ტოლერანტობა და მორგება მექანიკურ ინჟინერიაში

2024 ავტორი: Howard Calhoun | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-02 13:57

მეტროლოგია არის მეცნიერება გაზომვების, საშუალებებისა და მათი ერთიანობის უზრუნველსაყოფად, აგრეთვე საჭირო სიზუსტის მიღწევის გზების შესახებ. მისი საგანია ობიექტების პარამეტრების შესახებ რაოდენობრივი ინფორმაციის შერჩევა მოცემული სანდოობითა და სიზუსტით. მეტროლოგიის მარეგულირებელი ჩარჩო არის სტანდარტები. ამ სტატიაში განვიხილავთ ტოლერანტობისა და დაშვების სისტემას, რომელიც ამ მეცნიერების ქვეგანყოფილებაა.

ნაწილების ურთიერთშემცვლელობის კონცეფცია

თანამედროვე ქარხნებში ტრაქტორები, მანქანები, ჩარხები და სხვა მანქანები იწარმოება არა ერთეულებით ან ათობით, არამედ ასობით და თუნდაც ათასობით. წარმოების ასეთი მოცულობით, ძალიან მნიშვნელოვანია, რომ თითოეული წარმოებული ნაწილი ან ასამბლეა ზუსტად მოთავსდეს თავის ადგილზე აწყობის დროს დამატებითი ზეინკალი კორექტირების გარეშე. ყოველივე ამის შემდეგ, ასეთი ოპერაციები საკმაოდ შრომატევადი, ძვირია და დიდ დროს მოითხოვს, რაც მიუღებელია მასობრივ წარმოებაში. თანაბრად მნიშვნელოვანია, რომ ასამბლეაში შემავალი ნაწილები ჩანაცვლების საშუალებას იძლევა.მათთან სხვა საერთო მიზნებისთვის, მთელი დასრულებული განყოფილების ფუნქციონირების დაზიანების გარეშე. ნაწილების, შეკრებებისა და მექანიზმების ასეთ ურთიერთშემცვლელობას გაერთიანება ეწოდება. ეს არის ძალიან მნიშვნელოვანი წერტილი მანქანათმშენებლობაში, ის საშუალებას გაძლევთ დაზოგოთ არა მხოლოდ ნაწილების დიზაინისა და წარმოების ღირებულება, არამედ წარმოების დრო, გარდა ამისა, ეს ამარტივებს პროდუქტის შეკეთებას მისი ექსპლუატაციის შედეგად. ურთიერთშემცვლელობა არის კომპონენტებისა და მექანიზმების თვისება, დაიკავონ თავიანთი ადგილი პროდუქტებში წინასწარი შერჩევის გარეშე და შეასრულონ თავიანთი ძირითადი ფუნქციები სპეციფიკაციების შესაბამისად.

შეჯვარების ნაწილები

ორ ნაწილს, ერთმანეთთან დამაგრებულ ან მოძრავად დაკავშირებულს, ეწოდება შეჯვარება. და მნიშვნელობას, რომლითაც ხორციელდება ეს არტიკულაცია, ჩვეულებრივ უწოდებენ შეჯვარების ზომას. მაგალითად არის ხვრელის დიამეტრი საბურავში და შესაბამისი ლილვის დიამეტრი. მნიშვნელობას, რომლითაც კავშირი არ ხდება, ჩვეულებრივ უწოდებენ თავისუფალ ზომას. მაგალითად, ხრახნის გარე დიამეტრი. ურთიერთშემცვლელობის უზრუნველსაყოფად, ნაწილების შეჯვარების ზომები ყოველთვის ზუსტი უნდა იყოს. თუმცა, ასეთი დამუშავება ძალიან რთული და ხშირად არაპრაქტიკულია. ამიტომ ტექნოლოგიაში გამოიყენება ე.წ. მიახლოებითი სიზუსტით მუშაობისას ურთიერთშემცვლელი ნაწილების მოპოვების მეთოდი. ეს მდგომარეობს იმაში, რომ სხვადასხვა საოპერაციო პირობებისთვის, კვანძები და ნაწილები ადგენენ მათი ზომების დასაშვებ გადახრებს, რომლითაც შესაძლებელია ამ ნაწილების უნაკლო ფუნქციონირება განყოფილებაში. ასეთი ოფსეტები, გათვლილი სხვადასხვა საოპერაციო პირობებისთვის, აგებულია მოცემულობაშიგარკვეული სქემა, მისი სახელია "ტოლერანტებისა და დაშვების ერთიანი სისტემა".

