Технические требования

а) обеспечить линейный размер пружины находящейся в сжатом состоянии в пределах 15±0,5мм.

б) обеспечить силу сжатия пружин клапана не менее 0,6МПа

в) обеспечить усилие при котором клапаны удерживаются в закрытом положении не более 9 МПа (сила, которой взрослый человек может надавить рукой).

г) обеспечить расстояние между кулачком и направляющей в пределах 0,5±0,2мм.

Несоблюдение приведённых выше требований повлечёт за собой невозможность выполнения краном своего служебного назначения, например: при несоблюдении технического требования - обеспечения усилия сжатия пружин, возможен случай, когда из-за малой его величины произойдёт самопроизвольное открытие отпускного клапана и в последствии невозможность набора необходимого давления в тормозном цилиндре.

Технологичность конструкции крана 172.000

Анализ чертежа корпуса 172.001 показал, что он  имеет симметричную геометрию в продольном сечении. Это сделано, для того чтобы сократить время сборки узла,  используя одинаковые детали, как в левой, так и в правой части.

Диаметры расточки заглушки 172.005 и  ступенчатого торца гнезда 172.011 рассчитаны и подобраны таким образом, чтобы в состав  узла - корпус 172.010, входили уже имеющиеся на производстве детали от ранее изготовленных приборов, такие как пружины 150.203 и  483.031.

При закреплении деталей и узлов крана 172.000 используются стандартные изделия, такие как винт М6х10 ГОСТ 1476-93, винт М6х12 ГОСТ 17475-80, винт ВМ3х6 ГОСТ 17473-80, гайка М8 ГОСТ 5915-70, гайка М12 ГОСТ 5915-70, шпилька М12х32 СТП 10-215-82.

Диаграмма зависимостей линейных размеров пружин от силы их сжатия

Из диаграммы видно, что общее усилие создаваемое сжатыми пружинами (13,8 кгс) намного выше требуемого (6 кгс). В целях экономии целесообразней оставить только одну пружину – 483.031. Т.к. для её сжатия до размера 15±0,5мм. необходимо усилие 9±0,4кгс., что удовлетворяет требованиям предъявляемым к узлу.

2.3.        Выбор метода достижения требуемой точности узла.

В результате проведенного анализа технических требований на узел было выявлено одно из наиболее важных требований, а именно: обеспечить линейный размер пружины находящейся в сжатом состоянии равный 15мм. с допуском ±0,5мм.

Для выполнения этого требования необходимо выявить все размеры деталей (в номиналах и допусках), влияющих на выполнение этого требования. Для этого необходимо выявить замыкающее звено и метод достижения точности РЦ.

Обеспечение точности создаваемого узла сводится к достижению требуемой точности замыкающих звеньев размерных цепей, заложенных в его конструкцию, и размерных цепей, возникающих в процессе изготовления крана. Задачу обеспечения требуемой точности замыкающего звена решим  одним из нижеследующих методов: полной и неполной взаимозаменяемости. Определим наиболее экономичный метод с учётом с предъявляемыми требованиями.

Размерная цепь А состоит из:

АΔ - замыкающее звено – длина пружины находящейся в сжатом состоянии при силе сжатия 1,1 МПа

A1 - размер между левым Æ22мм. и правым Æ13мм. торцом клапана 172.011

A2 - Высота седла Æ15мм. седла 172.009

A3 - Ширина бурта Æ22мм. седла 172.009

A4 - Глубина отверстия М33 в корпусе 172.001

A5 - Расстояние от торца М33 до торца Æ40мм. заглушки 172.005

A6 - Глубина отверстия Æ13 в заглушке 172.005

Размерная цепь А, определяющая зазор, показана в графической части, лист 1.

а) Метод полной взаимозаменяемости.

Сущность метода заключается в том, что требуемая точность замыкающего звена размерной цепи достигается во всех случаях её реализации путём включения в неё составляющих звеньев без выбора, подбора или изменения их значений. Сборка изделий при использовании этого метода сводится к механическому соединению взаимозаменяемых деталей. При этом у 100% собираемых объектов автоматически обеспечивается требуемая точность замыкающих звеньев размерных цепей.

Определение номиналов, полей допусков, верхнего и нижнего предельных отклонений, координат середины поля допуска размерной цепи А, проходит по следующему алгоритму  действий:                                                                                                                                

1.Уравнение номиналов.

       где

n – число увеличивающих звеньев;         

     m – число уменьшающих звеньев.

2.    уравнение допусков

из условия задачи следует, что поле допуска замыкающего звена

,

а координата середины поля допуска замыкающего звена

Имея дело с плоской линейной размерной цепью  и решая задачу методом полной взаимозаменяемости, при назначении полей допусков на соответствующие звенья необходимо соблюдения  условия:

3.Уравнения координат середин полей допусков.

Координату середины поля допуска шестого звена находим из уравнения:

Правильность назначения допусков проверим, определив предельные отклонения замыкающего звена:

 Сопоставление с условиями задачи показывает, что допуски установлены правильно.

б) Метод неполной взаимозаменяемости.

 Зададим значение коэффициента риска tАΔ , считая, что в данном случае Р=1% экономически оправдан. Такому риску tАΔ =2,57.

Полагая, что условия изготовления деталей таковы, что распределение отклонений составляющих звеньев будет близким к закону Гаусса, принимаем

Найдём средний допуск на звенья при обоих методах: