Что такое вал в станке: Распределительный вал токарного станка

alexxlab | 14.01.1970 | 0 | Разное

Обработка валов на токарных станках разных производителей

Ключевыми параметрами являются крутящий момент и мощность, влияющие на производительность станка, выбор режимов резания, параметры токарных станков, характеристики револьверной головки и стойки ЧПУ.

Из представленных станков наилучшими характеристиками по мощности и крутящему моменту обладает Gildemeister CTX 800 (34 кВт и 280 Нм). Мощность приводных позиций станка Gildemeister CTX 800 также превосходит мощность приводных позиций Okuma LB 4000 EX MC750. На всем представленном оборудовании возможна обработка валов на токарных станках, а с повышением крутящего момента и мощности появляется возможность выбирать оптимальные режимы резания (снимать больший припуск, увеличивать подачу) и за счет этого уменьшать время (основное) обработки детали. Также одним из параметров, влияющих на время (вспомогательное) обработки, является скорость быстрых (холостых) перемещений суппорта. Наибольшая скорость у Gildemeister CTX 800 — по всем осям 30 м/с. При этом Gildemeister CTX 800 имеет направляющие качения.

Токарные параметры всех станков позволяют обрабатывать детали с типоразмерами, производимыми в данное время. Однако есть тенденция роста типоразмеров деталей, следовательно, логично выбирать станок, позволяющий обрабатывать детали наибольших размеров. Станок Gildemeister CTX 800 (мах диаметр заготовки 700 мм) сильно превосходит остальные станки по этим параметрам. По точности Okuma LB 4000 EX MC-750 превосходит Gildemeister CTX 800 на 1 мкм.

При выборе станка с ЧПУ немаловажным показателем служит наличие у фирмы поставщика сервисного центра и склада, так как быстрое гарантийное и послегарантийное обслуживание является неотъемлемой частью жизненного цикла любого оборудования.

Японские станки последнего поколения имеют мощный привод главного и вспомогательного движений и при этом обладают хорошей компактностью, что заметно уменьшает площадь, занимаемую станком.

Немецкие станки имеют качественные характеристики в плане обработки, но являются представителями предыдущего поколения (ременная передача).

Все фирмы, поставляющие западные и корейские станки, осуществляют шефмонтаж с использованием инженеров фирм-производителей. Сервисных центров, как правило, не имеют, имеют несколько сервис-инженеров.

Таким образом, наилучшими техническими характеристиками обладает станок Gildemeister CTXbeta 800.

Подводя итог исследования, можно сказать, что в качестве объектов испытаний при обработке валов на токарных станках были рассмотрены токарные станки с ЧПУ отечественных и зарубежных производителей, проведены испытания шпиндельного узла (ШУ) по параметрам кинематической точности (КТ) на базе станка СТП-125 при обработке вала. В результате этих испытаний были определены траектории движения шпинделей (рис. 3).

Все исследования технологических процессов проводились при помощи анализатора спектра колебаний типа СК4-72. Показания снимались при различных частотах его вращения. Сигналы поступали с датчиков перемещений шпинделя на вход анализатора.

Строгальные валы (ножевые) по дереву для станков

Строганием обрабатывают металлические и деревянные заготовки. С помощью этого процесса будущей детали придают необходимую форму и качество поверхности. Рабочие валы в строгальных станках называют строгальными валами.

Строгальные валы

Классификация строгальных валов

В строгальных станках применяются следующие виды режущих валов:

• горизонтальные верхние;
• горизонтальные нижние;
• прямые;
• валы с фасонными ножами;
• шейперные;
• секционные.

По геометрическим размерам все они делятся на две категории: тонкие и толстые. К толстым относятся валы, имеющие толщину от 8 до 12 мм. Их длина составляет от 50 до 1200 мм. Наиболее часто строгальные валы изготавливают длиной 200 мм, 400мм и ножевой вал 600 мм. Ширина варьируется от 80 до 100 мм. К тонким относятся ножи с размерами: толщина 2,5-5 мм, длинна такая же, как у предыдущих, ширина равна 40 мм.

По форме они бывают круглые и квадратные. Современные производители выпускают большое количество разновидностей строгальных ножей. Это вызвано постоянным совершенствованием технологии обработки деталей, стремлением дизайнеров создавать всё боле оригинальные конструкции, борьбой за экономию ресурсов и сокращением времени на обработку.

Самые простые имеют цилиндрическую конструкцию, в которую вмонтированы специальные ножи. Таким образом, создаётся режущий инструмент для деревообрабатывающего станка.

Секционный — конструктивно выполнен в виде отдельных секций. Такая конструкция позволяет осуществлять подачу заготовок, у которых имеется различная толщина. Подобная конструкция строгального вала значительно снижает время на обработку детали.

Секционный вал

Шейперный вал отличается от остальных тем, что сами ножи располагаются по спирали. Кроме этого они повёрнуты на небольшой угол относительно направления оси самого вала. Применение такой конструкции позволяет обеспечить плавный вход ножей в обрабатываемую деталь. Повышается качество обрабатываемой поверхности и исключается эффект надрыва поверхности деталей.

Шейперный вал «кукуруза»

Особое место занимают строгальные валы, которые имеют наименование «кукуруза». Их конструкция достаточно многообразна. Самыми простыми являются шейперные. Они представляют собой стержень, на котором нарезано специальное сечение. С его помощью осуществляют обработку детали. Более сложные, относящиеся к классу кукуруза – это режущий инструмент наборной конструкции. Отдельные детали представляют собой резцы, расположенные таким образом, что они отдалённо напоминают кукурузный початок. Если подходить более строго к терминологии, они имеют более точное наименование — фрезы.

Сегодня многие производители ножей для рейсмусов и фуганков пытаются добиться многофункциональности, высокого качества обработки и снижения уровня шума. Так ножевой вал JET «helical» относится к категории сегментированных строгальных валов. В своём составе он имеет большое количество лезвий, выполненных из твёрдых сплавов. За счёт этого удалось добиться высокого качества обработки и существенно снизить уровень шума.

Приобрести ножи Jet можно в компании Стербруст на странице «Ножи и валы Helical».

Ножевой вал JET «helical»

В этом же направлении двигались разработчики ножей «Xylent». После нескольких лет научной и экспериментальной работы им удалось создать ножи с пониженным уровнем шума. Этот вал специально был разработан для рейсмусовых, фуговальных и комбинированных станков Scm.

К высококачественным строгальным ножам профессионалы относят ножи марки Tersa (Терса). Их конструкция имеет следующую особенность. Ножи устанавливаются в специальные выемки на валу, которые крепится на шпинделе станка или в головку фрезы.

Строгальный вал Tersa

Наиболее распространёнными и относительно недорогими являются строгальные валы, которыми оснащаются деревообрабатывающие станки муравей. К этому классу относиться и строгальный вал Белмаш. Он достаточно прост и оснащён тремя ножами, но показывает достаточно неплохое качество обрабатываемых поверхностей.

Ножевой вал Белмаш

Классификация станков для обработки поверхности

Подобные станки бывают трёх видов:

• односторонние;
• двухсторонние;
• четырёхсторонние.

Однако независимо от количества обрабатываемых сторон, от которого зависит точность и качество детали, основным элементом является применяемый режущий инструмент. С его помощью на деревообрабатывающем оборудовании производят: доски высокого качества, погонажные изделия (плинтусы, наличники, паркет), элементы строительной отделки. Используя различные виды такого инструмента, с хорошо заточенными ножами можно производить конечную отделку любой поверхности (горизонтальной, вертикальной, наклонной).

При изготовлении деревянных изделий применяется более подробная классификация таких станков:

• продольно строгальные;
• поперечно строгальные;
• рейсмусовые;
• фуговальные.

На современном оборудовании часто несколько операций совмещается. Это позволяет экономить время на доведение деталей до нужного качества и сократить затраты энергии.

Как выбрать направляющие для ЧПУ станка?

03.03.2021

В станках ЧПУ все подвижные узлы движутся по направляющим. Это гарантирует высокую точность выполняемых работ. Следовательно, линейные направляющие для ЧПУ отвечают и за точность, и за надёжность всей конструкции в целом, и за качество работы. Поэтому к их выбору нужно подойти соответственно. 

При выборе направляющих для ЧПУ необходимо принимать во внимание следующие конструктивные требования: 

• увеличенный уровень жёсткости;
• отличные показатели сопротивляемости износу;
• необходимая защита на одном элементе на случай выхода из строя остальных;
• низкий коэффициент трения;
• высокая сопротивляемость нагреву;
• низкое влияние на показатели погрешности ЧПУ;
• уменьшенная потребность в смазочных материалах. 

Направляющие полированные валы

Эти направляющие встречаются чаще всего. Они также характеризуются обычно вполне демократичными ценами. Валы довольно просто крепятся на станке. В качестве материала для производства берутся высоколегированные стали. 

Для закаливания используется индукционный метод. Это позволяет гарантировать износостойкость, а также большой ресурс направляющих. Кроме того, они функционируют без отказа даже в напряжённых режимах. 

В конце процесса производства данные детали подвергаются шлифовке и полировке. В результате поверхность становится идеально гладкой. Это уменьшает силы трения, поэтому компоненты станка двигаются почти без сопротивления.

Крепление валов происходит по 2 точкам на концах. Поэтому их установка — простая, понятна интуитивно. Стоит учесть, что некоторые недобросовестные изготовители делают валы из мягких сталей в целях экономии. И поскольку не каждый покупатель проверяет твёрдость такого изделия, то есть риск приобретения неподходящего вала. Поэтому очень важно при покупке убедиться, что с валами всё в порядке. 

Поскольку вал крепится всего на 2 точках, то если он — большой длины, в середине возможно провисание. Данный эффект хорошо известен инженерам. И по этой причине в станках не используют валы больше 1 метра в длину. Также при выборе вала необходимо уделить внимание соотношению важных геометрических параметров — длине вала и его диаметру. Необходимо, чтобы отношение диаметра к длине находилось в промежутках между 0,06 до 0,1. При этом оно не должно быть меньше 0,05 ни в коем случае. 

Вместе с полированными валами используются линейные подшипники. Они тоже сказываются на правильности функционировании системы автоматизации. Сейчас выпускается несколько разновидностей подшипников.  