ტოლერანტობის კონცეფცია. რაოდენობის მახასიათებლები

ნახაზზე მოწოდებული ნაწილის გამოთვლილ მონაცემებს, საიდანაც ხდება გადახრების დათვლა, ჩვეულებრივ უწოდებენ ნომინალურ ზომას. როგორც წესი, ეს მნიშვნელობა გამოიხატება მთელ მილიმეტრებში. ნაწილის ზომას, რომელიც რეალურად მიიღება დამუშავების დროს, ეწოდება ფაქტობრივ ზომას. მნიშვნელობებს შორის, რომელთა შორისაც ეს პარამეტრი მერყეობს, ჩვეულებრივ ლიმიტს უწოდებენ. აქედან მაქსიმალური პარამეტრი არის ყველაზე დიდი ზომის ლიმიტი, ხოლო მინიმალური პარამეტრი ყველაზე პატარა. გადახრები არის განსხვავება ნაწილის ნომინალურ და ზღვრულ მნიშვნელობას შორის. ნახაზებში ეს პარამეტრი ჩვეულებრივ მითითებულია რიცხვითი ფორმით ნომინალურ ზომაზე (ზედა მნიშვნელობა მითითებულია ზემოთ, ხოლო ქვედა მნიშვნელობა ქვემოთ).

შესვლის მაგალითი

თუ ნახატზე ნაჩვენებია მნიშვნელობა 40^{+0, 15}_{-0, 1, მაშინ ეს ნიშნავს, რომ ნომინალური ზომა ნაწილი არის 40 მმ, უდიდესი ზღვარი +0,15, ყველაზე პატარა -0,1. განსხვავებას ნომინალურ და მაქსიმალურ ზღვრულ მნიშვნელობას შორის ზედა გადახრა ეწოდება, მინიმალურს კი - ქვედა. აქედან, ფაქტობრივი მნიშვნელობები ადვილად განისაზღვრება. ამ მაგალითიდან გამომდინარეობს, რომ ყველაზე დიდი ზღვრული მნიშვნელობა იქნება 40+0, 15=40,15 მმ, ხოლო უმცირესი: 40-0, 1=39,9 მმ. განსხვავებას უმცირეს და უდიდეს ზღვრულ ზომებს შორის ტოლერანტობა ეწოდება. გამოითვლება შემდეგნაირად: 40, 15-39, 9=0.25მმ.}

უფსკრული და შებოჭილობა

მოდით განვიხილოთკონკრეტული მაგალითი, სადაც ტოლერანტობა და მორგება არის მთავარი. დავუშვათ, რომ ჩვენ გვჭირდება ნაწილი ნახვრეტით 40^{+0, 1}, რათა მოთავსდეს ლილვზე ზომებით 40^{-0, 1} _{-0, 2}. ეს ჩანს იმ პირობით, რომ ყველა ვარიანტის დიამეტრი ხვრელზე ნაკლები იქნება, რაც ნიშნავს, რომ ასეთი კავშირით აუცილებლად წარმოიქმნება უფსკრული. ასეთ დაშვებას ჩვეულებრივ უწოდებენ მოძრავს, რადგან ლილვი თავისუფლად ბრუნავს ხვრელში. თუ ნაწილის ზომაა 40^{+0, 2}_{+0, 15, მაშინ ნებისმიერ პირობებში ის ხვრელის დიამეტრზე დიდი იქნება. ამ შემთხვევაში, ლილვი უნდა იყოს დაჭერილი და იქნება ჩარევა შეერთებაში.}

დასკვნა

ზემოხსენებული მაგალითებიდან გამომდინარე, შეიძლება შემდეგი დასკვნების გამოტანა:

• უფსკრული არის განსხვავება ლილვისა და ხვრელის რეალურ ზომებს შორის, როდესაც ეს უკანასკნელი პირველზე მეტია. ამ კავშირით ნაწილებს აქვთ თავისუფალი ბრუნვა.
• წინასწარი დატვირთვა ჩვეულებრივ უწოდებენ განსხვავებას ხვრელის და ლილვის რეალურ ზომებს შორის, როდესაც ეს უკანასკნელი პირველზე მეტია. ამ შეერთებით, ნაწილები დაჭერილია.

