дополнительно в определенной последовательности: поочередно диаметрально противоположные гайки. Задвижки в процессе эксплуатации должны быть либо полностью открыты, либо полностью закрыты. Оставлять затвор в промежуточном положении в период эксплуатации не допускается. Открытие задвижек, имеющих наружный байпас, надо производить после снижения перепада давления до 0,25 Рраб, для чего предварительно открывается задвижка или вентиль байпаса. Открытие и закрытие задвижек на полном перепаде давления допускается только в аварийных ситуациях. При установке задвижек на трубопроводах, где может наблюдаться прогрев задвижки с закрытым затвором (если в средней полости затвора есть вода), необходимо во избежание значительного возрастаний в них давления применять задвижки со сверленной тарелкой со стороны входа среды. Такое исполнение задвижек должно оговариваться заказом. Этим задвижкам дополнительно к номеру чертежа присваивается индекс С. Эксплуатация регулирующих клапанов допускается при перепаде давления не более 2 МПа. Перепад давления на этих же клапанах в режиме пуска до 0,8 Рраб. Главные предохранительные клапаны устанавливают в вертикальном положении (крышкой вверх). Отклонение оси клапана от вертикали допускается не более чем 0,3 мм на 100 мм высоты клапана. Импульсные клапаны устанавливают на каркасе, который крепится к фундаменту. Отклонение каркаса от плоскостности более 2 мм. Монтаж, настройка и эксплуатация импульсно-предохранительного устройства должны производиться по инструкции предприятия-изготовителя. Настройка ГПК с расходом 700 т/ч на давление срабатывания в интервале 0,1 МПа производится с помощью вставки на электроконтактном манометре, который посылает сигнал на электромагниты импульсного клапана. Работа импульсно-предохранительных устройств должна осуществляться по электрической схеме, в которой предусмотрена возможность принудительного (ручного) открытия и закрытия (подрыва и посадки) главных предохранительных клапанов, посредством переключателя со щита управления. Перед установкой электропривода на арматуру следует установить коробку концевых выключателей. При этом кулачки коробки концевых выключателей должны быть полностью освобождены от состояния, когда они свободно проворачиваются вокруг оси. При установке необходимо следить за тем, чтобы не было перекосов фланца коробки. Допускается установка между фланцем коробки и приводом прокладки из промасленного картона. Гайки, крепящие коробку, следует застопорить против самоотвинчивания пружинными шайбами. После установки электропривода нужно заполнить корпус редуктора автолом-10 до уровня контрольной пробки. Все масленки должны быть тщательно набиты солидолом. При осмотре электропривода в процессе эксплуатации следует проверять наличие смазки в ванне редуктора и в подшипниках электродвигателя. При использовании колонковых электроприводов совместно с приводными головками следует помнить, что управление маховиком приводной головки при присоединенной штанге невозможно (червячная передача самотормозящая), поэтому ручное управление надо осуществлять через маховик электропривода. Электрическое управление без надежного заземления недопустимо. Температура окружающего воздуха не должна превышать +50°С. При установке электропривода на горячих трубопроводах необходимо защитить его от воздействия температуры. Проверку электропривода с арматурой надо производить при наличии рабочего давления в трубопроводе. При этом следует проверить: переключение механизма ручной блокировки из положения электрического управления в положение ручного и наоборот (переключение должно быть легким, без заеданий, пружина должна обеспечивать нормальное сцепление кулачков полумуфт) и работу электропривода при ручном управлении, для чего один раз открыть и закрыть затвор арматуры (вращение маховика должно быть плавным, без заеданий). Для автоматического и дистанционного управления регулирующими клапанами используют электрические исполнительные механизмы и колонки дистанционного управления (КДУ). Эти устройства требуют надлежащего их сочленения с регулирующими клапанами. Как показывает опыт эксплуатации, правильное сочленение клапанов с исполнительными механизмами приводит к повышению качества работы автоматических регуляторов. Исполнительный механизм предназначен для работы в стационарных установках внутри помещения и должен монтироваться на полу или на промежуточных конструкциях с горизонтальным расположением вала. Допустимое отклонение от горизонтальной оси до 15° в любую сторону. При установке механизма с наклоном, превышающим 2°, масло в редукторе заливают до уровня, обеспечивающего погружение в него разбрызгивающей крыльчатки на глубину 8—10 мм. Корпус механизма должен быть заземлен через болт проводом сечением не менее 4 мм2.
§ 12. Установка общепромышленной арматуры
Контрольные вопросы
ГЛАВА V. ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТ ПО РЕМОНТУ ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ § 13. Ремонт арматуры без вырезки из трубопровода Для организации ремонта арматуры без вырезки ее из трубопровода необходимо оснастить рабочее место всеми необходимыми приспособлениями, инструментом, материалами и запасными деталями. Кроме того, необходимо обеспечить: свободный доступ к арматуре, напряжение тока для осветительных и силовых цепей и разводки сжатого воздуха и возможность использования подъемно-транспортных средств. В отличие от рабочего места эксплуатационного персонала рабочее место слесаря-ремонтника не является постоянным. Поэтому последние должны иметь переносные ящики с набором необходимых слесарных и контрольно-измерительных инструментов, а также приспособления для разборки (сборки) и обработки уплотнительных поверхностей корпусов арматуры. На рабочем месте слесаря-ремонтника должны быть установлены передвижные верстаки. Для подъема и перемещения тяжелых деталей арматуры можно применять: кран-тележки, переносные краны для ремонта задвижек (рис. 22), ручные тали и т.д. Рис. 22. Переносной кран для ремонта задвижек: 1 — основание, 2 — поворотная колонка, 3 — ручная лебедка, 4 — грузовая подвеска, 5 — каната, 6 — блок, 7 — задвижка Во многих местах тепловых электрических станций невозможно применить стационарные средства механизации для такелажных работ из-за большой насыщенности трубопроводами. В связи с этим на электростанциях применяются специальные сборные монорельсы. Монорельс выполняют по принципу инвентарных лесов с двутавром, на который подвешивается грузоподъемный механизм. Такой монорельс можно проложить в любом направлении, использовать для ремонта крупной арматуры, расположенной в труднодоступном месте. На ряде электростанций для механизации такелажных работ при ремонте арматуры применяются гидроподъемники. Для ускорения ремонта необходимо иметь комплект запасных деталей, которые нужно проверить и подготовить к началу ремонта, а также приспособления, измерительный и вспомогательный инструменты, притирочные и набивочные материалы. До начала работы слесарь-ремонтник арматуры должен ознакомиться с заданием, рабочим нарядом, технологическим процессом и чертежами. При выполнении работ он должен следить за тем, чтобы детали и необходимые материалы находились на отведенных для них местах. При разборке арматуры детали следует укладывать в ящики, предварительно рассортировав их по назначению и размерам. Как показывает опыт, при ремонте арматуры на месте установки следует руководствоваться следующими положениями:
Ответственной и трудоемкой операцией при ремонте арматуры является сборка. Необходимо, чтобы при сборке были выдержаны все допуски и посадки, что обеспечит легкость хода (подвижность) деталей арматуры без приложения дополнительных усилий. При ремонте арматуры на месте установки наиболее целесообразно применять приспособлений с пневматическим приводом: сверлильные машинки, гайковерты и т.п. При отсутствии сжатого воздуха можно пользоваться электрическим инструментом. Для обеспечения высокой производительности труда важно создать для рабочего наибольшие удобства, В зависимости от диаметра условного прохода и типа арматуры должны быть организованы рабочие места для:
Чтобы обеспечить все операции по ремонту определенного типа арматуры, начиная от разборки и проверки технического состояния отдельных деталей и кончая сдачей отремонтированной арматуры и проверкой качества ремонта в эксплуатационных условиях, в состав бригады включают рабочих разных специальностей. Организация комплексной бригады, состоящей из 3—4 рабочих разных специальностей, позволяет сократить сроки ремонта, повысить качество работы и производительность труда. Ремонт одной единицы арматуры с Dу 10—20 мм на месте установки производится слесарем 4-го разряда, а ремонт группы арматуры с Dу 10—20 мм — бригадой в количестве трех человек (слесарь 4-го разряда — 1 чел., слесарь 3-го разряда — 1 чел., слесарь 2-го разряда — 1 чел.). Ремонт одной единицы арматуры с Dу 40—60 мм на месте установки производят два человека (слесарь 4-го разряда — 1 чел. и слесарь 2-го разряда — 1 чел.). Ремонт одной единицы арматуры с Dу 100 мм и выше на месте установки производится бригадой в количестве трех человек (слесарь 5-го разряда — 1 чел., слесарь 3-го разряда — 1 чел., слесарь 2-го разряда — 1 чел.) . Бригаду возглавляет бригадир, который является старшим рабочим в бригаде. На должность бригадира может быть назначен наиболее квалифицированный рабочий, умеющий выполнять все поручаемые бригаде работы, кроме ответственных сварочных работ. Основные операции при ремонте арматуры на месте установки следующие: разборка; осмотр и дефектация; восстановление уплотнительной поверхности корпуса; восстановление уплотнительной поверхности тарелки (шибера); сборка с заменой изношенных деталей. Восстановление уплотнительной поверхности тарелки (шибера) производится в мастерской. По данным обследования тепловых и атомных электростанций количество арматуры, подлежащей ежегодному капитальному ремонту (в заводских условиях), составляет 20—30% количества арматуры, установленной на одном энергоблоке (установке). Такой объем ремонтируемой арматуры в обычных условиях требует значительного количества ремонтного персонала и увеличивает время простоя основного энергооборудования в ремонте. Высокая трудоемкость ремонтных работ заставляет искать новые организационные формы ремонта, которые должны лечь в основу ремонта арматуры. На основании изучения состояния существующей организации ремонта трубопроводной арматуры ряда электростанций и ремонтных предприятий разработаны предложения по улучшению организации ремонта арматуры. Сущность этих предложений состоит в индустриализации и централизации ремонта арматуры. Индустриализация и централизация способствуют переходу ремонта к более высокому организационному типу — серийному, сближающему ремонт с технологическим процессом серийного арматуростроения, обеспечивают возможность применения новой техники и прогрессивной технологии. Такая форма эффективна при капитальном ремонте арматуры, т.е. в заводских условиях, С этой целью необходимо создание ремонтных баз (цехов) по индустриально-заводскому ремонту, На рис. 23 приведена планировка участка по ремонту арматуры при ремонтно-механическом цехе электростанции. Участок должен быть оснащен необходимым стандартным и нестандартным оборудованием, обеспечивающим ремонт крупной и мелкой арматуры. К этому оборудованию относятся металлообрабатывающие станки, приспособление для ремонта арматуры в мастерской и на месте установки, стенды для разборки, сборки и гидравлического испытания, оборудование для химико-термической обработки деталей. Участок по ремонту состоит из следующих основных отделений: слесарного (разборка, сборка, притирка и пр.); станочного (изготовление деталей, обработка уплотнительных поверхностей, подгонка сопрягаемых деталей и пр.); азотирования и химического никелирования; наплавки и сварки; гидроиспытания. Трубопроводная арматура, поступающая в ремонт, разгружается на специально оборудованную для этого площадку и на тележке (электрокаре) подается на участок ремонта, где очищается от грязи. Крупную арматуру (задвижки с Dу 100 мм и выше) устанавливают на стендах 6 и 7, предохранительную (главный клапан) — на стенде 4, вентили с Dу 50 мм — на стенде 3, мелкую с Dу 10—20 мм — на стендах 2, закрепленных на верстаках 1. При разборке арматуры дефектные детали (шпиндели, штоки, тарелки, шиберы, седла и т.п.) складывают в специальную тару. Эти детали могут быть использованы для изготовления идентичных деталей более мелкой арматуры. Наплавка уплотнительных поверхностей арматуры, заварка дефектов в корпусах и крышках производится в сварочно-наплавочном отделении, а химико-термическая обработка деталей — в отделении азотирования и химического никелирования. Притирка уплотнительных поверхностей в корпусах крупной арматуры производится на притирочном станке 10 или переносными приспособлениями, мелкой арматуры — на четырехшпиндельном станке 8. Притирка тарелок, седел и шиберов производится на плоскопритирочном станке 7. Для ремонта фланцевой арматуры низкого и среднего давлений требуется большое количество паронитовых прокладок, поэтому на участке предусмотрено приспособление. С целью гидравлических испытаний арматуры на плотность и прочность на участке ремонта трубопроводной арматуры предусмотрены гидравлический пресс 18 и стенды 19, 20, 21 для установки и зажима арматуры. Транспортировка деталей к металлорежущим станкам на сварочно-наплавочном участке, а также на термическом участке производится с помощью ручной тележки. На участке ремонта трубопроводной арматуры при транспортировке арматуры используют подвесной электрический одноблочный кран. Контрольные вопросы
Рис. 23. Схема планировки участка по ремонту арматуры: I — отделение ремонта арматуры, II — химико-термическое отделение; 1 — верстак, 2 — слесарные тиски, 3 — стенд для сборки и разборки вентилей с Dу 10—20 мм, 4 — стенд для сборки н разборки ГПК, 5 — стенд для сборки и разборки вентилей с Dу 50 мм, 6, 7 — стенды для сборки и разборки крупной арматуры с Dу 100—450 мм, 8 — станок для притирки вентилей, 9 — станок, для вырезки паронитовых прокладок, 10 — двухшпиндельный станок для притирки арматуры, 11 — стенд для испытания и наладки электроприводов, 12 — станок для притирки тарелок шиберов, 13 — универсально-фрезерный станок, 14 — токарно-винторезный станок, 15 — вертикально-сверлильный станок, 16 — тумбочка для инструмента, 17 — точильный станок, 18 — гидропресс, 19 — стенд для гидравлического испытания вентилей с Dу 10—50 мм, 20 — стенд для гидравлического испытания фланцевой арматуры, 21, 22 — приспособление для опрессовки асбестовых колец, 23, 28 — стеллаж, 24 — кран-балка, 25 — вытяжной вентилятор, 26 — ванна для промывки деталей в бензине, 27 — стол, 29 — выпрямитель, 30 — ванна для электролитического обезжиривания, 31 — ванна для промывки деталей в холодной воде, 32, 35 — ванны для промывки деталей в горячей воде, 33 — ванна химического декопирования, 34 — ванна химического никелирования, 36 — эмалированная ванна для приготовления раствора, 37 — шкаф, 38 — стол, 39 — печь для азотирования, 40 — муфель, 41 — монорельс, 42 — электрическая таль. 43 — баллоны с аммиаком. 44 — емкость для растворения аммиака, 45 — осушитель аммиака, 46 — умывальник, 47 — бак для промывки деталей. ГЛАВА VI. СТАНКИ И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ ДЛЯ РЕМОНТА АРМАТУРЫ § 15. Станки и приспособления для ремонта арматуры в цехе (на участке) В целях повышения качества ремонта трубопроводной арматуры и производительности труда следует максимально внедрять наиболее прогрессивные конструкции станков, приспособлений (стенды) и инструменты, разработанные рационализаторами электростанций и ремонтных предприятий, проектными и конструкторскими организациями, арматурными заводами. Приведем ряд наиболее рациональных конструкций станков и приспособлений для ремонта арматуры в цехе (на участке) и на месте ее установки без вырезки из трубопровода, оправдавших себя на практике. При ремонте арматуры наиболее трудоемкими операциями являются разборка и сборка. Для этого на электростанциях и ремонтных предприятиях применяются следующие стенды: для ремонта вентилей с Dу 10—20 мм; для сборки и разборки вентилей с Dу 50 мм; для сборки и разборки арматуры с Dу 100 мм и более и пневматические поворотные тиски для вентилей с Dу 10—50 мм. Приспособление для притирки тарелок, седел и шиберов. Приспособление (рис. 24) разработано с использованием колонкового электропривода 1 Чеховского завода энергетического машиностроения. Для установки притирочной плиты 2 необходимо на верхнем конце вала 3 червячного колеса сделать квадрат. На плоскость притира устанавливают детали 4, подлежащие притирке. В свободном состоянии деталь удерживается на месте с помощью дуги 5. На таком приспособлении можно одновременно притирать две детали и более. Рис. 24. Приспособление для притирки тарелок, седел и шиберов. Двухшпиндельный притирочный станок. Станок (рис. 25) предназначен для притирки вентилей и клапанов с Dу 10—65 мм. Вращение от электродвигателя 1 через червячный редуктор 2 с помощью механизма переключения 3 передается на