Технологический процесс сборки, анализ функциональной размерно-механической цепи клапана КГУ3.010.ПР, страница 2

Технологичность конструкции изделия, в данном случае клапана КГУ3.010.ПР,  в  процессе конструирования  должна  обеспечивать:   полную взаимозаменяемость деталей и узлов сборочной единицы; удобный подход при использовании монтажно - сборочных инструментов и приспособлений; возможность применения прогрессивных средств технологического оснащения (средств автоматизации и механизации сборочных работ); применение дифференциальных схем сборки за счет рационального членения изделия на агрегаты, секции, узлы и детали; типизацию и унификацию конструктивных компоновок, узлов и деталей в пределах однотипных групп объектов производства.

В данной конструкции клапана, из-за значительной силы трения баллона о стенки газовой камеры, при открытии гидроклапана, образуется недостаточная по проходному сечению торцевая щель. Для увеличения пропускной способности гидроклапана необходимо уменьшать коэффициент трения уплотняющего элемента газовой камеры и исключить «прилипание» баллона (манжеты) к стенкам штуцера газовой камеры, что может увеличить высоту подъема мембраны при большом расходе. Для этой цели рекомендуется покрыть баллон тонкой полимерной пленкой, которая существенно уменьшит трение в паре резина-металл и пропускная способность гидроклапана увеличится.

2.4 Анализ функциональной размерно-механической цепи

Анализ собираемости, оценка влияния технологических погрешностей на функциональные параметры производятся расчетом сборочных размерных цепей. Рассмотрим функциональную размерную цепь клапана КГУ3.010.ПР. Он начинает работать при подводе жидкости под давлением во внутреннюю полость седла 14. По мере роста давления и достижения величины более 50 МПа поднимается мембрана 11 и появляется кольцевая щель между седлом 14, втулкой 2 и подвижным кольцом 6. Клапан открывается.

Величина щели бывает недостаточной из-за значительной силы трения газового баллона о стенки штуцера 15. Поэтому может не обеспечиваться расчетная пропускная способность клапана (80 л/мин), несмотря на отсутствие погрешностей размеров и формы элементов. В размерно-механическую цепь (рис. 2.1) входят давление срабатывания клапана Qср > 50 МПа, масса диафрагмы 5 и баллона 3, упругость К заряженного баллона (Q < 63МПа) и сопротивление (сила трения Fтр) баллона о стенки штуцера. Сопротивление Fтр=f(µ,FN); упругость К=f(Qзар); ширина щели ∆=f(S), где µ- коэффициент трения в сопряжении баллона со штуцером (в 2-х подвижной паре с избыточными связями); FN – нормальное усилие на поверхности соприкосновения (FN =Qзар); S – полное комплексное сопротивление (ПКС) системы.

Рис.2.1. Функциональная размерно-механическая цепь клапана КГУ3.010.ПР

Решение задачи обеспечения функционального щелевого зазора состоит в определении полного комплексного сопротивления и снижение его за счет уменьшения сопротивления.

          Частное комплексное сопротивление (ЧКС) для массы:

S1=jωm,

для упругости:

S2=-jk/ω,

для сопротивления:

S3=r.

          Элементы S2и S3находятся в параллельном соединении и составляют звено S23.ЧКС звена S23= S2 +S3=r+k/ j.

В общем виде ПКС системы:

здесь: - мнимое число, ω- круговая частота, рад/с.

          Превышение Qср над определенным значением ПКС (S) для обеспечения щелевого зазора ∆ достигается в конкретном примере уменьшением силы трения Ртр нанесением гальваническим путем кластерных покрытий ультрадисперсного порошка искусственных алмазов (УДПА) на внутреннюю поверхность штуцера или покрытием тонкой полимерной пленкой резинового баллона.

2.5 Средства малой механизации