Шариковые втулки

Представляет собой разновидность подшипника, является подшипником качения. К специфике данных деталей относятся уменьшенные нагрузочные характеристики и увеличенные люфты. С валом соприкасаются в одной точке, что означает возросшее давление. В итоге при частой эксплуатации образуется канавка. Такой вал подлежит замене. Сами шариковые втулки отличаются повышенной чувствительностью к стружке и пыли, которые скапливаются на поверхности вала. Поэтому втулкам может потребоваться со временем замена. 

Линейные подшипники скольжения

Эти втулки делают из материалов, которые гарантируют низкий уровень скольжения: капролон, бронза, латунь. Если допуски выдержаны без отклонений, то подшипник скольжения из латуни или бронзы по точности и грузоподъёмности не будет отличаться от подшипника качения. И в то же время такие детали переносят стружку и пыль, которые скапливаются на поверхности вала. 

Однако проблема указанных деталей — люфты, в связи с чем данные подшипники требуют периодической подгонки. Её величина определяется степенью износа. Шариковые втулки — доступные и взаимозаменяемые, что заметно облегчает ремонт. 

Шлицевые валы (Ball Spline)

Вал отличается наличием дорожек на поверхности, по которым катятся втулки. Если сравнивать шлицевые валы с обычными направляющими, то они характеризуются повышенной жёсткостью и стойкостью к износу. Также данные валы могут воспринимать крутящие нагрузки. 

Если требуется установить направляющие только на концевых участках, применяются шлицевые валы. Это объясняется лёгкостью монтажа, износостойкостью профильных рейсов, а также возможностью создания натяга. Но нужно учесть, что такие валы в сравнении с обычными полированными стоят дороже. 

Валы на опоре

Эти валы на опорах также известны как цилиндрические рельсы. Они нужны для поддержки направляющих по длине. Их применение даёт возможность предотвратить прогиб направляющей по длине под действием собственной тяжести или в связи с кареткой. 

Валы на опоре крепятся напрямую к станку. Надёжность и удобство фиксации гарантируются резьбовыми отверстиями в опоре. 

При выборе нужно учитывать и минусы таких деталей. Они отличаются малым ресурсом и люфтом у втулок. Однако не прогибаются на значительной длине, что позволяет наращивать грузоподъёмность. 

В частности, каретки у валов на опорах отличаются от линейных подшипников. У них разнонаправленные нагрузки воспринимаются иначе, поскольку каретки не являются замкнутыми по контуру. В результате точность такого станка снижается. 

Валы на опоре просты в производстве. Поэтому они очень широко распространены, их нередко выпускают частные компании. В результате на рынке можно найти как качественные изделия, так и такие, которые не соответствуют нормативам. Например, производитель может выпускать каретки, которые уже не подойдут к валам из другой партии. Это проблема в первую очередь небольших фирм и кустарного производства. С учётом вышесказанного нужно жёстко отслеживать качество каждой партии таких товаров. 

Шариковые профильные рельсовые направляющие

Профильные рельсы как направляющие используются, когда высокая точность становится приоритетной. Их монтаж происходит прямо на станине. На поверхности — специальные дорожки качения. Это позволяет равномерно распределять нагрузку на каретку. Фактически, профиль касания в данном случае будет не одиночная точка, а полноценная дуга. 

Также для профильных рельсовых направляющих характерна прямолинейность. Плюс они прекрасно сопротивляются износу и отличаются большой грузоподъёмностью. У указанных деталей нет люфтов (или они имеются, но с такими малыми показателями, что ими можно пренебречь). К минусам можно отнести возрастание требования к качеству обработки места крепления. То есть важна шероховатость и прямолинейность. Плюс устанавливать их сложнее, чем другие виды направляющих. 

Чаще всего каретки и рельсы производятся в разных вариантах. У них будут отличаться значения грузоподъёмности и усилия предварительного натяга. Производство таких направляющих — сложное, требует значительных ресурсов. Поэтому выпуском обычно занимаются компании, которые дорожат своей репутацией. 

Роликовые профильные рельсовые направляющие

По сути, данные детали являются подвидом профильных рельсов. Они отличаются плоскими дорожками качения, а в опорных модулях вместо шариков используются ролики. Это решение дало возможность увеличить жёсткость направляющих. В итоге возросли ещё и показатели грузоподъёмности. К тому же увеличился ресурс. 

Роликовые рельсы прекрасно подходят для изготовления металлообрабатывающих станков. Они способны справиться с повышенными нагрузками. При этом благодаря применению указанных деталей реально гарантировать высокую производительность станка не в ущерб качеству.

Направляющие «ласточкин хвост» и призматические направляющие

На эти направляющие имеет смысл обратить внимание, если требуется обеспечить показатель повышенной жёсткости. Их устанавливают на промышленные станки. Причём направляющая «ласточкин хвост» отличается тем, что одна контактирующая скользит по другой. Благодаря этому возрастает площадь контакта. Такие направляющие производятся монолитно, вместе со станиной, то есть не являются съёмными.

Производство указанных направляющих — это трудоёмкий и сложный процесс. А ремонт станка в случае выхода из строя данных деталей требует транспортировки к производителю. Поэтому делать выбор в пользу ЧПУ с такими направляющими стоит, только тщательно взвесив все «за» и «против». 

Выводы

При выборе определённого вида направляющих стоит принимать во внимание следующие аспекты: 

• Всегда учитывайте, для чего именно будет использоваться станок. Например, если оборудование необходимо для фрезерной обработки камня и металла, а площадь рабочего поля — больше 0,7 м², то в таком случае надо использовать профильные рельсы. 
• Рабочее поле станка может быть не больше площади листа А4. И если при этом вы планируете работать с мягкими материалами, то нужно купить валы диаметром от 16 и до 25 мм. Причём полировальные валы в таком случае будут оптимальным решением. 
• Валы могут отличаться по материалу, из которого делают втулки. Чаще всего встречаются варианты из бронзы. Однако некоторые производители для уменьшения веса и в связи с экономией поставляют на рынок валы с пластиковой втулкой. В настоящем ассортимент таких изделий ограничен, но в будущем он может расшириться. Из преимуществ — низкая цена и лёгкость замены. Однако эти варианты направляющих отличаются слабой сопротивляемостью износу. Показатели грузоподъёмности тоже низкие. 
• Профильные направляющие отличаются высокими характеристиками точности, прочности и грузоподъёмности. Однако стоят соответственно. Их обычно устанавливают в оборудовании среднего, а также промышленного классов. 

Грамотный подход к выбору направляющих гарантирует большой срок эксплуатации ЧПУ. Поэтому стоит вникнуть в то, что предлагается на рынке. 

Полированные валы и держатели для лазерных ЧПУ станков

Линейное перемещение в лазерных граверах обеспечивает полированный вал для ЧПУ станка. Вал — цилиндрическая разновидность направляющего элемента. Перемещение обеспечивается линейными подшипниками.

Это одна из распространенных запчастей, которую можно найти везде. Купить полированный вал для ЧПУ станка можно в компании «LASER-Technology» — нас есть запчасти разного диаметра и длины.

 

Особенности цилиндрического вала

Главным достоинством полированного вала является низкая цена и доступность запчасти в продаже. Запчасть закрепляется только по концам, поэтому она провисает. От этого может нарушаться точность работы в целом. С увеличением длины вала увеличивается его диаметр. Расчёт допустимой длины проводится в зависимости от диаметра изделия: вал не может быть длиннее чем в 20 раз от диаметра изделия.

Преимущества направляющего вала

Цилиндрические полированные валы подходят для установок, где точность работы не столь важна. Минимальное провисание возможно только в небольших станках, где используется вал небольшой длины. Если точность соответствия макету играет ключевую роль, то лучше выбирать профильные рельсовые направляющие. Какие достоинства у этих запчастей:

• невысокая стоимость;  

• устойчивость к коррозии;  

• большой срок службы;  

• простота монтажа;  

• высокое качество сырья.  

Чаще всего такие детали  устанавливаются в небольших гравировальных станках и 3D принтерах. На таком оборудовании используются  короткие запчасти, что уменьшает риск провисания.

Как оформить заказ?

Наша компания реализует качественные комплектующие к станкам ЧПУ. На нашем сайте  много цилиндрических полированных валов. Их можно купить, пользуясь формой заказа или по телефону.

Перейдя в каталог, выберите  запчасти, нажимая на кнопку «В корзину». Когда весь товар окажется в корзине, переходите к форме заказа. Здесь нужно будет выбрать способы оплаты и доставки. Транспортную компанию можете выбрать из предложенного нами списка, или напишите в комментариях ТЗ, которая вам подходит больше.

Купить полированный вал для ЧПУ станка в Москве вы можете в компании «LASER-Technology». Благодаря большому ассортименту, можно выбрать и другие комплектующие для оборудования. Менеджер поможет уточнить подходящий размер, диаметр детали.

 

---

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ: Профильные рельсы и каретки • Натяжители ремня • Шкивы для зубчатых ремней • Система вентиляции

Моделирование методов установки при обработке валов на токарных станках в системе T-Flex Текст научной статьи по специальности «Механика и машиностроение»



УДК 621.7

МОДЕЛИРОВАНИЕ МЕТОДОВ УСТАНОВКИ ПРИ ОБРАБОТКЕ ВАЛОВ НА ТОКАРНЫХ СТАНКАХ В СИСТЕМЕ T-FLEX

Аль-Обайди Луаи Мохаммед Раджаб, М. Е. Попов

Донской государственный технический университет (г. Ростов-на-Дону, Российская Федерация)

Представлены результаты исследования эквивалентных напряжений и радиальных перемещений оси вала от действующих на вал сил при обработке на токарном станке. С помощью компьютерной программы T-Flex исследовалось напряженно-деформированное состояние при механической обработке вала, консольно закрепленного в патроне токарного станка. Диаметр вала 40 мм, длина консольной части 400 мм, материал — сталь 45. Определялись следующие параметры: эквивалентные напряжения и радиальные перемещения оси вала.

Исследования показали, что наибольшие эквивалентные напряжения возникают в месте крепления вала в патроне токарного станка, наибольшие перемещения — на свободной торцевой части вала. Ключевые слова: токарная обработка, вал, программа T-Flex, эквивалентные напряжения, радиальные перемещения, ось вала.

UDC 621.7

SIMULATION OF INSTALLATION METHODS WHEN PROCESSING SHAFTS ON LATHE-MACHINE IN THE T-FLEX SYSTEM

Al-Obaidi Luay Mohammed Rajab, M. E. Popov

Don State Technical University (Rostov-on-Don, Russian Federation)

This paper presents the results of the study of equivalent stresses and radial displacements of the shaft axis, from the forces acting on the shaft during processing on a lathe. With the help of a computer program T-Flex the authors have investigated the stress-strain state of the machining shaft cantilever mounted in the lathe chuck. The shaft diameter is 40 mm, the length of the console part is 400 mm, the material is steel 45. The following parameters were determined: equivalent stresses and radial displacements of the shaft axis.

