Það er einhver ruglingur í kringum sambandið á milli nákvæmni burðarlags, framleiðsluvikmarka þess og hversu innri úthreinsun eða „leikur“ milli hlaupabrauta og bolta er. Hér varpar Wu Shizheng, framkvæmdastjóri JITO Bearings, sérfræðingur í litlum og litlum legum, ljósi á hvers vegna þessi goðsögn er viðvarandi og hvað verkfræðingar ættu að varast.
Í seinni heimsstyrjöldinni þróaði lítt þekktur maður að nafni Stanley Parker hugmyndina um sanna stöðu, eða það sem við þekkjum í dag sem Geometric Dimensioning & Tolerancing (GD&T) í hergagnaverksmiðju í Skotlandi. Parker tók eftir því að þrátt fyrir að sumum virkum hlutum sem verið er að framleiða fyrir tundurskeyti hafi verið hafnað eftir skoðun, þá var samt verið að senda þá í framleiðslu.
Við nánari athugun komst hann að því að það var þolmælingunni um að kenna. Hin hefðbundnu XY hnitavik mynduðu ferhyrnt vikmörk, sem útilokaði hlutann þó hann næði punkti í bogadregnu hringlaga bilinu á milli horna ferningsins. Hann hélt áfram að birta niðurstöður sínar um hvernig á að ákvarða sanna stöðu í bók sem ber titilinn Teikningar og víddir.
* Innri heimild
Í dag hjálpar þessi skilningur okkur að þróa legur sem sýna einhvern leik eða lausleika, annars þekkt sem innri úthreinsun eða, nánar tiltekið, geisla- og ásleikur. Geislaspil er úthreinsunin mæld hornrétt á leguásinn og ásleikur er úthreinsunin mæld samhliða leguásnum.
Þetta spil er hannað inn í leguna frá upphafi til að gera leginu kleift að standa undir álagi við margvíslegar aðstæður, að teknu tilliti til þátta eins og hitastækkunar og hvernig festingin á milli innri og ytri hrings mun hafa áhrif á endingu legsins.
Nánar tiltekið getur úthreinsun haft áhrif á hávaða, titring, hitaálag, sveigju, álagsdreifingu og þreytulíf. Hærra geislaspil er æskilegt í aðstæðum þar sem búist er við að innri hringurinn eða skaftið verði heitari og stækki við notkun samanborið við ytri hringinn eða húsið. Í þessum aðstæðum mun leikið í legunni minnka. Aftur á móti mun leikur aukast ef ytri hringurinn stækkar meira en innri hringurinn.
Hærra ásspil er æskilegt í kerfum þar sem misskipting er á milli skafts og húss þar sem misskipting getur valdið því að lega með lítið innra bil bilar fljótt. Meiri úthreinsun getur einnig gert leginu kleift að takast á við örlítið hærra þrýstingsálag þar sem það kynnir hærra snertihorn.
* Innréttingar
Það er mikilvægt að verkfræðingar nái réttu jafnvægi á innri úthreinsun í legu. Of þétt lega með ófullnægjandi leik mun mynda umframhita og núning, sem veldur því að kúlurnar renna í kappakstursbrautinni og flýta fyrir sliti. Sömuleiðis mun of mikil úthreinsun auka hávaða og titring og draga úr snúningsnákvæmni.
Hægt er að stjórna úthreinsun með því að nota mismunandi passa. Verkfræðipassar vísa til úthreinsunar milli tveggja pörunarhluta. Þessu er venjulega lýst sem skafti í holu og táknar þéttleika eða lausleika milli skaftsins og innri hringsins og milli ytri hringsins og hússins. Það kemur venjulega fram í lausu, úthreinsunarpassi eða þéttri truflunarpassingu.
Það er mikilvægt að passa vel á milli innri hringsins og skaftsins til að halda honum á sínum stað og koma í veg fyrir óæskilegt skrið eða skriðu, sem getur myndað hita og titring og valdið niðurbroti.
