Из-за неоднородности материала детали, погрешностей заготовки и механической обработки, а также погрешностей сборки (в результате перекоса или смещения сопряженных деталей) появляется неуравновешенность деталей и сборочных единиц машины. Различают три вида неуравновешенности :

• статическую - при смещении центра тяжести детали (точка приложения силы тяжести Р) относительно оси ее вращения на размер s (рис. 254, а);
• динамическую - при действии неуравновешенных масс металла, приведенных к паре сил Q), действующих в одной плоскости в противоположных направлениях, с плечом l (рис. 254, б);
• смешанную, при которой может быть одновременное смещение центра тяжести детали относительно оси ее вращения и действие неуравновешенных масс (рис. 254, в).

Первый вид неуравновешенности характерен для деталей небольшой длины при отношении длины детали к диаметру L/d <1, а второй и третий - при отношении L/d> 1.

Для устранения неуравновешенности применяют балансировку , которая заключается в нахождении значения и направления неуравновешенности и компенсации этой неуравновешенности путем снятия или добавления металла в соответствующем месте детали. После балансировки не допускаются никакие виды обработки детали (за исключением в некоторых случаях полирования или суперфиниширования отдельных поверхностей).

Балансировка вращающихся деталей является ответственной технологической операцией, так как неуравновешенные массы в современных быстроходных конструкциях могут привести к вибрациям, нарушающим нормальную эксплуатацию механизма или машины.

Статическая балансировка производится следующим образом (рис. 255, а): балансируемую деталь 1, надетую на специальную оправку 2, устанавливают на две горизонтальные призмы 3.

Неуравновешенность детали выявляют, прокатывая ее по указанным призмам. При совпадении центра тяжести детали с ее осью деталь будет неподвижна в любом своем угловом положении на призмах. В случае неуравновешенности «тяжелая» сторона А детали (рис. 255, б) будет стремиться занять наиболее низкое положение. Закрепляя груз массой m 1 на противоположной стороне детали, можно уравновесить ее. Вместо прикрепления груза с «легкой» стороны детали можно производить высверливание на более «тяжелой» стороне.

Масса m 1 противовеса на «легкой» стороне детали или высверленного металла на «тяжелой» стороне на расстоянии r 1 от оси вращения детали составляет:

где m - масса детали, r - смещение центра тяжести детали от оси вращения.

Динамическую балансировку производят при вращении балансируемой детали. При этом необходимо обеспечить совпадение оси вращения детали с главной осью инерции всей системы. Динамическая неуравновешенность вызывается неправильным распределением массы металла по длине детали. Если в детали имеются две точки сосредоточения неуравновешенных масс, расположенные по обе стороны оси вращения (рис. 256, а), то центробежные силы создают пару сил Q 1 с моментом:

М 1 = (Q 1 /g)r 1 ω 2 l 1

где g - ускорение силы тяжести; ω - угловая скорость; l 1 - расстояние между точками сосредоточения неуравновешенных масс; r 1 -смещение неуравновешенных масс относительно оси вращения.

При этом центр тяжести детали находится на оси вращения и неуравновешенность при статической балансировке не обнаруживается.

Для уравновешивания детали следует приложить на радиусе r 2 два равных груза весом Q в осевой плоскости детали, где сосредоточены неуравновешенные массы, на расстоянии l 2 , чтобы они создали уравновешивающий момент:

М у = (Q/g)r 2 ω 2 l 2 = M 1 .

Динамическая балансировка производится всегда при вращении детали, установленной на гибких опорах. Центробежные силы, вызванные вращением неуравновешенной детали, создают колебательные движения гибких опор. С помощью специальных устройств колебания уравновешиваются и определяются значения и направление дисбаланса.