The studies have shown that the largest equivalent stresses occur at the shaft attachment point in the lathe chuck, the largest displacements occur at the free end of the shaft.

Keywords: turning, shaft, T-Flex program, equivalent stresses, radial displacement, axis of the shaft.

Введение. В серийном производстве обработка деталей производится в приспособлениях с использованием различной технологической оснастки. Заготовка устанавливается в приспособлении по базирующим поверхностям и закрепляется в этом положении с помощью зажимных механизмов. При обработке нежестких деталей под действием усилия закрепления происходит ее упругая деформация. В процессе обработки на обрабатываемую деталь также действуют силы резания, которые приводят к деформации всей технологической системы. В результате после обработки размеры и форма детали отличаются от номинальных значений, т. е. возникают погрешности, которые не должны превышать допустимых значений.

Это хорошо видно, например, при обработке тонкостенного кольца. При закреплении в трехкулачковом патроне оно деформируется, при этом теряет свою первоначально круглую форму. Произведем растачивание внутренней поверхности кольца. После разжима детали она под

действием внутренних напряжений упруго деформируется, при этом наружная поверхность детали снова примет цилиндрическую форму, а внутренняя потеряет круглую форму, полученную при растачивании [1]. Таким образом, очень важно помнить, что при чистовой обработке тонкостенных нежестких заготовок технологическая оснастка должна равномерно распределять зажимное усилие по поверхности детали. Эти условия хорошо обеспечивает технологическая оснастка с пневматическими, гидравлическими зажимными устройствами, а также с различными цанговыми зажимами, разрезными втулками, мембранными патронами и др. Очень часто при обработке длинномерных нежестких валов применяют люнеты. Цель данной работы — исследовать эквивалентные напряжения и радиальные перемещения оси вала от действующих на вал сил при обработке на токарном станке, установить, где возникают наибольшие эквивалентные напряжения и наибольшие перемещения.

Обработка валов на токарных станках. Очень важно при проектировании деталей передач обеспечивать их достаточную жесткость. Изгибная деформация вала, деформация кручения и изгиба колес зубчатой передачи, превышающие допустимые значения, не обеспечивают равномерное распределение нагрузки по ширине зубьев колес. В результате происходит концентрация напряжений ближе к торцам колес, и тогда возможно разрушение зубьев по этой причине. Аналогичная ситуация возникает при изгибе вала. В результате изгиба его опорные шейки изменяют свое первоначальное положение в опорах, что приводит к неоднородному радиальному износу по длине вкладышей, нагреву и заклиниванию в подшипниках скольжения. Изгиб нежесткого длинномерного вала также может сильно изменить в худшую сторону режим работы подшипников качения, особенно в том случае, если они не самоустанавливающиеся [2-3].

При работе вала с высокой изгибной жесткостью, например, для передач с небольшим расстоянием между опорами расчет осей и валов на изгибную жесткость может не производиться. Поэтому при описании результатов исследования авторы приводят параметры расчёта только эквивалентных напряжений и радиальных перемещений оси или вала.

При проектировании механизмов и оборудования со сложными кинематическими и упругими связями между элементами возникает необходимость расчета так называемой эквивалентной жесткости механической системы с учетом реальных упругих связей между массами. В процессе работы под действием рабочих нагрузок в зацеплениях возникают радиальные усилия, которые вызывают упругие деформации изгиба валов, а также упругие деформации опор и подшипников. Аналогичная ситуация возникает и в других упругих элементах механической системы, совершающих поступательное и вращательное движение.

Моделирование деформации вала в системе T-Flex. В настоящей работе представлены результаты исследования эквивалентных напряжений и радиальных перемещений оси вала от действующих на вал сил при обработке на токарном станке. С помощью компьютерной программы Т-Flex исследовалось напряженно-деформированное состояние при механической обработке вала, консольно закрепленного в патроне токарного станка. Диаметр вала 40 мм, длина консольной части 400 мм, материал — сталь 45 ГОСТ 1050-2013. Механические характеристики материала: модуль упругости [2Е+011 Н/м2], коэффициент Пуассона [0.29], модуль сдвига [8.1Е+010 Н/м2], теплопроводность [48 Вт/(м*К)], коэффициент теплового расширения [1.2Е-005 1/К], плотность масс [7826 кг/м3], предел текучести [3.4Е+008 Н/м2], предел прочности на растяжение [6Е+008 Н/м2], предел прочности на сжатие [6Е+008 Н/м2], теплоёмкость [473 Дж/(кг*К)].

Определялись следующие параметры: эквивалентные напряжения и радиальные перемещения оси вала. Запись и обработку измеряемых величин производили с помощью компьютерной программы Т-Б1ех. По деформациям изгиба вала на токарном станке исследовалось напряженно-

деформированное состояние при механической обработке вала, консольно закрепленного в патроне токарного станка и при закреплении в центрах (рис. 1).

Задача_1 [Экспресс-расчёт] Перемещения, модуль, м Масштаб перемещений: 17.98

а)

б)

Рис. 1. Моделирование напряженно-деформированного состояния заготовки вала в системе T-Flex при консольном закреплении в патроне (а) и при закреплении в центрах (б)

Главные напряжения на поверхности вала, подвергаемого изгибу, располагаются под углом 45° к его оси и вызваны деформациями сжатия и растяжения. Следовательно, их влияние на результат измерения деформации изгиба вала незначительно.

Исследования показали, что наибольшие эквивалентные напряжения возникают в месте крепления вала в патроне токарного станка, наибольшие перемещения — на свободной торцевой части вала. На рис. 2 показаны результаты моделирования влияния различных методов установки на характер деформации заготовки вала.

Задача: “Задача _0” Перемещения, модуль, м

Задача: “Задача _0” Перемещения, модуль, м

Задача: “Задача _0” Перемещения, модуль, м

в)

Рис. 2. Моделирование особенностей характера деформации заготовки вала в системе T-F1ex: а) при консольном закреплении в патроне; б) при закреплении в центрах и использовании неподвижного люнета; в) при закреплении в центрах и использовании подвижного люнета

При выполнении проверочных прочностных расчетов необходимо определить максимальные действительные напряжения в наиболее опасных точках рассматриваемого сечения и сравнить их с допускаемыми значениями.

Следует также изучить возможную закономерность распределения нагрузки вдоль длины зуба, которая может возникнуть в результате таких основных причин: непараллельность и перекос осей валов, за счет неточностей изготовления корпусных деталей и неточностей сборки, погрешностей при изготовлении зубчатых колес и деформации валов под нагрузкой.

Аналогичная картина наблюдается и при изготовлении вала: максимальный прогиб заготовки и максимальные перемещения возникают тогда, когда режущий инструмент окажется посередине обрабатываемого гладкого вала (рис. 1-2).

Учет условий закрепления вала. В промышленной практике обычно корректируют геометрию инструмента во время фазы тестирования технологического процесса (нулевая партия), которая используется для точного определения упругих деформаций инструмента и детали, а также геометрических отклонений, вызванных трением, тепловыделением, износом и т. д., а также изменением силы резания вследствие изменения свойств материала деталей, затупления режущей кромки, а также изменения ориентации реакции опор из-за возможных реальных отклонений центров технологической системы от геометрически правильной формы [4-5].

Если деталь закреплена в трехкулачковом патроне и подвергается осевому сдвигающему усилию, то необходимо точно рассчитать силу трения, чтобы предотвратить осевое смещение детали.2

где ц – коэффициент сцепления за счет сил трения между губками цангового патрона и деталью, а К – сила сцепления.

Коэффициент /л зависит от типа зубцов, сделанных на губках, материала детали и схемы действия сил.

Выводы. В результате моделирования способов установки вала в изделии и при его механической обработке установлено следующее. Если вал установлен в подшипниках в жестком корпусе, то распределение осевой и радиальной нагрузок на подшипники неоднозначно и зависит от точности сборки и направления деформаций изгиба вала под действием рабочей нагрузки. Если деформируется правая сторона вала, а левая, поддерживаемая другой опорой, деформируется меньше, то левый подшипник перегружен по сравнению с правым. В этом случае деформация изгиба происходит в плоскости действия внешних сил.

2

J

При значительной деформации изгиба ухудшается работа подшипников и деталей, сидящих на валу. Общепринятых норм, устанавливающих пределы допускаемых деформаций изгиба валов, нет. Широко распространена следующая норма: наибольший допустимый прогиб вала должен составлять 0,003 от расстояния между опорами.

Библиографический список

1. Маталин, А. А. Точность механической обработки и проектирование технологических процессов / А. А. Маталин. — Москва : Ленинград : Машиностроение, 1970. — 320 с.

2. Дунаев, П. Ф. Расчет допусков размеров / П. Ф. Дунаев, О. П. Леликов. — Москва : Машиностроение, 1981. — 189 с.

3. Жолобов, А. А. Прогнозирование и обеспечение качества технологических систем на этапах их проектирования и изготовления : монография / А. А. Жолобов. — Могилев : Белорус.-Рос. ун-т, 2005. — 304 с.

4. Пашкевич, В. М. Оптимизация режимов резания на основе использования семантических сетей / В. М. Пашкевич, М. Н. Миронова // Вестник Белорусского национального технического университета. — 2011. — № 3. — С. 9-12.

5. Пашкевич, В. М. Многофакторная оптимизация параметров механической обработки на основе использования семантических сетей / В. М. Пашкевич, М. Н. Миронова // Вестн. Белорус.-Рос. ун-та. — 2011. — № 4. — С. 51-61.

Об авторах:

Аль-Обайди Луаи Мохаммед Раджаб, аспирант Донского государственного технического университета (344000, РФ, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1), luayraj [email protected]

Попов Михаил Егорович, профессор кафедры «Технология машиностроения» Донского государственного технического университета (344000, РФ, г. Ростов-на-Дону, пл. Гагарина, 1), [email protected]

Изготовление валов по чертежу на токарном станке с ЧПУ

Для изготовления валов иногда не достаточно иметь токарный станок укомплектованный режущим инструментом и токарем. Как правило простой круглый вал хоть и не нуждается в сложном специализированном металлорежущем инструменте, но для правильного изготовления требуется наличие чертежа.