фрикционный механизм 4. Возвратно-поступательное движение шпинделя 8 осуществляется за счет сцепления диска 5 с секторами 6, которые находятся на ведущем диске 7 фрикционного механизма. К шпинделю с помощью головки 9 крепится скалка 10, на конец которой устанавливается соответствующий притир. Обрабатываемая арматура закрепляется втулкой 11 и винтом 12. На станке одновременно могут обрабатываться две детали. Рис. 25. Двухшпиндельный притирочный станок. Станок для притирки клиньев клиновых задвижек. Станок (рис. 26) предназначен для притирки уплотнительных поверхностей клиньев клиновых задвижек. При замене сменных сепараторов можно обрабатывать притиры для притирки корпусов этих же задвижек. Рис. 26. Станок для притирки клиньев клиновых задвижек. Вращение от электродвигателя 7 через червячный редуктор 2 передается на притирочный диск 3. Сепараторы 4, в которые устанавливаются притираемые детали, лежат на притирочном диске и опираются перфорированной частью на два ролика 5 и 6, расположенные в центре диска и на его окружности. Под притирочным диском находится желоб 7 для стока использованной притирочной смеси, которую скребок 8 сбрасывает в кружку 9. Необходимая нагрузка на притираемую поверхность создается противовесом, устанавливаемым на притираемую деталь. Управление станком кнопочное. Подвод шпинделя к обрабатываемому изделию осуществляется маховиком 4, отвод подъемно-поворотного механизма и поворот вокруг колонны 3 — вручную с помощью рукоятки. При этом зажимный хомут 7 должен быть освобожден. Рис. 27. Станок для шлифовки уплотнительных поверхностей арматуры до Dу 600 мм. Приспособление для вырезки мягких прокладок. Приспособление (рис. 28) предназначено для вырезки круглых прокладок диаметром до 500 мм, а также для прямолинейной и фигурной резки мягких листовых материалов. Приспособление состоит из рамки 1, по которой передвигается верхний центр 2. На нижней части рамки установлена шкала 9 и нижний центр 8, перемещающийся по рамке. Прокладка 10 прижимается этими центрами. Вращение от пневмопривода 4 передается на червячный редуктор 5 и ведущий нож 3. Ведомый нож 7 устанавливается так, чтобы его режущая кромка совпадала с режущей кромкой ведущего ножа, и контролируется фиксирующим устройством 6. Резка круглых прокладок осуществляется вращением центров 2 и 8 вручную. Резка прямоугольных прокладок производится без применения центров. Рис. 24. Приспособление для вырезки мягких прокладок до диаметра 500 мм. Приспособление для прессования сальниковых колец арматуры. Приспособление (рис. 29) предназначено для прессования сальниковых колец уплотнения шпинделя (штока) с сальниковой камерой и уплотнения бесфланцевого соединения корпуса с плавающей крышкой арматуры на высокие и сверхвысокие параметры. Размеры прессуемых колец: наибольший — 270300 мм, наименьший — 1424 мм. Управление приспособлением осуществляется вентилями 5. Прессование колец производится следующим образом: пуансон 2 отводится в нижнее положение и в кольцевой зазор матрицы 3 укладывается набивка с прослойкой графита. Кольца укладываются на полную высоту матрицы, которая запирается крышкой 4. Давлением от гидропресса дается рабочий ход поршню 7, пуансон перемещается вверх и производит прессование колец. После прессования поршень отводится в нижнее положение, крышка отводится в сторону и поворотным рабочим ходом спрессованные кольца выталкиваются из матрицы. В зависимости от размеров сальниковых колец пуансон и матрица могут легко заменяться. По сравнению с существующими приспособлениями для прессования сальниковых колец указанное приспособление является более комплектным, высокопроизводительным, обеспечивает необходимое усилие при прессовании. Рис. 29. Приспособление для прессования сальниковых колец арматуры Стенд для гидравлического испытания арматуры. Стенд (рис. 30) предназначен для гидравлического испытания вентилей с Dу 10—50 мм и состоит из передней и задней опор, соединенных между собой тягами и опорами из уголка. В задней опоре 7 установлена заглушка 3 со штуцером 2 и конусным наконечником 4. Выходное отверстие патрубка вентиля сопрягается с наконечником 5, который перемещается с помощью упорного штока 6. Подвод воды осуществляется через штуцер 2. Приспособление, изображенное на рис. 31, предназначено для гидравлического испытания задвижек через дренажное отверстие в корпусе. Испытуемая задвижка устанавливается на стенд. Приспособление с помощью штуцера 2 закрепляется к корпусу задвижки. Вода от гидропресса по трубке 1 подается в полость корпуса. Необходимая плотность соединения корпуса задвижки со штуцером и штуцера с трубкой обеспечивается резиновым уплотнением и бронзовой втулкой 3. Рис. 30. Стенд для гидравлического испытания вентилей с Dу 10—50 мм. Рис. 31. Приспособление для гидравлического испытания задвижек через дренажное отверстие. Стенд для испытания и регулировки электропривода. Стенд (рис. 32) предназначен для испытания и регулировки электроприводов на требуемый крутящий момент. Электропривод устанавливается на фланец 3 или на сменную втулку в зависимости от типа электропривода и закрепляется двумя установочными винтами, после чего электропривод подключается к электрической схеме управления. От приводного вала электропривода вращение передается валу 2 и шкиву 4. Нагрузка на электропривод создается с помощью маховика, который стягивает хомуты 1, фрикционными лентами тормозит шкив. На конце хомута укреплен динамометр 5, который фиксирует фактическую нагрузку. Рис. 32. Стенд для испытания и регулировки электроприводов. На таком стенде можно испытать электропривод при вращении приводного зала вправо и влево. Рис. 33. Приспособление для проточки уплотнительных поверхностей корпусов вентилей сDу 10—20 мм: 1 — разделка с вспомогательной подкладкой, 2 — разделка с применением вставки, 3 — гайка. Приспособление для проточки уплотнительных поверхностей седел задвижек на токарном станке. Приспособление (рис. 34) состоит из планшайбы 7, корпуса 2. Седло задвижки устанавливается в корпусе 2 и закрепляется винтом 3. Рис. 34. Приспособление для проточки уплотнительных поверхностей седел задвижки. Приспособление для изготовления гребенчатых прокладок диаметром от 22 до 