Hins vegar mun truflunarpassing draga úr úthreinsun í kúlulegu þegar það stækkar innri hringinn. Álíka þétt passa á milli hússins og ytri hringsins í legu með lágt geislaspil mun þjappa ytri hringnum saman og draga enn frekar úr úthreinsun. Þetta mun leiða til neikvæðrar innri úthreinsunar - sem gerir skaftið í raun stærri en gatið - og leiðir til of mikils núnings og snemma bilunar.
Stefnt er að því að vera núll í notkun þegar legurinn er í gangi við venjulegar aðstæður. Hins vegar getur upphaflega geislaspilið sem þarf til að ná þessu valdið vandræðum með að boltar renna eða renna, sem dregur úr stífni og snúningsnákvæmni. Hægt er að fjarlægja þennan upphaflega geislaspilun með því að nota forhleðslu. Forhleðsla er leið til að setja varanlegt ásálag á lega, þegar það er komið fyrir, með því að nota skífur eða gorma sem eru festir á innri eða ytri hring.
Verkfræðingar verða líka að huga að því að auðveldara er að minnka úthreinsun í þunnu legu vegna þess að hringirnir eru þynnri og auðveldara að afmynda þær. Sem framleiðandi lítilla og smækkaðra legur, ráðleggur JITO Bearings viðskiptavinum sínum að gæta verði meiri varkárni við að passa á bol í hús. Hringlaga skafts og húss er einnig mikilvægari með þunnum gerðum legur vegna þess að skaft sem er ekki hringt mun afmynda þunnu hringina og auka hávaða, titring og tog.
* Umburðarlyndi
Misskilningurinn um hlutverk geisla- og ásleiks hefur leitt til þess að margir rugla saman tengslunum milli leiks og nákvæmni, sérstaklega nákvæmni sem leiðir af betri framleiðsluþolum.
Sumir halda að lega með mikilli nákvæmni ætti að hafa nánast ekkert spil og að það ætti að snúast mjög nákvæmlega. Fyrir þeim finnst lausu geislaspili minna nákvæmt og gefur til kynna að það sé lítil gæði, jafnvel þó að um sé að ræða lega með mikilli nákvæmni sem er vísvitandi hannað með lausu leiki. Til dæmis höfum við spurt nokkra af viðskiptavinum okkar áður hvers vegna þeir vilji fá meiri nákvæmni legu og þeir hafa sagt okkur að þeir vilji „minnka spilið“.
Hins vegar er það rétt að umburðarlyndi bætir nákvæmni. Ekki löngu eftir að fjöldaframleiðsla kom til sögunnar áttuðu verkfræðingar sig á því að það er hvorki hagkvæmt né hagkvæmt, ef það er jafnvel mögulegt, að framleiða tvær vörur sem eru nákvæmlega eins. Jafnvel þegar allar framleiðslubreytur eru hafðar eins, verður alltaf lítill munur á einni einingu og þeirri næstu.
Í dag er þetta komið til að tákna leyfilegt eða ásættanlegt umburðarlyndi. Umburðarflokkar fyrir kúlulegur, þekktir sem ISO (metric) eða ABEC (tommu) einkunnir, stjórna leyfilegu fráviki og hlífðarmælingum, þar með talið innri og ytri hringastærð og kringlótt hringa og hlaupbrauta. Því hærra sem flokkurinn er og því þéttari sem vikmörkin eru, því nákvæmari verður legið þegar það er sett saman.
Með því að ná réttu jafnvægi á milli festingar og geisla- og axialleiks meðan á notkun stendur, geta verkfræðingar náð kjörnu núllúthreinsun og tryggt lágan hávaða og nákvæman snúning. Með því getum við hreinsað ruglið á milli nákvæmni og leiks og, á sama hátt og Stanley Parker gjörbylti iðnaðarmælingum, breytt því hvernig við lítum á legur í grundvallaratriðum.
Pósttími: Mar-04-2021