В машиностроении есть различное количество механизмов в работе которых используются валы. Они могут иметь различное название. Вал, валик, валок, валки — все эти детали имеют схожее назначение. Вал — это деталь машины или механизма предназначенная для передачи вращающего или крутящего момента вдоль своей осевой линии. Большинство валов – это вращающиеся, подвижные детали механизмов. На них обычно закрепляются детали, непосредственно участвующие в передаче вращающего момента — зубчатые колёса, шкивы, звёздочки цепных передач и т.п..

По функциональному назначению валы имеют следующие отличия:

• валы передач, они несут на себе элементы, передающие вращающий момент (зубчатые или червячные колёса, шкивы, звёздочки, муфты и т.п.) и в большинстве своём снабжены концевыми частями, выступающими за габариты корпуса механизма;
• трансмиссионные валы предназначены, как правило, для распределения мощности одного источника к нескольким потребителям;
• коренные валы — валы, несущие на себе рабочие органы исполнительных механизмов (коренные валы станков, несущие на себе обрабатываемую деталь или инструмент называют шпинделями).
• Прямые валы по форме исполнения и наружной поверхности:
• гладкие валы имеют одинаковый диаметр по всей длине;
• ступенчатые валы отличаются наличием участков отличающихся друг от друга диаметрами;
• полые валы снабжены сквозным или глухим отверстием, соосным наружной поверхности вала и простирающимся на большую часть длины вала;
• шлицевые валы по внешней цилиндрической поверхности имеют продольные выступы – шлицы, равномерно расположенные по окружности и предназначенные для передачи моментной нагрузки от или к деталям, непосредственно участвующим в передаче вращающего момента;
• валы, совмещённые с элементами, непосредственно участвующими в передаче вращающего момента (вал-шестерня, вал-червяк).

Практикуя изготовление валов по чертежу, мы гарантируем заказчику пунктуальность, использовать качественный материал, и разумную стоимость.

В нашем станочном парке мы имеем токарный обрабатывающий центр с ЧПУ, что позволяет нам предложить услуги изготовления деталей сложных форм, как единичные экземпляры так и серийное производство. 

Изготовление валов по чертежу на токарном станке с ЧПУ

Для изготовления валов иногда не достаточно иметь токарный станок укомплектованный режущим инструментом и токарем. Как правило простой круглый вал хоть и не нуждается в сложном специализированном металлорежущем инструменте, но для правильного изготовления требуется наличие чертежа.

В машиностроении есть различное количество механизмов в работе которых используются валы. Они могут иметь различное название. Вал, валик, валок, валки — все эти детали имеют схожее назначение. Вал — это деталь машины или механизма предназначенная для передачи вращающего или крутящего момента вдоль своей осевой линии. Большинство валов – это вращающиеся, подвижные детали механизмов. На них обычно закрепляются детали, непосредственно участвующие в передаче вращающего момента — зубчатые колёса, шкивы, звёздочки цепных передач и т.п..

По функциональному назначению валы имеют следующие отличия:

• валы передач, они несут на себе элементы, передающие вращающий момент (зубчатые или червячные колёса, шкивы, звёздочки, муфты и т.п.) и в большинстве своём снабжены концевыми частями, выступающими за габариты корпуса механизма;
• трансмиссионные валы предназначены, как правило, для распределения мощности одного источника к нескольким потребителям;
• коренные валы — валы, несущие на себе рабочие органы исполнительных механизмов (коренные валы станков, несущие на себе обрабатываемую деталь или инструмент называют шпинделями).
• Прямые валы по форме исполнения и наружной поверхности:
• гладкие валы имеют одинаковый диаметр по всей длине;
• ступенчатые валы отличаются наличием участков отличающихся друг от друга диаметрами;
• полые валы снабжены сквозным или глухим отверстием, соосным наружной поверхности вала и простирающимся на большую часть длины вала;
• шлицевые валы по внешней цилиндрической поверхности имеют продольные выступы – шлицы, равномерно расположенные по окружности и предназначенные для передачи моментной нагрузки от или к деталям, непосредственно участвующим в передаче вращающего момента;
• валы, совмещённые с элементами, непосредственно участвующими в передаче вращающего момента (вал-шестерня, вал-червяк).

Практикуя изготовление валов по чертежу, мы гарантируем заказчику пунктуальность, использовать качественный материал, и разумную стоимость.

В нашем станочном парке мы имеем токарный обрабатывающий центр с ЧПУ, что позволяет нам предложить услуги изготовления деталей сложных форм, как единичные экземпляры так и серийное производство. 

Что такое вал? – Определение, Типы | Механический вал

Что такое вал?

Вал определяется как вращающийся элемент машины, обычно круглой формы в поперечном сечении, который используется для передачи мощности от одной части к другой или от машины, которая вырабатывает энергию, к машине, которая поглощает энергию.

Вал является важным элементом машин. Они поддерживают вращающиеся детали, такие как шестерни и шкивы, и сами поддерживаются подшипниками, установленными в жестком корпусе машины.

Валы выполняют функцию передачи мощности от одного вращающегося элемента к другому, поддерживаемому им или соединенному с ним. Таким образом, они подвергаются воздействию крутящего момента из-за передачи мощности и изгибающего момента из-за реакций на элементы, которые ими поддерживаются.

Валы следует отличать от осей, которые также поддерживают вращающиеся элементы, но не передают мощность.

Валы всегда имеют круглое поперечное сечение и могут быть сплошными или полыми. Валы бывают прямыми, коленчатыми, гибкими и шарнирно-сочлененными.Прямые валы чаще всего используются для передачи энергии.

Такие валы обычно проектируются как ступенчатые цилиндрические стержни, то есть они имеют различные диаметры по длине, хотя валы постоянного диаметра было бы легко изготовить. Ступенчатые валы соответствуют величине напряжения, которое изменяется по длине.

Кроме того, валы с одинаковым диаметром несовместимы со сборкой, разборкой и обслуживанием, такие валы усложнили бы крепление установленных на них деталей, особенно подшипников, которые имеют ограничение от скольжения в осевом направлении.

При определении формы ступенчатого вала следует иметь в виду, что диаметр каждого поперечного сечения должен быть таким, чтобы каждая деталь, установленная на вал, имела удобный доступ к своему гнезду.

Материал, используемый для вала s

Материал, используемый для обычных валов, – это низкоуглеродистая сталь. Когда требуется высокая прочность, используется легированная сталь, такая как никелевая, никель-хромовая или хромованадиевая сталь. Валы обычно формируются горячей прокаткой и доводятся до нужного размера путем холодного волочения или точения и шлифования.

Материал, используемый для валов, должен иметь следующие свойства:

• Он должен иметь высокую прочность.
• Он должен иметь хорошую механизацию.
• Он должен иметь низкий коэффициент чувствительности.
• Он должен иметь хорошие свойства термообработки.
• Он должен обладать высокими износостойкими свойствами.

В качестве материала для изготовления обычных валов используется углеродистая сталь марок 40 C8, 45 C8, 50 C4 и 50 C12.

Производство вала s

Валы обычно изготавливаются горячей прокаткой и подготавливаются к формованию путем холодного волочения или точения и шлифования.Холоднокатаные валы прочнее горячекатаных валов, но имеют более высокие остаточные напряжения.

Остаточное напряжение может вызвать деформацию валов при механической обработке, особенно при прорезании пазов или шпонок. Валы большего диаметра обычно кованые и им придают форму токарному станку.

Типы валов

Валы в основном подразделяются на два типа:

• Трансмиссионные валы используются для передачи энергии между источником и машиной, поглощающей мощность.например, промежуточные валы, трансмиссионные валы и все заводские валы.
• Валы станка являются неотъемлемой частью самого станка. например, коленчатый вал
• Полуоси используются в транспортных средствах.
• Вал шпинделя – это вращающийся вал с приспособлением для удержания инструмента или заготовки.

Стандартный размер валов:

Стандартные размеры трансмиссионных валов :

• от 25 до 60 мм с шагом 5 мм
• от 60 до 110 мм с шагом 10 мм
• 110 мм до 140 мм с шагом 15 мм и
• от 140 мм до 500 мм с шагом 20 мм
• Стандартная длина валов составляет 5 м, 6 м и 7 м.

Стандартные размеры машинных валов :

• До 25 мм с шагом 0,5 мм

Преимущества валов:

• Система вала менее подвержена заклиниванию.
• Меньше обслуживания, чем цепная система, когда к приводному валу прикреплена труба.
• Полый вал имеет меньший вес, чем сплошной вал, при такой же передаче крутящего момента.
• У полого вала внутренняя форма полая, поэтому материалов требуется меньше.
• Вал более прочный и имеет низкую вероятность выхода из строя.
• Высокий полярный момент инерции
• Высокая прочность на скручивание

Недостатки валов:

• Потери мощности из-за слабого сцепления.
• Валы могут вибрировать во время вращения.
• Издает постоянный шум
• Расходы на техническое обслуживание и производство были высокими.
• Процесс изготовления сложный.
• Время простоя увеличилось из-за механических проблем.
• Использование эластичных муфт, таких как муфта с листовой пружиной, может вызвать потерю скорости между валами.
• Изменить скорость оказалось не так-то просто.
• Капание масла с верхнего вала.

Прочтите также

Часто задаваемые вопросы.

1. Что такое вал?

Вал – это вращающийся элемент машины с длинной рукоятью копья или подобного оружия, обычно круглой формы в поперечном сечении, который используется для передачи мощности от одного вращающегося элемента к другому, поддерживаемому им или соединенному с ним.

2. Какие бывают типы вала?

Типы валов:
1. Передаточные валы используются для передачи энергии между источником и машиной, поглощающей мощность. например, промежуточные валы, трансмиссионные валы и все заводские валы.
2. Машинные валы являются неотъемлемой частью самого станка. например, коленчатый вал
3. Полуоси используются в транспортных средствах.
4 . Вал шпинделя – это вращающийся вал с приспособлением для удержания инструмента или заготовки.

Какое определение для Shaft?

Вал определяется как вращающийся элемент машины, обычно круглого сечения, который используется для передачи энергии от одной части к другой или от машины, которая вырабатывает энергию, к машине, которая поглощает энергию.

Как это:

Like Loading …

Сопутствующие

Конструкция вала – обзор

7.1 Введение в конструкцию вала

Цель этой главы – познакомить с концепциями и принципами конструкции вала .Особое внимание уделяется расположению элементов и элементов машины на валу, соединению валов, определению прогиба валов и критических скоростей, а также указанию размеров вала для обеспечения прочности и устойчивости при колебаниях нагрузки. Представлена ​​общая процедура проектирования вала, включая рассмотрение установки подшипников и компонентов, а также динамики вала для трансмиссионного вала.

Термин «вал» обычно относится к компоненту круглого поперечного сечения, который вращается и передает мощность от приводного устройства, такого как двигатель или двигатель, через машину.Валы могут нести шестерни, шкивы и звездочки для передачи вращательного движения и мощности через сопряженные шестерни, ремни и цепи. В качестве альтернативы вал может просто соединяться с другим посредством механической или магнитной магнитной муфты. Вал может быть неподвижным и поддерживать вращающийся элемент, такой как короткие валы, которые поддерживают неприводные колеса автомобилей, часто называемые шпинделями. Некоторые общие конструкции валов показаны на Рис. 7.1, а некоторые примеры показаны на Рис. 7.2–7.4.

Рис.7.1. Типовое расположение валов.

По материалам Решетова Д.Н., 1978. Машиностроение. Мир, 1978.

Рис. 7.2. Пример машинного вала.

Рис. 7.3. Пример зубчатых валов.

Изображение любезно предоставлено Daimler AG.

Рис. 7.4. Пример автомобильного коленчатого вала.

Изображение любезно предоставлено Daimler AG.

Конструкция вала включает следующее:

(1)

размер и расстояние между компонентами (как на общем сборочном чертеже), допуски,

(2)

выбор материала, обработка материалов,

(3)

прогиб и жесткость,

прогиб изгиба,

деформация при кручении,

наклон подшипников,

сдвиг

2

82

напряжение и прочность,

статическая прочность,

усталость,

надежность

,

(5)

частотная характеристика,

902 902 902 902

Валы обычно состоят из ряда ступенчатых диаметров, вмещающих подшипниковые опоры и обеспечивающих выступы для фиксирующих устройств, таких как шестерни, звездочки и шкивы, чтобы они стыковались встык, а шпонки часто используются для предотвращения их вращения относительно вала ». добавлены компоненты. Типичная компоновка, иллюстрирующая использование секций и заплечиков постоянного диаметра, показана на рис. 7.5 для трансмиссионного вала, поддерживающего шестерню и шкив.

Фиг.7.5. Типичная конструкция вала, включающая секции постоянного диаметра и заплечики для размещения дополнительных компонентов.

Валы должны быть сконструированы таким образом, чтобы прогиб находился в допустимых пределах. Слишком большой прогиб может, например, ухудшить характеристики шестерни и вызвать шум и вибрацию. Максимально допустимое отклонение вала обычно определяется ограничениями, установленными на критическую скорость, минимальными отклонениями, необходимыми для работы редуктора, и требованиями к подшипникам. В общем, прогибы не должны приводить к разделению зубьев сопряженной шестерни более чем на 0.13 мм, а наклон осей шестерен не должен превышать примерно 0,03 градуса. Прогиб шейки вала относительно подшипника скольжения должен быть небольшим по сравнению с толщиной масляной пленки. Критическая скорость (см. Раздел 7.4) – это скорость вращения, при которой динамические силы, действующие на систему, заставляют ее вибрировать с собственной частотой. Работа вала на этой скорости может вызвать резонанс и значительные вибрации, которые могут серьезно повредить машину и, следовательно, являются ключевым моментом при проектировании вращающейся машины.И крутильное, и поперечное отклонение способствуют снижению критической скорости. Кроме того, угловой прогиб вала в подшипниках качения не должен превышать 0,04 градуса, за исключением самоустанавливающихся подшипников качения.

Валы могут подвергаться различным комбинациям осевых, изгибающих и крутильных нагрузок (см. Рис. 7.6), которые могут колебаться или изменяться со временем. Обычно вращающийся вал, передающий мощность, подвергается воздействию постоянного крутящего момента вместе с полностью обращенной изгибающей нагрузкой, создавая соответственно среднее напряжение скручивания и переменное напряжение изгиба.

Рис. 7.6. Типичная нагрузка и прогиб вала машины

На основе Beswarick, J., 1994a. Вал для прочности и жесткости. В: Херст, К. (Ред.), Дизайн поворотной передачи энергии. Макгроу Хилл, 135–141.

Как указывалось ранее, валы должны быть спроектированы таким образом, чтобы избегать работы на критических скоростях или близких к ним. Обычно это достигается за счет обеспечения достаточной поперечной жесткости, так что минимальная критическая скорость значительно превышает рабочий диапазон. Если присутствуют крутильные колебания (например,грамм. коленчатые валы двигателей, распределительные валы, компрессоры) собственные частоты кручения вала должны существенно отличаться от входной частоты кручения. Это может быть достигнуто за счет обеспечения достаточной жесткости на кручение, чтобы самая низкая собственная частота вала была намного выше, чем самая высокая входная частота скручивания.

Вращающиеся валы, как правило, должны опираться на подшипники. Для простоты изготовления желательно использовать всего два комплекта подшипников. Если требуется больше подшипников, необходимо точное выравнивание подшипников.Обеспечение способности выдерживать осевую нагрузку и осевое расположение вала обычно обеспечивается только одним упорным подшипником, воспринимающим тягу в каждом направлении. Важно, чтобы элементы конструкции, поддерживающие подшипники вала, были достаточно прочными и жесткими.

В следующем списке представлена ​​процедура расчета вала для вала, испытывающего постоянную нагрузку. Блок-схемы, представленные на рисунках 7.7 и 7.8, могут использоваться для руководства и облегчения проектирования с учетом прочности и жесткости вала, а также способности выдерживать колебания нагрузки.Pyrhonen et al. (2008) дает обзор конструкции вала с особым упором на конструкцию электрических машин.

Рис. 7.7. Блок-схема процедуры расчета прочности и жесткости вала.

По данным Beswarick, J., 1994a. Вал для прочности и жесткости. В: Херст, К. (Ред.), Дизайн поворотной передачи энергии. Макгроу Хилл, 135–141.

Рис. 7.8. Технологическая схема расчета вала с переменной нагрузкой.

По данным Beswarick, J., 1994b. Вал с переменной нагрузкой. В: Херст, К.(Ред.), Роторная передача энергии. Макгроу Хилл, 142–148.

(1)

Определите частоту вращения вала.

(2)

Определите мощность или крутящий момент, передаваемый валом.

(3)

Определите размеры передающих устройств и других компонентов, которые будут установлены на валу, и

(4)

Укажите осевое положение вдоль вала для каждого устройства и компонента.Как правило, валы должны быть как можно короче. По возможности располагайте концентраторы напряжений подальше от участков вала, подверженных сильным нагрузкам.

(5)

Укажите расположение подшипников для поддержки вала.

(6)

Предложите общую компоновку геометрии вала с учетом того, как каждый компонент будет расположен в осевом направлении и как будет происходить передача мощности. Как правило, используйте большие радиусы скругления.

(7)

Определите величину крутящего момента на валу.

(8)

Определите силы, действующие на вал.

(9)

Создайте диаграммы усилия сдвига и изгибающего момента, чтобы можно было определить распределение изгибающих моментов в валу.

(10)

Выберите материал для вала и укажите термическую обработку и т. Д.

(11)

Определите соответствующее расчетное напряжение с учетом типа нагрузки (плавной, ударной, повторяется и в обратном порядке).

(12)

Проанализируйте все критические точки на валу и определите минимально допустимый диаметр в каждой точке, чтобы гарантировать безопасность конструкции.

(13)

Определите прогиб вала в критических местах и ​​оцените критические частоты.

(14)

Укажите окончательные размеры вала. Лучше всего это достигается с помощью подробного производственного чертежа в соответствии с признанным стандартом (см., Например, Руководство по британским стандартам в области машиностроения и проектирования чертежей), и чертеж должен включать всю информацию, необходимую для обеспечения желаемого качества.Как правило, это включает спецификации материалов, размеры и допуски (двусторонние, биение, данные и т. Д., См. Главу 19), отделку поверхности, обработку материалов и процедуры проверки.

При проектировании вала необходимо соблюдать следующие общие принципы.

•

Держите валы как можно короче, а подшипники должны быть близки к приложенным нагрузкам. Это уменьшит прогиб вала и изгибающие моменты и увеличит критические скорости.

•

По возможности располагайте концентраторы напряжений подальше от участков вала, подверженных сильным нагрузкам.Используйте большие радиусы скругления и гладкую поверхность, а также подумайте об использовании местных процессов поверхностного упрочнения, таких как дробеструйная обработка и холодная прокатка.

•

Если вес имеет решающее значение, используйте полые валы.

Обзор способов соединения вала со ступицей приведен в разделе 7.2, методы соединения вала с валом – в разделе 7.3, а определение критических скоростей – в разделе 7.4. В разделе 7.5 представлены аналитические методы определения диаметра в конструкции трансмиссионных валов.

Понимание процесса производства вала

Шестерня или вал – это зубчатое колесо, которое входит в зацепление с зубьями другого вала для непрерывной передачи крутящего момента. Инженеры могут смешивать и согласовывать шестерни и валы разных диаметров, чтобы изменять силу и скорость вращения этих компонентов.

Валы находят несколько важных применений в аэрокосмической, сельскохозяйственной, автомобильной, потребительской, транспортной, нефтегазовой, горнодобывающей и промышленной областях.Эти инструменты генерируют и направляют силу в широком спектре механического оборудования, от автомобилей и самолетов до машин и устройств.

В этом посте мы исследуем несколько аспектов процесса производства валов, а также то, как мы используем инновационные технологии для производства валов для отраслей, которые мы обслуживаем.

Как работает процесс производства вала

Самый распространенный процесс изготовления валов – токарная обработка с ЧПУ. Используя эту технику, рабочие или автоматизированные процессы прикрепляют или зажимают стержни материалов к патронам и вращают их.Во время вращения специализированные инструменты используют резку и другие процессы вычитания для создания и придания формы конечному продукту.

FZE использует множество различных процессов обработки для создания валов. На нашем предприятии имеется широкий спектр современного оборудования, предназначенного для оптимизации даже самых сложных аспектов процессов производства валов. От нестандартной оснастки и приспособлений до многоосевого оборудования, мы используем все типы оборудования для производства очень точных валов с допусками в пределах 0,0002 дюйма (0.00508 мм).