465 мм. Основные детали приспособления (рис. 35): корпус 1, ходовой винт 2, резцедержатели (левый 3 и правый 4). В резцедержателях закрепляются специальные резцы (гребенки) 5. В правом резцедержателе для вырезки прокладки устанавливают отрезной резец. Перемещение резцедержателей с резцами осуществляется ходовым винтом. Заготовку 6 устанавливают на оправке 7, которая крепится в патроне токарного станка. Все приспособление закрепляется в суппорте токарного станка. Рис. 35. Приспособление для изготовления гребенчатых прокладок. Ротационная накатка. Ротационная накатка (рис. 36) предназначена для чистовой обработки уплотнительных поверхностей деталей, арматуры (тарелок, шиберов) в условиях мастерских электростанций и ремонтных предприятий. Сущность процесса накатывания заключается в том, что предварительно обработанная резанием поверхность подвергается накатыванию свободно вращающимися шариками. В результате давления шарика на обрабатываемую поверхность происходит пластическое деформирование поверхностного слоя. Беговая дорожка, образованная двумя коническими поверхностями колец 2 и 4, расположенными концентрично в корпусе 1, заполнена шариками 3. Сепаратор 11 удерживает шарики на беговой дорожке и вращается вокруг оси корпуса на шарикоподшипнике 10. При вращении корпуса шарики вращаются по беговой дорожке вокруг собственных осей и одновременно совершают поступательное движение по обрабатываемой плоскости. Приспособление (инструмент) крепится на шпинделе станка оправкой 5, сочлененной с корпусом 1 посредством пружинного амортизатора 6. К оправке жестко прикреплен винтами поводковый фланец 9. Вращение корпуса 1 передается посредством поводковых пальцев. Корпус удерживается в осевом положении с помощью направляющего пальца 7. Зазор между пальцем 7 и фланцем 9 и наличие тарельчатых пружин 8 позволяют шарикам самоустанавливаться на обрабатываемой поверхности и производить накатывание с определенным давлением. Изменение давления накатывания производится за счет сжатия тарельчатых пружин, т.е. путем изменения расстояния между поводковым фланцем и корпусом. Рис. 36. Ротационная накатка для обработки уплотнительных поверхностей тарелок и шиберов. Процесс накатывания наряду со значительным улучшением чистоты поверхности повышает эксплуатационные качества поверхностного слоя и долговечность работы детали. Рис. 37. Приспособление для шлифовки седел вентилей Dу 50 мм. При вращении гайки конусная втулка, перемещаясь, давит на конусные хвостовики лапок, установленных на осях, которые разжимаются и закрепляют приспособление в корпусе вентиля. Рис. 38. Приспособление для шлифовки седел бесфланцевых задвижек. На корпусе имеется специальное устройство для качания абразивного круга и универсальный механизм 7 для закрепления приспособления на корпусе задвижки и установки корпуса для осмотра шлифуемой поверхности. Рис. 39. Приспособление для притирки уплотнительных поверхностей задвижек с Dу 250—300 мм. Приспособление для шлифовки уплотнительных поверхностей корпусов задвижек с Dу 100-300 мм под гребенчатые прокладки. Шлифовальный круг 7 (рис. 40) получает вращение от турбинки 2, работающей на сжатом воздухе, который подается через вентиль 6. Осевая подача шлифовального круга осуществляется механизмом подачи 3, круговая подача шлифовального круга и корпуса 8 относительно оси приспособления — червячной парой 4 вручную. Приспособление устанавливают в корпусе арматуры и крепят механизмом зажима в проточке корпуса. Механизм зажима состоит из винта 5 с резьбой в верхней части и с тремя тягами 10, соединенными с кулачками 11 в нижней части. При вращении гайки 7 с тремя сухарями винт, соединенный с ней резьбой, перемещается, сдвигая или раздвигая кулачки. Планки 9, установленные на кулачках с помощью болтов, служат для установки правильного положения приспособления по плоскости шлифуемой поверхности, а кулачков — по диаметру. Рис. 40. Приспособление для шлифовки уплотнительных поверхностей корпусов задвижек с Dу 100—300 мм под гребенчатые прокладки. Контрольные вопросы
ГЛАВА VII. СПЕЦИАЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ РЕМОНТА ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРЫ § 17. Стали и сплавы Материалы, применяемые при ремонте арматуры, должны соответствовать маркам, указанным в чертежах. Качество материалов должно быть удостоверено сертификатами завода-поставщика, а в случае отсутствия сертификата — лабораторными анализами и испытаниями. Стали. Высокие требования предъявляются к сталям, используемым для изготовления деталей затвора и шпинделей (штоков) трубопроводной арматуры для тепловых и атомных электростанций. Эти детали работают в очень тяжелых условиях — при высоких температурах и периодических чередованиях температур (нагрев — охлаждение) , в условиях трения и при больших механических нагрузках. Детали арматуры в зависимости от условий их работы (давления, температуры, коррозионных свойств среды) изготовляют из углеродистых, легированных или высоколегированных марок сталей. Предельно допустимая рабочая температура для материалов различных марок приведена в приложении 2. Марки сталей, применяемых для изготовления основных деталей арматуры, приведены в табл. 3. При выборе стали-заменителя прежде всего необходимо руководствоваться сравнительными характеристиками основной стали и стали-заменителя. Они должны иметь примерно одинаковые технологические свойства, химический состав (особенно по углероду) и механические свойства (предел прочности при растяжении В, предел текучести Т, ударная вязкость Н, твердость в отожженном или отпущенном состоянии НВ) при рабочих температурах. Наиболее часто при производстве и ремонте арматуры высоких и сверхвысоких параметров среды применяют сплав на основе кобальта — стеллит. Его можно наносить на детали не только электродами ЦН-2, но и непосредственно литыми прутками ВЗК. В этом случае наплавка производится ацетиленокислородным пламенем с избытком ацетилена. При наплавке электродами ЦН-2 на металл, отличающийся от сплава теплофизическими свойствами, рекомендуется нанести подслой 1,5—2 мм аустенитными электродами марки ЦТ-1. Таблица 3. Стали, применяемые для изготовления энергетической арматуры