На рис. 256, б приведена схема установки для динамической балансировки. Балансируемая деталь 3 устанавливается на опоры 1 через плоские пружины 2. Колебания пружин, вызванные дисбалансом, посредством тяг 4 передаются на индуктивные преобразователи 5 перемещения, возбуждая в цепи ток с напряжением, пропорциональным амплитуде колебаний. Ток вызывает отклонения стрелки ваттметра 6, градуированного в единицах дисбаланса.

Другая обмотка ваттметра 6 получает ток от генератора 7, ротор которого вращается синхронно с балансируемой деталью. Статор генератора можно поворачивать с помощью рукоятки 8 во время вращения детали, при этом положение дисбаланса может быть определено на лимбе (на схеме не показан) по углу поворота обмотки статора при максимальном отклонении стрелки ваттметра. Продолжительность балансировки на этой машине составляет 1…2 мин.

Современные устройства для динамической балансировки в значительной степени автоматизированы; в частности, по шкалам приборов можно определить глубину сверления определенного диаметра, массу неуравновешенного груза, размеры противовесов и др., а также места крепления грузов или места удаления лишнего металла.

Для взаимного уравновешивания сил инерции деталей машин, движущихся прямолинейно-возвратно, и для создания равенства масс этих деталей в узлах машины применяют подгонку масс . Наиболее характерными деталями, требующими подгонки, являются поршни, шатуны, штоки и др. Так, колебания в массе поршней вызывают неуравновешенность двигателей; эти колебания чаще всего создают необработанные внутренние поверхности поршней.

Подгонку по массе обычно производят растачиванием внутреннего пояска юбки поршня , а у облегченных конструкций поршней - удалением металла с нижней плоскости и приливов у бобышек под палец, а также растачиванием специального прилива на внутренней стороне юбки поршня, ниже бобышек под палец.

Подгонку по массе осуществляют на специальных станках (рис. 257). Поршень, базируемый по наружной поверхности юбки, устанавливают в приспособление 7, расположенное на станке под углом 45°, и поворотом эксцентрика посредством рукоятки 4 закрепляют поршень рычагом 3 . Затем снизу к поршню подводят резцовую головку, растачивающую пояс юбки или специальные приливы.

Удаляемый металл в виде стружки падает через воронку 2 в чашку 1, имеющую рычажную связь с коромыслом весов 5, установленных в верхней части станка. Когда излишний металл, количество которого заранее устанавливают ползунком на коромысле 6, будет удален, чашка с правым концом коромысла опускается, и подача резцовой головки выключается.

В современном машиностроении применяют станки для подгонки по массе с автоматическим передвижением ползуна (груза) по коромыслу весов посредством электронной системы. Применение станка для подгонки по массе обеспечивает отклонения деталей по массе в пределах ±2 г.

. Подгонка деталей изделий. Окончательная обработка изделий .

Цель: сформировать у учащихся понятие о процессе подгонки и окончательной обработки изделий из древесины, раз-вивать политехническое мышление; воспитывать культуру труда.

Ключевые понятия: Подгонка, допуски, красители, протравы, грунтовки, масляные лаки, масти-ки, шлифование и полирование.

Объекты практической деятельности учащихся: детали изделия проектной деятельности учащихся,

Оборудование: столярный верстак, заготовки из фанеры и ДВП, плакаты с изображением режущих частей инструментов, столярные ножовки.

Ожидаемые учебные результаты

1. Умение характеризовать процесс подгонки деталей.

2. Умение определять этапы и правила отделки изделий.

3. Умение выполнять пропитку воском, мас-тиками. Покрытие морилкой, олифой, лаком, красками.

4. Умение соблюдать правила охраны труда при окончательной обработке изделий.

План урока.

I. Организационный этап

II. Мотивация учебной деятельности учащихся. Актуализация опорных знаний учащихся

III. Объявление темы и ожидаемых учебных результатов

IV. Изучение нового учебного материала

1. Основной принцип технологического процесса подгонки деталей и их скле-ивание.

2. Ознакомление учащихся с технологией во время отделки изготовленных изделий.

3. Инструктаж по выполнению практической работы.

V. Практическая работа

"Отделка|украшение| изделий"

VI. Подведение итогов, оценивание результатов работы

VII. Домашнее задание

Какие виды клея Вы знаете.

Как приготовить древесный клей.

Какая рабочая температура клея.

ИЗУЧЕНИЕ НОВОГО УЧЕБНОГО МАТЕРИАЛА

Склеивание и сушка изделий

Прочность склеивания зависит от обработки склеивае-мых поверхностей, влажности и температуры древесины, температуры в помещении, силы и продолжительности запрессовки, качества приготовленного клея и других факторов.

При склеивании на гладкую фугу или при фанерова-нии склеиваемым местам лучше всего придать шерохова-тость, обработав их цинубелем, что повышает прочность склеивания.

Во время работы температура костного клея должна быть 65—70°.

Для намазывания клея применяют кисточку-помазок, изготовленную из луба липовой или дубовой коры. Но-жом куску коры придают форму лопаточки, срезают твердую корку, опускают широкий конец в горячую воду, меняя ее по мере остывания, пока дуб хорошо не раз-мокнет. Размокший дуб разбивают молотком на длину 5-10 мм, удаляют крупные волокна, промывают и сушат.

Перед нанесением клея загрязненную поверхность обез-жиривают чистым бензином или ацетоном.

Клей наносят тонким слоем так, чтобы текстура дре-весины слегка просвечивала.

При склеивании досок или брусков намазанные клеевым раствором плоскости рекомендуется притереть, рас-тирая при этом возможные комочки, получая более тон-кий клеевой слой. Шипы и проушины намазывают клеем со всех сторон (обмакивать шипы в клеевой раствор не следует). Запрессовка должна производиться не ранее чем через 3 мин и не позднее 5 мин после нанесения клея. Это необходимо для того, чтобы клей впитался в поры дерева и произошла так называемая открытая пропитка. Если запрессовать детали раньше или позже, клей может выдавиться и произойдет "голодное" склеи-вание.

Запрессованные изделия выдерживают под давлением 3—5 ч, после этого их распрессовывают и сушат 24—72 ч при комнатной температуре.

При склеивании казеиновым клеем температура в по-мещении должна быть не ниже +12°, а с применением подогрева материала не ниже +8°.

Подгонка деталей является неотъемлемая часть при сборке масштабной модели. Очень часто можно видеть такую ситуацию, что некоторые детали совсем не подходят друг к другу. Как решить эту проблему, Вы узнаете из этой статьи.

Для наглядности, перед началом сборки, мы рекомендуем все крупные части модели собрать без клея, с помощью резинок или изоленты и увидеть в каких местах у вас имеются дефекты.

Подгонка - основные проблемы

• соединительные штыри одной детали не соответствуют соединительным отверстиям на другой;
• толщина некоторых деталей больше чем толщина этой же детали в текущем масштабе (определяется если у вас под руками имеется чертеж оригинала);
• одна половинка детали имеет больший размер (По этой причине образуется щель);
• очень редко, но бывает - заводской брак (к вам попадает 2 абсолютно одинаковых литника с деталями). Здесь ничего не поделаешь, Вам просто не повезло, напишите письмо производителю.

Проблема с соединительными штырями

Самый простой способ решения этой проблемы - это удаление всех штырей. Далее, нанести и зафиксировать обе детали с помощью резинок.

Толщина не соответствует оригиналу

Если вы с помощью чертежа и линейки узнали, что толщина немного больше, то запаситесь терпением и со шлифуйте излишек материала детали. Такую подгонку можно делать как с помощью бормашины, так и надфиля.

Если половинка детали больше в размерах

При такой ситуации, проблему можно решить с помощью плоского литника или специальной модельной шпатлевки. Щель заделывается и после полного высыхания обрабатывается наждачной бумагой, надфилем или бормашиной.