Возможности производства валов FZE

FZE работает с более чем тремя десятками видов сырья для производства высококачественных валов, соответствующих спецификациям клиентов. Строим валы из материалов от:

• Черные металлы: стандартные углеродистые стали, нержавеющие стали, инконель и титан
• Цветные металлы: алюминий, латунь, бронза и другие экзотические или драгоценные металлы
• Пластмассы и полимеры прочие
• Графит и прочие неметаллические материалы

Мы также работаем с широким спектром размеров деталей, и наши возможности, перечисленные здесь, применимы к следующим размерам:

• Диаметр: Мы изготавливаем детали размером до 0.Диаметр 10 дюймов и диаметр 15 дюймов
• Длина: Наши детали имеют длину от 1 до 60 дюймов
• Глубина торцевой канавки: Мы изготавливаем валы с глубиной торцевой канавки не более 1 дюйма.
• Вес: Наши стандартные валы имеют максимальный вес до 1000 фунтов.

Процессы обработки

Когда дело доходит до изготовления валов, мы применяем множество видов обработки. Образец наших производственных возможностей включает:

• Расточка
• Бурение
• Токарная
• Внутренняя и внешняя резьба
• Внутреннее и внешнее прядение и нарезание зубьев
• Ротационная протяжка
• И более

Мы также оказываем широкий спектр дополнительных услуг для точной настройки продукта в соответствии с вашими требованиями.Некоторые дополнительные услуги, которые мы предоставляем, включают:

Качественные валы и чистовая обработка от FZE Manufacturing

FZE использует специальные технологии изготовления валов, чтобы максимизировать нашу эффективность без ущерба для качества продукции или вашей прибыли. Наш опыт в этой области дает нам беспрецедентные возможности настройки, что позволяет нам правильно производить валы для каждого клиента по мере необходимости.

Для получения дополнительной информации о том, как мы можем помочь вам создать валы в соответствии с вашими точными характеристиками, не стесняйтесь обращаться к нам сегодня.

Анализ отказов валов машин

По мере того, как промышленная арена становится все более сложной, создается впечатление, что операциям приходится сталкиваться со все меньшим и меньшим количеством сломанных валов машин. Однако, когда валы ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ломаются, почти всегда существует столько же теорий относительно предполагаемых виновников, сколько и вовлеченных людей.

Рис. 1 Появление отказа из-за перегрузки зависит от того, является ли материал вала хрупким или пластичным. Независимо от того, связан ли он с двигателями, насосами или любым другим типом промышленного оборудования, анализ отказов вала часто понимается неверно, часто считается сложным и дорогостоящим. Однако для большинства валов машин анализ должен быть относительно простым. Это связано с тем, что отказ обычно дает четкие подсказки о типе и величине сил на валу и направлении, в котором они действовали: вышедшие из строя детали точно скажут, что произошло.

Существует всего четыре основных механизма отказа: коррозия, износ, перегрузка и усталость.Первые два – коррозия и износ – почти никогда не вызывают отказов машинного вала и, в редких случаях, оставляют явные доказательства. Из двух других механизмов усталость более распространена, чем отказ от перегрузки. (ПРИМЕЧАНИЕ: имейте в виду, что во многих случаях коррозия будет действовать в сочетании с усталостной нагрузкой, вызывая отказ вала.) В этой статье основное внимание будет уделено отказам, возникающим из-за факторов перегрузки и усталости.

Отказы из-за перегрузки
Отказы из-за перегрузки вызываются силами, превышающими предел текучести или предел прочности материала.Как показано на рис. 1, появление отказа из-за перегрузки зависит от того, является ли материал вала хрупким или пластичным.

Ни один из материалов вала не является абсолютно хрупким или абсолютно пластичным. Валы, используемые почти во всех двигателях, редукторах и вентиляторах, изготовлены из низко- или среднеуглеродистой стали и относительно пластичны. В результате, когда эти материалы подвергаются сильной перегрузке, они скручиваются и деформируются. Коленчатый вал, показанный на фото 1, был сильно перегружен скручивающим напряжением.

Важное примечание: Когда была приложена сила разрушения?

При диагностике механизма, вызвавшего отказ, важно помнить, что отказы из-за перегрузки обычно вызываются одним приложением нагрузки, в то время как усталостные отказы всегда являются результатом многократного приложения нагрузки в течение многих циклов.Это означает, что если вал вышел из строя в результате перегрузки, сила, вызвавшая отказ, была приложена за мгновение до того, как вал сломался. И наоборот, если причиной была усталость, начальная сила могла быть приложена за миллионы циклов до того, как произошел окончательный отказ.

Бывают редкие случаи, когда гибкий вал выходит из строя из-за хрупкости. На фото 2 показан пример этой ситуации – , то есть то, что произошло, когда двигатель мощностью 200 л.с. и 3600 об / мин внезапно прекратил вращение .Результатом стали огромные скручивающие напряжения и треснувший вал. Но поскольку материал пластичный, угол трещины не соответствует положению 45 °, показанному на рис. 1, и наблюдается очевидная деформация шпоночной канавки. Когда пластичные материалы очень быстро сильно перегружаются, они становятся хрупкими.

К счастью, хрупкие изломы валов машин случаются крайне редко. Как и все хрупкие трещины, они характеризуются относительно однородной шероховатостью поверхности – трещина движется с постоянной скоростью, и на поверхности очевидны особенности, называемые «шевронными отметинами». На фото 3 показан хрупкий излом первичного вала большого редуктора, который упал. «Шевронные отметки» – это мелкая рябь на поверхности, которая все указывает слева от шпоночной канавки.

Иногда часть вала машины подвергается цементированию для снижения скорости износа. (ПРИМЕЧАНИЕ: цементация обычно выполняется исключительно в целях повышения износостойкости.) На фото 4 показана цементированная шлицевая часть вала гидравлического насоса, включая его закаленный корпус, кольцо по окружности с совершенно иной текстурой, чем у большинства вала и «шевронные отметины», указывающие на источник повреждения.Судя по тому, как эта трещина росла прямо поперек стержня, причина могла быть связана либо с изгибом, либо с растяжением. Однако его относительно однородная поверхность может указывать на то, что эта трещина имеет хрупкую природу – , что также означает, что она была вызвана однократным приложением силы . Кроме того, поскольку невозможно создать значительное напряжение на шлице, аналитик может с уверенностью сказать, что единственная изгибающая сила вызвала отказ.

Усталостные отказы
Усталость вызывается циклическими напряжениями, и силы, вызывающие усталостные отказы, значительно меньше, чем те, которые могут вызвать пластическую деформацию.Ситуацию еще больше сбивает с толку тот факт, что коррозия снижает усталостную прочность материала. Степень уменьшения зависит как от серьезности коррозии, так и от количества циклов нагрузки.

Трещины, видимые невооруженным глазом, всегда растут перпендикулярно плоскости максимального напряжения. На рисунке 2 показаны плоскости излома, вызванные четырьмя общими усталостными силами. Поскольку свойства сечения будут изменяться по мере роста трещины, аналитику очень важно внимательно посмотреть на точку, в которой начинается разрушение, чтобы определить направление сил.Например, несмотря на то, что причиной разрушения являются усталостные силы кручения, большая часть трещин может распространяться при растяжении. Это потому, что вал был ослаблен и крутильная резонансная частота изменилась.

Состояние или шероховатость поверхности излома – один из наиболее важных моментов, на который следует обратить внимание при анализе отказа, поскольку существует разница между отказами из-за перегрузки и усталостными отказами. При отказах от перегрузки – , потому что трещина движется с постоянной скоростью – поверхность равномерно шероховатая.Однако трещины, вызванные усталостью, перемещаются по поверхности трещины с постоянно увеличивающейся скоростью. В результате типичная поверхность усталостного излома является относительно гладкой около начала координат и заканчивается сравнительно шероховатой окончательной трещиной.

Типичное усталостное разрушение плоского изгиба показано на рис. 3. Трещина началась в начале и медленно увеличивалась в зоне усталости (FZ). Когда она достигла границы Мгновенной зоны (IZ), скорость роста трещины резко возросла, и трещина прошла через IZ со скоростью примерно 8000 футов / сек.В течение периода роста по FZ могут быть изменения в нагрузке на вал, которые приводят к изменениям поверхности, которые проявляются в виде меток прогрессирования.

Вращающие нагрузки или плоский изгиб…
Для возникновения усталостного разрушения силы должны быть приложены много раз. Бывают малоцикловые отказы, но большинство известных нам отказов из-за промышленной усталости связаны с более чем 1 000 000 циклов нагрузки. Ценной особенностью интерпретации усталостного разрушения является то, что рост трещины, т.е.е. внешний вид поверхности говорит о том, как была приложена нагрузка. Если трещина растет прямо поперек вала (как показано на рис. 3), сила, вызвавшая разрушение, должна быть изгибающей нагрузкой, действующей в одной плоскости.

Однако на рисунках 4 и 5 показаны примеры изгиба с вращением. Разница между этими двумя отказами состоит в том, что вал на рис. 4 имеет одно происхождение, а трещина на рис. 5 имеет несколько источников. Глядя на два эскиза, мы видим ИЗ рис.4 является большим из двух – , что указывает на то, что нагрузка на вал, когда он вышел из строя, была больше, чем на рис. 5. Анализ также показывает, что, хотя рис. 5 был менее сильно нагружен, он имел намного больше происхождение трещин, свидетельствующее о высокой концентрации напряжений, например, ступенька вала с очень малым радиусом. Следы трещотки представляют собой плоскости между соседними истоками трещин и растут перпендикулярно ее распространению.

Некоторые примеры диагностики усталости при плоском и вращающемся изгибе показаны на фотографиях 5 и 6 .

На фото 5 показан вал двигателя мощностью 200 л.с. и 1180 об / мин, который вышел из строя менее чем за сутки. Отсутствие прогрессивных отметок означает, что усталостная нагрузка была постоянной. Мгновенная зона относительно велика, что указывает на то, что вал был сильно нагружен. Трещины начались во многих местах вокруг вала, указывая на изгиб при вращении как на причину. Так много следов храповика, сосредоточенных сверху и снизу фотографии, заставляют нас подозревать, что вал мог быть не прямым.Однако осмотр покажет, что основная причина была связана с ременным приводом.
Фактически, шкивы были изношены настолько, что ремни скользили по дну канавок. В этой ситуации напряжение изгиба вала увеличивалось примерно вдвое.