Таблица 4. Сплавы для наплавки уплотнительных поверхностей затворов арматуры
Прокладочные материалы. Для изготовления прокладок применяют как неметаллические, так и металлические материалы. Прокладки из металлических материалов используются для ответственных объектов и тяжелых условий работы арматуры (высокой температуры, высокого давления и т.д.) , но они требуют значительно больших усилий затяга соединения, чем мягкие прокладки. В качестве прокладок из неметаллических материалов в основном применяют паронит, резину и фторопласт. В настоящее время широко распространены прокладочные материалы: паронит ПОН (паронит общего назначения), ПМ (паронит маслобензостойкий), ПА (паронит, армированный сеткой) и ПЭ (паронит электролизерный), состоящий из асбеста (60—70%). каучука (12—15%), минеральных наполнителей (15—18%) и серы (1,5—2%). Для паронита каждой марки стандартом установлены предельно допустимое рабочее давление и температура в зависимости от состава среды. Наиболее прочен паронит марки ПА. Он может применяться для водяного пара давлением 10 МПа при температуре до 450°С. Парониты других марок применяются при более низких значениях параметров среды. Условия применения паронита для уплотнения фланцевых соединений арматуры, трубопроводов и насосов приведены в табл. 5. Таблица 5. Условия применения паронита для уплотнения фланцевых соединений арматуры, трубопроводов и насосов
Представляет интерес новый прокладочный материал БР-1 для уплотнения соединений металлических поверхностей, работающих в среде пара, воды, бензина, керосина, дизельного топлива, масла и различных нефтепродуктов, а также пищевой уксусной кислоты при температуре от -60 до +200°С и давлении не менее 1 МПа. По стойкости против действия указанных сред прокладочный материал БР-1 превосходит парониты ПОН и ПМБ. Кроме того, он не требует значительных удельных давлений сжатия и обеспечивает меньшее загрязнение уплотняемой среды, чем стандартные парониты. Кроме прокладок из паронита в химических цехах электростанций применяют резину, отличающуюся высокой эластичностью, что позволяет обеспечивать герметичность фланцевого соединения при небольших удельных давлениях на прокладке. Чрезмерное сжатие ухудшает эксплуатационные свойства резины, поэтому деформация резиновой прокладки не должна превышать 0,2—0,4 ее высоты. Для прокладок обычно используют листовую техническую резину без тканевых прослоек, которые ухудшают непроницаемость резины. Резина выпускается кислотощелочестойкой для сред с температурой от -30 до +50С, теплостойкой — для сред с температурой от -35 до +90С, морозостойкой — для сред с температурой от -45 до +50С, маслобензостойкой — для сред с температурой от -30 до +50С. Техническую резину выпускают в виде пластин или рулонов шириной 200—1750 мм, длиной 250—10000 и толщиной 0,5—50 мм. В последнее время на электростанциях начали применять фторопласт-4, который не растворяется и не набухает ни в каких растворителях. Прокладки из фторопласта применяют при температурах от -195 до +200С. Фторопласт несжимаем, отличается низкой упругостью, поэтому прокладки из него должны находиться в замкнутом объеме, причем зазоры между уплотнительными поверхностями, входящими одна в другую для образования замка, должны быть минимальными. Для изготовления прокладок используют пластины из фторопласта-4, выпускаемые размером от 2525 до 600600 мм и толщиной 0,8—2 мм. На основе фторопласта-4 создан специальный Фторопластовый уплотнительный материал ФУМ, имеющий также антикоррозионные свойства, что и фторопласт-4. ФУМ применяют также как уплотнительный материал в сальниках арматуры. Металлические прокладки изготовляют в виде плоских колец прямоугольного сечения из листового материала или в виде колец фасонного сечения из труб или поковок. К последним относятся линзовые прокладки чечевичного сечения, с сечением в виде овала и гребенчатые, имеющие сечение прямоугольника с треугольными выступами в виде гребенки. Металлы, применяемые для изготовления прокладок, приведены в табл. 6. Таблица 6. Металлы, применяемые для изготовлении прокладок
Для увеличения надежности фланцевого соединения и улучшения конструкции некоторых видов арматуры в настоящее время применяются спиральновитые прокладки (приложение 3) . Они состоят из каркаса (предварительно спрофилированных слоев ленты из нержавеющей хромоникелевой стали 12Х18Н10Т толщиной 0,2 мм) и наполнителя (паронита или асбобумаги), сечение прокладок представляет собой чередующиеся витки металла и наполнителя. Прокладки фланцевых соединений должны удовлетворять следующим основным требованиям: при затяжке фланцевых соединений скомпенсировать погрешности технологического изготовления уплотнительных поверхностей: иметь достаточную упругость для сохранения герметичности соединения при возможной деформации фланцев во время эксплуатации: сохранять уплотняющие свойства во время эксплуатации как можно дольше. Основные виды прокладок для фланцевых соединений приведены в табл. 7. Таблица 4. Виды и характеристика прокладок для фланцевых соединений
§ 18. Сальниковые уплотнения (набивка) Назначение сальника состоит в том, чтобы не допустить или возможно уменьшить пропуск рабочей среды в атмосферу через кольцевую щель, которая образуется при работе между подвижными деталями арматуры. Материал сальниковой набивки должен обеспечивать герметичность и не вызывать коррозии поверхности шпинделя, соприкасающейся с набивкой. Проведенные исследования показали, что коррозия стали в водной среде зависит от материала сальниковой набивки и металла шпинделя. Уменьшить коррозию шпинделя можно путем добавки в набивку алюминия или цинка путем применения коррозионно-стойких материалов. Наиболее часто в арматуре применяют сальниковые набивки в виде прессованных готовых колец (АГ-50); колец, нарезанных из шнура квадратного сечения (АГ-1) или спрессованной массы из асбеста с графитом. Основные материалы сальниковой набивки приведены в табл. 8. Таблица 8. Основные материалы сальниковой набивки