შეესაბამება და სიზუსტის კლასები

სადესანტო ჩვეულებრივ იყოფა ფიქსირებულ (ცხელი, დაჭერით, ადვილად დაჭერით, ყრუ, მჭიდროდ, მკვრივი, დაძაბული) და მობილურებად (სრიალი, სირბილი, მოძრაობა, ადვილად გასაშვები, ფართო გაშვება). მანქანათმშენებლობასა და ხელსაწყოებში, არსებობს გარკვეული წესები, რომლებიც არეგულირებს ტოლერანტობას და დაშვებას. GOST ითვალისწინებს გარკვეული სიზუსტის კლასებს შეკრებების წარმოებაში მითითებული განზომილებიანი გადახრების გამოყენებით. პრაქტიკიდანცნობილია, რომ საგზაო და სასოფლო-სამეურნეო მანქანების დეტალები მათი ფუნქციონირებაზე ზიანის მიყენების გარეშე შეიძლება დამზადდეს ნაკლები სიზუსტით, ვიდრე სახამებლის, საზომი ხელსაწყოებისა და მანქანებისთვის. ამასთან დაკავშირებით, მექანიკურ ინჟინერიაში ტოლერანტობასა და შესაბამისობას აქვს ათი განსხვავებული სიზუსტის კლასი. მათგან ყველაზე ზუსტია პირველი ხუთი: 1, 2, 2a, 3, 3a; შემდეგი ორი ეხება საშუალო სიზუსტეს: 4 და 5; და ბოლო სამი უხეში: 7, 8 და 9.

იმისათვის, რომ გავიგოთ, რა სიზუსტის კლასში უნდა იყოს დამზადებული ნაწილი, ნახაზზე, შესაბამისობის აღმნიშვნელი ასოს გვერდით, ჩაწერეთ რიცხვი, რომელიც მიუთითებს ამ პარამეტრს. მაგალითად, მარკირება C4 ნიშნავს, რომ ტიპი სრიალებს, კლასი 4; X3 - გაშვებული ტიპი, მე-3 კლასი. მეორე კლასის ყველა სადესანტოსთვის ციფრული აღნიშვნა არ არის მითითებული, რადგან ის ყველაზე გავრცელებულია. ამ პარამეტრის შესახებ დეტალური ინფორმაცია შეგიძლიათ მიიღოთ ორტომეული საცნობარო წიგნიდან "ტოლერანტები და მორგება" (Myagkov V. D., 1982 წლის გამოცემა)..

ლილვისა და ხვრელის სისტემა

ტოლერანტობა და მორგება ჩვეულებრივ განიხილება, როგორც ორი სისტემა: ხვრელები და ლილვები. პირველი მათგანი ხასიათდება იმით, რომ მასში ყველა ტიპი ერთი და იგივე ხარისხის სიზუსტითა და კლასით ეხება ერთსა და იმავე ნომინალურ დიამეტრს. ხვრელებს აქვთ ზღვრული გადახრების მუდმივი მნიშვნელობები. ასეთ სისტემაში დაშვების მრავალფეროვნება მიიღება ლილვის მაქსიმალური გადახრის შეცვლის შედეგად.

მეორე მათგანი ხასიათდება იმით, რომ ყველა ტიპი ერთი და იგივე ხარისხის სიზუსტითა და კლასით ეხება ერთსა და იმავე ნომინალურ დიამეტრს. ლილვს აქვს მუდმივი ზღვრული მნიშვნელობებიგადახრები. ხვრელების მაქსიმალური გადახრების მნიშვნელობების შეცვლის შედეგად ტარდება მრავალფეროვანი დაშვება. ხვრელების სისტემის ნახატებში ჩვეულებრივად აღინიშნა ასო A, ხოლო ლილვი - ასო B. ასოსთან ახლოს მოთავსებულია სიზუსტის კლასის ნიშანი.

სიმბოლოების მაგალითები

თუ ნახაზზე მითითებულია "30A3", ეს ნიშნავს, რომ მოცემული ნაწილი უნდა იყოს დამუშავებული მესამე სიზუსტის კლასის ხვრელების სისტემით, თუ მითითებულია "30A", ეს ნიშნავს იგივე სისტემის გამოყენებას, მაგრამ მეორე კლასი. თუ ტოლერანტობა და მორგება მზადდება ლილვის პრინციპის მიხედვით, მაშინ საჭირო ტიპი მითითებულია ნომინალურ ზომაზე. მაგალითად, ნაწილი აღნიშვნით "30B3" შეესაბამება სიზუსტის მესამე კლასის ლილვის სისტემის დამუშავებას.