Приводной вал на фото 6 находился на элеваторе сталеплавильного завода. Поверхность наиболее гладкая у основания шпоночного паза и становится все более шероховатой по мере роста трещины на валу. Многочисленные следы прогрессирования, окружающие крошечный IZ, и изменение состояния поверхности примерно на 40% пути через шахту от IZ предполагают, что что-то изменилось во время роста трещины или что элеватор не использовался в течение длительного периода.Эти особенности указывают на медленно растущее разрушение – и тот факт, что фреттинг-коррозия могла существенно снизить усталостную прочность.

Усталостные отказы при кручении…
До появления приводов с регулируемой скоростью (VSD) отказы, связанные с усталостью при кручении, были редкостью: проектировщики оборудования могли предвидеть рабочие скорости и частоты возбуждения и принимать меры для их решения. Преобразователь частоты предназначен для работы в широком диапазоне скоростей.Это, к сожалению, привело к множеству отказов двигателя и ведомого вала из-за факторов усталости от кручения. В то время как наиболее распространенные трещины от усталости при кручении начинаются в остром углу (концентрация напряжений) в нижней части шпоночного паза, когда муфты плохо подогнаны, другим распространенным явлением является диагональная трещина вала (как показано на рис. 2).

Фотография 7 отражает поврежденный конец вала двигателя с ужасной (неплотной) посадкой муфты, из-за которой ступица неоднократно толкала шпонку в сторону шпоночного паза, пока не образовалась усталостная трещина.(Нередко можно увидеть случаи, когда трещина полностью распространилась вокруг вала, оставляя только заглушку на валу.)

На фото 8 показаны обе половины усталостного разрушения вала вентилятора на заводе, который недавно был переведен на преобразователь частоты. Угол 45 ° к центральной оси является верным признаком скручивающих напряжений, а изменение шероховатости поверхности вала указывает на то, что причиной были усталостные силы.

Усталостные напряжения при кручении часто остаются незамеченными (пока не поздно), потому что персонал не понимает, на что они смотрят.Например, оба вала насоса, показанные на Фото 9
, вышли из строя из-за усталости при кручении, усугубленной снижением прочности из-за коррозии. Некоторые могут посмотреть на поверхность излома вала справа и подумать, что это вызвано вращательным изгибом. Более внимательное изучение множества следов трещотки показывает, что они расположены под углом 45 ° к центральной линии вала – , что является положительным признаком усталостных напряжений при кручении с многочисленными источниками . (Обратите внимание, что следы храповика на фото 5 имеют прямые стороны, что указывает на то, что они были вызваны изгибающими силами.)

Предостережение при интерпретации подсказок
Хотя самая старая часть усталостного разрушения обычно имеет самую гладкую поверхность – , по крайней мере, в 98% случаев – все же важно внимательно посмотреть на вышедшую из строя часть в области origin: Поверхность вала будет описывать силу.

Один из главных выводов этой статьи – трещина всегда растет перпендикулярно плоскости максимального напряжения. Много раз мы видели валы, в которых исходной силой было скручивание с короткой угловой трещиной, но большая часть трещины распространялась при изгибе – вводят инспекторов в заблуждение, заставляя думать, что изгиб является основной силой .Не позволяйте себе так себя вести. MT

Невилл Сакс (Neville Sachs) – старший инженер-консультант в подразделении Sachs Salvaterra & Associates компании Applied Technical Services, Inc., специализирующейся на неразрушающем контроле и услугах технической поддержки для повышения надежности установок и оборудования. Электронная почта: [email protected].

Talkin ‘about Shaft: Основы трансмиссионных валов, промежуточных валов и торсионных труб

Они легкие, прямолинейные и жесткие в поперечном направлении, что повышает устойчивость на высоких скоростях.Трансмиссионные валы, также известные как промежуточные валы и торсионные трубки, простираются на большие расстояния для соединения других валов трансмиссии. Обычные конструкции требуют промежуточного подшипника или опорного блока в системе привода для поддержки. Напротив, более новые высокоточные линейные валы работают плавно и могут работать без промежуточной опоры – даже до 6 м. Конструкция линейного вала аналогична структуре прецизионных муфт: основными компонентами являются ступицы различной конструкции, металлический сильфон или вставка из эластомера, а также промежуточная трубка из алюминия, стали или углеродного волокна.

Первая цель при использовании линейного вала: минимизация вибрации

Давайте рассмотрим здесь немного физики: если тело отклоняется в одном направлении под действием действующей силы (например, из-за силы дисбаланса при высокой скорости вращения), тело будет отскакивать и отклоняться в противоположном направлении, как только сила снимается. Продолжение после прыжка …

Новые линейные валы могут снизить затраты на проектирование и устранить лишнее оборудование – нет необходимости выравнивать промежуточный подшипник.

Амплитуда этого отклонения приводит к изгибной вибрации тела, которая стабилизируется со скоростью, зависящей от удельной жесткости пружины тела, поэтому время стабилизации в каждом случае разное. Однако, если частота возбуждения периодически совпадает с собственной резонансной частотой, вместо этого будет нарастать вибрация – или, более технически, она будет непрерывно увеличиваться по амплитуде. Скорость, которая вызывает возникновение вибраций, иногда называют критической скоростью . В худшем случае увеличение амплитуды может привести к поломке линейного вала – и любая система, не устойчивая к вибрации, имеет такие резонансные частоты.

В случае линейных валов силы, вызывающие вибрацию, могут создаваться двумя разными способами: из-за дисбаланса прикрепленных вращающихся масс или из-за того, что сама промежуточная труба никогда не бывает абсолютно прямой, а всегда слегка отклоняется от своей средней линии. Полный прогиб линейного вала и, следовательно, разницу между идеальной и фактической осью вращения можно рассчитать, сложив эти два отклонения – подробнее об этом чуть позже.

Фиксированный зазор предотвращает превышение максимально допустимого угла компенсации.

Еще одно соображение – максимальная рабочая скорость. Максимальная рабочая скорость, определяемая производителями, обычно составляет от 60 до 80% критической скорости, хотя линейные валы, изготовленные с очень точной соосностью, могут вполне безопасно работать при 80% критической скорости. Удержание ниже этого гарантирует, что линейный вал никогда не будет работать в диапазоне критических скоростей.

Запуск гантлета

Что делать, если для конструкции требуется скорость выше критической скорости определенного линейного вала? Этот конкретный линейный вал непригоден для использования в этом приложении, даже если он уместен во всех других отношениях? В особых случаях и после консультации с производителем муфты валы трансмиссии могут работать с частотой вращения более чем на 20% выше критической, в так называемом сверхкритическом диапазоне, при условии, что все приложение является очень динамичным.

В таких ситуациях рабочая скорость должна быть достигнута максимум за одну-две секунды. Этот короткий период не дает продолжительной возможности для возбуждения и, таким образом, предотвращает рост осевой амплитуды.

Трансмиссионный вал также должен быть очень жестким. Работа линейного вала на критической скорости создает дополнительную нагрузку на промежуточную трубу и весь линейный вал, поэтому эту дополнительную нагрузку следует учитывать при проектировании.

Дизайн и выбор

Определение критической скорости – важный расчет при выборе линейных валов.На этой скорости вращения постоянно возникает вибрация из-за двух факторов: отклонения от удельного веса f _E и отклонения в результате того, что труба никогда не бывает абсолютно прямой – f _R . Для расчета полного прогиба линейного вала f _м , эти два фактора складываются:

f _m = f _E + f _R

Полное отклонение не позволяет линейному валу вращаться точно по идеальной оси вращения.Это создает дополнительную центробежную силу, которая нагружает линейный вал.

Отклонение предотвращает вращение линейных валов точно по идеальной оси вращения и создает дополнительную центробежную силу, которая вызывает напряжения на линейном валу.

Явный расчет критической скорости с учетом всех влияющих факторов очень сложен и сложен. Итак, здесь мы даем очень грубую формулу. Рассчитана критическая частота вращения ( n _kb ) для осей и валов с учетом подшипника:

Где k = поправочный коэффициент подшипника

Оси с вращающейся опорой или валы, которые не зажаты (которые являются наиболее распространенными), имеют нерегулируемый поправочный коэффициент k = 1; для сравнения, фиксированные оси, зажатые на концах или с вращающимися дисками, колесами и подобными компонентами на них, рассчитываются с поправочным коэффициентом k = 1.3. Для трансмиссионных валов обычно используется поправочный коэффициент k = 1. Как объяснялось, максимальный прогиб вала определяется двумя критериями. Второй критерий – прямолинейность труб – можно активно улучшать с помощью специальных комплектов шарикоподшипников и испытательных устройств. Но прогиб, вызванный удельным весом, является постоянной величиной, которую нельзя изменить: она зависит от толщины стенки, длины вала линии, модуля упругости материала промежуточной трубы и других факторов:

q _o = удельный вес промежуточной трубки

E = Модуль упругости материала

I = Момент инерции площади с цилиндрическими полыми телами

l = Длина промежуточной трубки, мм

Этот жесткий на кручение линейный вал разбирается для установки.

Как и в случае с последней формулой, это дает только приблизительные результаты. Для получения точных данных о критической скорости и соответствующем общем прогибе в конкретном приложении производители муфт часто имеют специальные программы расчета для моделирования операций.

Роль жесткости

Жесткость на кручение также является важным фактором. Угол скручивания трубы при воздействии определенной крутящей нагрузки важен, например, в станках или позиционных приводах, где необходимо точно позиционировать нагрузку.Общая формула для угла кручения:

Где G и I _t постоянны.

Ø = угол кручения

T = крутящий момент

G = Модуль сдвига

I _t = Крутящий момент инерции

Интеграл решается заменой переменной x на длину трубки л :

Формулу для расчета угла кручения можно упростить, поскольку жесткость на кручение соответствует естественному закону: жесткость на кручение является результатом отношения модуля сдвига, умноженного на крутящий момент инерции, и длины промежуточной трубы:

Где C _T = Жесткость на кручение, Нм / рад

Чтобы получить работу трансмиссионного вала, необходимо рассчитать общий угол кручения.Это включает в себя угол кручения промежуточной трубы, а также углы кручения отдельных эластомерных вставок или металлических сильфонов.

Амплитуда отклонения для суб- и сверхкритических диапазонов зависит от критической скорости. В особых случаях линейные валы могут работать в сверхкритическом диапазоне при условии, что вся система очень динамична.