§ 19. Крепежные детали В качестве крепежных деталей фланцевых соединений станционных трубопроводов используются болты и шпильки с гайками и шайбами. Применение болтов допускается для фланцевых соединений с Ру не более 2,5 МПа и температурой не выше 300°С. Материалы крепежных деталей (приложение 4) и фланцев должны иметь одни и те же коэффициенты линейного расширения. Использование материалов с различными коэффициентами линейного расширения допускается для соединений в пределах температур от —10 до +100°С. Должны применяться гайки из сталей с меньшей твердостью, чем болт или шпилька. Крепежные детали из легированных сталей необходимо термически обрабатывать. Предельные значения твердости крепежных деталей, работающих при температуре металла выше 500°С, при различных сроках эксплуатации составляют: для стали 20ХМФБР (ЭП-44), 20Х1М1ФТР (ЭП-182), 18Х12ВМБФР, 20Х2М1Ф (ЭИ-723) твердость в исходном состоянии НВ = 241277; после эксплуатации 25 тыс. ч НВ = 228277; после эксплуатации 50 тыс. ч НВ =224277; после эксплуатации 75—100 тыс. ч НВ=221269. § 20. Смазочные материалы Ходовые узлы арматуры, приводы, сальники, затворы кранов во избежание коррозии и для обеспечения нормальной работы нужно регулярно смазывать. Поэтому смазки бывают антифрикционными, защитными и уплотняющими. Смазывающие материалы должны подбираться таким образом, чтобы в заданных условиях работы они обеспечивали сохранение жидкой прослойки, не выдавливались, не стекали, не смывались, были бы физически и химически стабильными. Смазочные материалы и области их применения приведены в приложении 5. Контрольные вопросы
ГЛАВА VIII. ДОПУСКИ, ПОСАДКИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ИЗМЕРЕНИЯ Систематическое повышение качества является обязательным требованием развития экономики. Вопросы допусков, посадок и технических измерений непосредственно связаны с качеством машин и различных установок, надежностью их в работе, долговечностью. При современной организации и техническом оснащении производственных процессов на заводах и ремонтных предприятиях необходимо, чтобы квалифицированные рабочие ориентировались в основных вопросах, касающихся допусков и посадок, а также технических измерений, в том числе понимали назначение и построение государственных и отраслевых стандартов, знали условные обозначения, встречающиеся на чертежах и в технологических картах. Квалифицированный рабочий должен иметь представление о единицах физических величин, принципах действия наиболее распространенных измерительных средств и метрологических показателях. Внутренние цилиндрические поверхности, а также внутренние поверхности с параллельными плоскостями (отверстия в ступицах, шпоночные пазы и пр.) являются охватывающими (их условно называют отверстиями; диаметры отверстий обозначают буквой D). Наружные отверстия (цилиндрическая поверхность вала, боковые грани шпонок) являются охватываемыми (их условно называют валами и обозначают буквой d). Размеры — это числовое значение линейной величины (диаметра, длины и т.д.), они делятся на номинальные, действительные и предельные. В машино- и приборостроении все размеры в технической документации задают и указывают в миллиметрах. Номинальный размер (D) — размер, относительно которого определяют предельные размеры и отсчитывают отклонения. Номинальные размеры являются основными размерами деталей или их соединений. Сопрягаемые поверхности имеют общий номинальный размер. Действительный размер (Dr, dr) — размер, установленный измерением с допустимой погрешностью. Погрешностью измерения называется отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины. Погрешность измерения, а следовательно, и выбор измерительных средств необходимо согласовывать с точностью, которая требуется для данного размера. Предельные размеры — два предельно допустимых размера, между которыми должен находиться или которым может быть равен действительный размер. Больший из двух предельных размеров называют наибольшим предельным размером (Dmax, dmax), а меньший — наименьшим предельным размером (Dmin, dmin) Предельные размеры позволяют оценивать точность обработки деталей. Отклонение — это алгебраическая разность между действительным и соответствующим номинальными размерами. Отклонения отверстий обозначают буквой E, валов — e. Действительное отклонение (Er, er) равно алгебраической разности действительного и номинального размеров: Er = Dr — D; er = dr — d. Предельное отклонение равно алгебраической разности предельного и номинального размеров. Различают верхнее, нижнее и среднее отклонения. Верхнее (ES, es) равно алгебраической разности наибольшего предельного и номинального размеров: ES = Dmax — D; es = dmax — D. Нижнее отклонение (EI, ei) равно алгебраической разности наименьшего предельного и номинального размеров: EI = Dmin — D; ei = Dmin — D. Среднее отклонение (Em, em) равно полусумме верхнего и нижнего отклонений: Em = 0,5 (ES + EI), em = 0,5 (es + ei). Пример. Определить предельные и средние отклонения для штифтов, у которых D = 20 мм, dmax = 20,01 мм и dmin = 19,989 мм. Решение. Верхнее отклонение es = dmax — D = 20,01 — 20 = 0,01 мм; нижнее отклонение ei = dmin — D = 19,989 — 20 = -0,011 мм; среднее отклонение em = 0,5 (es + ei) = 0,5 + 0,01 (-0,011) = -0,0005мм. Так размер штифта D = 20 мм с отклонениями на чертеже запишем следующим образом: 20. Действительные размеры годных деталей должны находиться в допустимых пределах, которые в каждом конкретном случае определяются предельными размерами или предельными отклонениями. Отсюда такое понятие как допуск размера. Допуск (T — общее обозначение, TD — отверстия, Td — вала) равен разности наибольшего и наименьшего предельных размеров: TD = Dmax — Dmin; Td = dmax — dmin; TD = ES — EI; Td = es — ei. Допуск всегда является положительной величиной независимо от способа его вычисления. На чертежах допуск указывают только через предельные отклонения, например: 10. Графическое изображение допусков и отклонений. Для наглядности допуски и отклонения на деталях и соединениях изображают графически (рис. 41). Рис. 41. Типовые примеры графического изображения допусков и отклонений. Для графического построения полей допусков и посадок проводят горизонтальную линию 00, называемую нулевой. Нулевая — это линия, положение которой соответствует номинальному размеру и от которой откладываются предельные отклонения размеров. Положительные отклонения — вверх от нулевой линии, отрицательные — вниз. На схемах указывают номинальный D и предельные (Dmax, Dmin, dmax, dmin) размеры, предельные отклонения (ES, EI, es, ei) поля допусков и другие параметры. П онятия о посадках и допуске посадки. Если у соединяемых между собой деталей размер отверстия больше размера вала, то в соединении будет зазор (S). Если же размер вала больше размера отверстия, то в соединении будет натяг (N). Зазором называется положительная разность между размерами отверстия и вала S = D — d (рис. 42, а). а натягом — положительная разность между размером вала и отверстия N = d — D (рис. 42, б). Рис. 42. Посадки с зазором (а) и натягом (б). Характер соединения двух деталей, зависящий от величины зазора или натяга, полученного при сборке узла, называется посадкой. В машинах и приборах требуются посадки с различными зазорами и натягами. В тех случаях, когда одна деталь должна перемещаться относительно другой без качки, следует иметь очень малый зазор: для того чтобы одна деталь могла свободно вращаться в другой (например, вал в отверстии), зазор должен быть больше. Если соединенные вал и втулка представляют собой как бы одно целое, они соединены с натягом и не могут перемещаться относительно друг друга. Посадки подразделяют на три вида: подвижные, обеспечивающие зазор в соединении: неподвижные (прессовые), обеспечивающие натяг в соединении; переходные, которые названы так потому, что до сборки вала и втулки нельзя сказать, что будет в соединении — зазор или натяг, так как заданные отклонения на вал и отверстие перекрывают друг друга. В зависимости от использованного допуска у той и другой детали при переходной посадке может оказаться, что размер вала больше размера отверстия или размер отверстия больше размера вала. Для оценки точности соединений (посадок) пользуются понятием допуска посадки, под которым понимается разность между наибольшим и наименьшим зазорами (в посадках с зазором) или наибольшим и наименьшим натягами (в посадках с натягом). В переходных посадках допуск посадки равен разности между наибольшим и наименьшим натягами или сумме наибольшего натяга и наибольшего зазора. Допуск посадки равен также сумме допусков отверстия и вала. Во всех стандартных посадках системы отверстия нижнее отклонение отверстия равно нулю: в этом случае наименьший предельный размер отверстия равен номинальному. Поле допуска такого отверстия называется основным. Система вала — это совокупность посадок, в которых предельные отклонения валов одинаковы (при одном номинальном размере и одном классе точности), а различные посадки достигаются путем изменения предельных отклонений отверстий (рис. 43, б). Во всех стандартных посадках системы вала верхнее отклонение вала равно нулю. После доп уска такого вала называется основным. Рис. 43. Эскизы посадок: а — в системе отверстия (I, II, III — эскизы валов с разными предельными размерами под посадки), б — в системе вала (I, II, III, IV — эскизы отверстий с разными предельными размерами под посадки) Общие сведении о системах допусков и посадок. С 1980 г. в странах — членах СЭВ введена единая система допусков и посадок (ЕСДП СЭВ) всех типовых соединений в машиностроении. Допуски и посадки системы регламентируются стандартами СЭВ (ОСТ СЭВ), которые составляются на основе стандартов международной системы (ИСО), и в СССР действуют в качестве государственных стандартов. Это приводит к возможности применения в разных странах единой технической документации и стандартной технической оснастки, повышает уровень взаимозаменяемости в машино- и приборостроении и обеспечивает взаимовыгодную торговлю. Система допусков и посадок СЭВ распространяется на размеры до 10000 мм (нижний предел — менее 1 мм — неограничен). Указанный диапазон размеров разбит на три группы: до 500 мм, свыше 500 до 3150 мм и свыше 3150 до 10000 мм. Перечисленные группы размеров подразделены на основные и промежуточные интервалы. Для размеров до 500 мм установлено 13 основных интервалов. Начиная с 10 мм основные интервалы дополнительно разбиты на промежуточные. Размеры свыше 500 до 3150 мм разбиты на 8 основных и 16 промежуточных интервалов, а свыше 3150 мм — на 5 основных и 10 промежуточных. Промежуточные интервалы введены для отклонений, образующих посадки с большими натягами и зазорами для получения более равномерных зазоров и натягов. В системе допусков и посадок СЭВ для гладких цилиндрических соединений допуски отверстий и валов обозначают IТ, что означает “допуск ИСО”. В ЕСДП СЭВ для размеров до 10000 мм установлено 19 квалитетов (квалитет — совокупность допусков, соответствующих одинаковой степени точности для всех номинальных размеров): 01, 02, …, 17. В порядке убывания точности допуски квалитетов условно обозначают IТ01, IТ0, IТ2, …, IТ16, IТ17. Квалитеты с 01 до 04 предназначены для особо точных деталей и измерительных инструментов (в системе ОСТ с 02 по 09 классы точности) : квалитеты с 5-го по 14-й предназначены для сопряжения деталей (в системе ОСТ с 1-го по 5-й классы); квалитеты с 14-го по 17-й — для выполнения свободных, не сопрягающихся размеров (в системе ОСТ с 7-го по 10-й классы) . Обозначение посадок на чертежах в системе СЭВ выполняется следующим образом. За номинальным размером проставляется буква, обозначающая назначенную посадку, а после нее дается цифра, которая указывает номер квалитета, например: 25H7 — для отверстия и 25h7 — для вала. Система СЭВ предусматривает также обозначение посадок на чертежах деталей с помощью числовых значений предельных отклонений — 25+0,021, 25 или комбинированным способом — 25Н7(+0,021), 25. На чертежах изделий сопряжения обозначаются разными способами: 25, или 25Н7/g6, или 25Н7—g6, где 25Н7 — отверстие, 25g6 — вал. Стандарт СТ СЭВ 145-75 содержит таблицы (для отверстий и валов), в которых указаны 28 рядов (по числу посадок) значений основных отклонений. В табл. 9 приведены предпочтительные посадки системы СЭВ и примерные рекомендации по замене посадок системы ОСТ посадками по системе СЭВ в диапазоне от менее 1 до 500 мм. Таблица 9. Поля допусков валов и отверстий
Продолжение
Продолжение
Продолжение
Продолжение
Продолжение
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|