თავის წიგნში, M. A. Paley („ტოლერანტობა და მორგება“) განმარტავს, რომ მექანიკურ ინჟინერიაში ხვრელის პრინციპი უფრო ხშირად გამოიყენება, ვიდრე ლილვი. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ის მოითხოვს ნაკლებ აღჭურვილობას და ხელსაწყოებს. მაგალითად, მოცემული ნომინალური დიამეტრის ხვრელის ამ სისტემის მიხედვით დასამუშავებლად, ამ კლასის ყველა ჩამოსასხმელად საჭიროა მხოლოდ ერთი დამჭერი, ხოლო დიამეტრის შესაცვლელად საჭიროა ერთი ზღვრული საცობი. ლილვის სისტემით, საჭიროა ცალკე დამჭერი და ცალკე შტეფსელი, რათა უზრუნველყოს თითოეული მორგება იმავე კლასში.

ტოლერანტობა და ჯდება: გადახრის ცხრილი

სიზუსტის კლასების დასადგენად და შესარჩევად, ჩვეულებრივ გამოიყენება სპეციალური საცნობარო ლიტერატურა. ასე რომ, ტოლერანტობა და მორგება (ცხრილი მაგალითით მოცემულია ამ სტატიაში), როგორც წესი, ძალიან მცირე მნიშვნელობებია. ამისთვისიმისათვის, რომ ზედმეტი ნულები არ დაიწეროს, ლიტერატურაში ისინი მითითებულია მიკრონებით (მილიმეტრის მეათასედი). ერთი მიკრონი შეესაბამება 0,001 მმ. ჩვეულებრივ, ნომინალური დიამეტრი მითითებულია ასეთი ცხრილის პირველ სვეტში, ხოლო ხვრელის გადახრები მითითებულია მეორეში. დანარჩენი გრაფიკები იძლევა სხვადასხვა ზომის სადესანტოებს მათი შესაბამისი გადახრებით. ამ მნიშვნელობის გვერდით პლუს ნიშანი მიუთითებს, რომ ის უნდა დაემატოს ნომინალურ ზომას, მინუს ნიშანი მიუთითებს, რომ უნდა გამოკლდეს.

თემები

ხრახნიანი შეერთებების ტოლერანტობა და მორგება უნდა ითვალისწინებდეს იმ ფაქტს, რომ ძაფები შეწყვილებულია მხოლოდ პროფილის გვერდებზე, გამონაკლისი შეიძლება იყოს მხოლოდ ორთქლის მჭიდრო ტიპები. აქედან გამომდინარე, ძირითადი პარამეტრი, რომელიც განსაზღვრავს გადახრების ხასიათს, არის საშუალო დიამეტრი. გარე და შიდა დიამეტრის ტოლერანტობა და მორგება დაყენებულია ისე, რომ მთლიანად აღმოიფხვრას ძაფის ღეროებისა და ზედა ნაწილების გასწვრივ დაჭერის შესაძლებლობა. გარე განზომილების შემცირებისა და შიდა განზომილების გაზრდის შეცდომები არ იმოქმედებს მაკიაჟის პროცესზე. თუმცა, ძაფის სიმაღლესა და პროფილის კუთხით გადახრები გამოიწვევს შესაკრავის დაჭიმვას.

გაპის ძაფების ტოლერანტობა

ტოლერანტობა და კლირენსი ყველაზე გავრცელებულია. ასეთ კავშირებში საშუალო დიამეტრის ნომინალური მნიშვნელობა უდრის თხილის ძაფის ყველაზე დიდ საშუალო მნიშვნელობას. გადახრები ჩვეულებრივ ითვლება ძაფის ღერძის პერპენდიკულარული პროფილის ხაზიდან. ეს განისაზღვრება GOST 16093-81-ით. თხილის და ჭანჭიკების ძაფის დიამეტრის ტოლერანტობა ენიჭება სიზუსტის განსაზღვრულ ხარისხს (მითითებულია რიცხვით). მიღებულიაამ პარამეტრის მნიშვნელობების შემდეგი სერია: q1=4, 6, 8; d2=4, 6, 7, 8; D1=4, 6, 7, 8; D2=4, 5, 6, 7. მათთვის ტოლერანტობა დადგენილი არ არის. ძაფის დიამეტრის ველების განთავსება ნომინალური პროფილის მნიშვნელობასთან მიმართებაში დაგეხმარებათ ძირითადი გადახრების დადგენაში: ზედა ჭანჭიკების გარე მნიშვნელობებისთვის და ქვედაები თხილის შიდა მნიშვნელობებისთვის. ეს პარამეტრები პირდაპირ დამოკიდებულია სიზუსტესა და კავშირის საფეხურზე.

ტოლერანტობა, მორგება და ტექნიკური გაზომვები

აღნიშნული პარამეტრების მქონე ნაწილებისა და მექანიზმების წარმოებისა და დასამუშავებლად, ტურნერმა უნდა გამოიყენოს სხვადასხვა საზომი ხელსაწყოები. ჩვეულებრივ, უხეში გაზომვებისა და პროდუქტების ზომების შესამოწმებლად გამოიყენება სახაზავები, კალიპერები და შიდა ლიანდაგები. უფრო ზუსტი გაზომვისთვის - კალიპერები, მიკრომეტრები, ლიანდაგები და ა.შ. ყველამ იცის რა არის სახაზავი, ამიტომ მასზე აღარ შევჩერდებით.

კალიპერი არის მარტივი ინსტრუმენტი სამუშაო ნაწილების გარე ზომების გასაზომად. იგი შედგება იმავე ღერძზე დამაგრებული მბრუნავი მოღუნული ფეხის წყვილისაგან. ასევე არის ზამბარის ტიპის კალიპერი, ის დგება საჭირო ზომაზე ხრახნით და თხილით. ასეთი ინსტრუმენტი ოდნავ უფრო მოსახერხებელია, ვიდრე მარტივი, რადგან ის ინარჩუნებს მითითებულ მნიშვნელობას.

კალიპერი შექმნილია შიდა გაზომვების მისაღებად. არის ჩვეულებრივი და საგაზაფხულო ტიპი. ამ ხელსაწყოს მოწყობილობა კალიბრის მსგავსია. ინსტრუმენტის სიზუსტე არის 0,25 მმ.

კალიპერი უფრო ზუსტი მოწყობილობაა. მათ შეუძლიათ გაზომონ როგორც გარე, ასევე შიდა ზედაპირები.დამუშავებული ნაწილები. ტურნერი, როდესაც მუშაობდა ხორხზე, იყენებს კალიბრს ღრმულის ან რაფის სიღრმის გასაზომად. ეს საზომი ხელსაწყო შედგება ლილვისგან გრადაციებითა და ყბებით და ჩარჩო მეორე წყვილი ყბებით. ხრახნის დახმარებით ჩარჩო ფიქსირდება ღეროზე საჭირო მდგომარეობაში. გაზომვის სიზუსტეა 0,02 მმ.

სიღრმის ლიანდაგი - ეს მოწყობილობა შექმნილია ღარებისა და ქვედაბოლოების სიღრმის გასაზომად. გარდა ამისა, ინსტრუმენტი საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ რაფების სწორი პოზიცია ლილვის სიგრძის გასწვრივ. ამ მოწყობილობის მოწყობილობა კალიბრის მსგავსია.

მიკრომეტრები გამოიყენება სამუშაო ნაწილის დიამეტრის, სისქის და სიგრძის ზუსტად დასადგენად. ისინი იძლევიან კითხვას 0,01 მმ სიზუსტით. გაზომილი ობიექტი მდებარეობს მიკრომეტრულ ხრახნსა და ფიქსირებულ ქუსლს შორის, კორექტირება ხდება ბარაბნის ბრუნვით.

შიდა ლიანდაგები გამოიყენება შიდა ზედაპირების ზუსტი გაზომვისთვის. არის ფიქსირებული და მოცურების მოწყობილობები. ეს ხელსაწყოები არის წნელები საზომი ბურთის ბოლოებით. მათ შორის მანძილი შეესაბამება განსაზღვრული ხვრელის დიამეტრს. შიდა ლიანდაგის გაზომვის ლიმიტებია 54-63 მმ, დამატებითი თავით, დიამეტრის დადგენა შესაძლებელია 1500 მმ-მდე.