Валы линейные жесткие на кручение

Конструкция жестких на кручение линейных валов аналогична конструкции металлических сильфонных муфт: они обладают высокой жесткостью на кручение, низкими восстанавливающими силами и компенсируют перекосы.Ступицы и металлические сильфоны из нержавеющей стали используются для перекрытия расстояния между ведущим и ведомым валами. Между ними находится прецизионная алюминиевая, стальная или (для валов, работающих с очень высокой скоростью вращения) трубка из углеродного волокна. Жесткие на кручение линейные валы выдерживают крутящий момент от 10 до 4000 Нм и диаметры отверстий от 5 до 100 мм. Трансмиссионные валы изготавливаются из алюминия, стали или нержавеющей стали. Они могут быть анодированными, окисленными, хромированными или никелированными.

Подвес

Специальные внутренние карданы этих линейных валов позволяют преодолевать расстояние между ведущим и ведомым валами до 6 м без промежуточного подшипника.Эти карданы выдерживают вес промежуточной трубы, поэтому на сильфоны не возникает дополнительной радиальной нагрузки. Фиксированный зазор предотвращает превышение максимально допустимого угла компенсации. Подвесы также обеспечивают дополнительную безопасность, поэтому в случае худшего, когда ось работает с критической скоростью и нарастает вибрация вала, они предотвращают неконтролируемое ослабление промежуточной трубы. Забитый линейный вал остановится без повреждения окружающих компонентов.

Разборка агрегатов

Существует два типа линейных валов с жесткой на кручение. Первый тип, разборные узлы, разбираются на части и подходят для установки в ограниченном пространстве, и линейный вал не может быть вставлен на всю его длину – например, если над валом находится защитная крышка. Поэтому перед установкой линейный вал разделяется на три части: винты с буртиком ослабляются, два конца муфты зажимаются на ведущем и ведомом валах, а затем снова вставляется промежуточная трубка.

Твердые блоки

Второй тип монтируется без разборки. Они допускают более обычную боковую установку с разъемными ступицами, соединяющими ведущий и ведомый концы. Здесь каждый концентратор состоит из двух компонентов. Основной корпус переносится на два соединяемых вала, а затем детали с разъемными ступицами снова зажимаются на линейном валу.

Вал виброгасителя

Агрегаты с эластомерными вставками, называемые гашением вибрации линейными валами , могут компенсировать вибрации и удары крутящего момента, передавать крутящий момент более 2200 Нм и могут быть установлены на валах с диаметром отверстия до 80 мм.

Их ступицы разделены и могут полностью сниматься в боковом направлении. После установки линейного вала его фиксируют другой половиной ступицы. Процесс монтажа быстрый и простой, как и в случае металлических сильфонных муфт с разъемной ступицей. Кроме того, расстояние между валами более 4 м может быть выполнено без промежуточного подшипника.

Регулируемые блоки

Компоновки машин и заводов становятся все более разнообразными. Линейные валы регулируемой длины – это один из вариантов решения этой проблемы, способный компенсировать изменения длины более чем на 1500 мм.Они передают крутящий момент до 800 Нм. Чтобы изменить общую длину, ослабьте два винта на зажимной ступице на промежуточной трубе; тогда линейный вал может выдвигаться на необходимую длину. Фрикционное соединение, необходимое для передачи крутящего момента, восстанавливается путем повторной затяжки двух винтов; монтаж и демонтаж занимает всего несколько минут.

Спасибо Tobias Wolf, R + W America, Bensenville, Ill. За предоставленную техническую информацию для этой статьи. Для получения дополнительной информации о изгибах и о том, как несовпадение, обработка вала, сила зажима и вибрация влияют на выбор линейного вала, позвоните по телефону (888) 479-8728 или посетите rw-america.com.

Станки для правки валов – Индианаполис, IN

Станки для правки валов

Kokusai предлагает впечатляющее разнообразие машин для правки валов, предназначенных для исправления искажений, характерных для производства. Применения варьируются от прецизионного офисного оборудования, такого как хирургические сверла, до больших валов строительного оборудования. Наши станки успешно используются для правки распредвалов, овальных колец, арматуры и коленчатых валов. Правка является важным ресурсом для производства, поскольку изогнутая деталь может вызвать усталость материала, а также вибрацию и дисбаланс станка из-за износа подшипников.Разработка оборудования для точной правки – это и наука, и искусство, и Kokusai гордится своей эффективностью в более сложных областях правки, например, сложной геометрии реечных систем. Наши инженеры достигли исключительного мастерства в этой области, отвечая самым взыскательным требованиям клиентов.

Наше оборудование может быть адаптировано к точным потребностям клиентов. Мы можем работать с вашей компанией, чтобы найти лучшее решение для объединения нашего оборудования в существующие методы производства.Для получения дополнительной информации о нашем опыте правки или дополнительной информации о наших машинах для правки валов и другом нашем оборудовании для тестирования и балансировки с добавленной стоимостью, пожалуйста, смотрите таблицу ниже или свяжитесь с нами напрямую.

Станки для правки валов

Станки для правки валов

Запросить цену

Портфолио Галерея

Станки для правки валов – возможности

Название машины

Станки для правки валов

Применения

Валы для прецизионного офисного оборудования
Валы для крупногабаритной строительной техники
Распредвалы
Овальные кольца
Арматура
Свёрла
Вал коленчатый

Тип машины

Автоматический
Полуавтомат
Руководство

Элементы управления

ПЛК
ПК (Windows)
HMI

Производители устройств управления

Allen Bradley
Митсубиси
Pro-Face

Передачи

Конвейер
Выберите и поместите
Поворотный
Накладные расходы

Дополнительная информация

Industry Focus

Автомобильная промышленность (уровень 1 и 2)
Бытовая техника
Оргтехника
Общее оборудование

Отраслевые стандарты

ISO 9001: 2008
ASTM
CE
SAE
OSHA

Форматы файлов

AutoCAD

наверх

(PDF) Машины с вертикальным валом.Современное состояние и видение

Петер Шмах: Машины с вертикальным валом. Современное состояние и видение

Во время развертывания оборудования для проходки стволов в Кувейте было построено пять стволов

глубиной от 15 до 27 м и диаметром 8 м. Команда на стройплощадке быстро ознакомилась с новой технологией

. В первый день строительства уже можно было построить 2 м вала. Земляные работы

и транспортировка материалов прошли без проблем.Строительство второй шахты

глубиной 25 м и того же диаметра можно было завершить всего за одну неделю. Помимо оборудования, в объем поставки также были включены

бетонных сегментов и статика. Это позволяет производителю машин

соответствовать постоянно растущим требованиям к работе в качестве системного поставщика (P. Schmäh, 2004).

Проект в Кувейте установил стандарты в отношении развертывания оборудования для проходки стволов, которое

можно использовать везде, где необходимо быстрое и безопасное строительство ствола в сложных геологических условиях ниже

уровня грунтовых вод.Создан новый инновационный метод строительства

пусковых и мишенных стволов, шахтных сооружений на городских станциях метро и фундаментах морских или высотных сооружений

.

Шахтопрокатная машина VSM 2500

В сотрудничестве с Университетом Карлсруэ (Технический колледж) и Федеральным министерством

образования и исследований (BMBF) Herrenknecht AG была частью исследовательского проекта, выполненного

на южном побережье индонезийского острова Ява.Население страдало от нехватки воды

, хотя огромные запасы подземной воды существовали более чем в 1000 пещерах. Чтобы предотвратить беспрепятственный и неиспользованный поток осадков

в разрушенном карстовом камне (с прочностью породы до 85 МПа) через подземную речную систему

в океан и для хранения воды, была построена шахта глубиной 100 м до тех пор, пока

начало декабря 2004 г., вертикально ведет к подземной пещере (рис.5).

Оборудование для проходки стволов Herrenknecht VSM 2500, которое было разработано с учетом ноу-хау

и особых условий, требуемых в Индонезии (соответствующая технология) и начало проходку туннелей в начале июля

2004, будет подробно объяснено ниже.

Эта установка для проходки валов, предназначенная для бурения диаметром 2,5 м, разрыхляет почву с помощью фрезерного барабана, которым

управляет оператор, находящийся в подземной машине.

Вертикальная система выемки грунта с гидравлическим канатным экскаватором, выбранная для проекта в Индонезии

, предлагает множество преимуществ с точки зрения энергопотребления, технического обслуживания, ремонта и функциональной безопасности при эксплуатации оборудования для проходки шахт

.Режущий барабан направляет выкопанный материал к кабельному экскаватору

в нижней точке возврата в перевернутом валу; где ковш кабельного экскаватора (который управляется вторым оператором

) падает в вынутый грунт из-за своего собственного веса, чтобы поднять

материала. Отсюда ковш перемещается по валу на поверхность.

Ниже верхней точки возврата открывается затвор, открывается ковш, и выкопанный материал падает в

навозной скип через салазки.Этот цикл непрерывно повторяется, пока порода выкапывается фрезерным барабаном

. После наполнения ковша кран вынимает его из шахты, опускает на землю и опускает

обратно в шахту.

Для фиксации вала в вал устанавливаются восемь стальных сегментов, которые скрепляются болтами, образуя кольцо.

После завершения ок. От 0,7 м до 1 м сегменты опускаются в шахту, где они устанавливаются в виде кольца

, защищенного стальной рубашкой, поднимаются гидравлически, прикручиваются к последнему стальному кольцу и закрепляются в скале с помощью специальных анкеров

.Кольцевой зазор, образовавшийся из-за перекрытия между скальной породой

и стальными сегментами, заполняется строительным раствором.

Стальная рама (рис. 6) со стержнями для соединения рамы с машиной расположена на поверхности.

Четыре штока проходят через цилиндры с полыми поршнями, которые равномерно опускают машину после каждой секции привода

. Цилиндры для подъема и опускания могут работать независимо и обеспечивать точное вертикальное положение оборудования

.При достижении конца стержней длиной 3 м стержни попарно вытягиваются вверх.

Одна пара штанг компенсируется второй парой, которая поддерживает вес машины. Благодаря этой системе погружения

машина свободно подвешивается в просверленном валу.

В процессе бурения гидравлическая система захвата стабилизирует щит в породе. Благодаря удлинителю захвата

можно поддерживать машину в исходном положении и управлять ею.

После завершения вала машина восстанавливается.Поскольку диаметр вала

с футеровкой из стальных сегментов меньше диаметра станка, оборудование состоит из внутренней части и внешней рубашки

для восстановления оборудования в два этапа.

На первом этапе куртка крепится к скале, и внутренняя часть отделяется от куртки. С

цилиндры и стержни, которые постоянно соединяют оборудование со стальной рамой над землей,

оборудование можно постепенно поднимать вверх.После восстановления внутренней части защитный кожух

делится на четыре сегмента и поднимается через футерованный вал.