Af hverju geislaspil og umburðarlyndi er ekki það sama

Það er nokkur ringulreið í kringum samband nákvæmni legu, framleiðsluþol þess og innri úthreinsunar eða „leiks“ milli kappakstursbrautanna og kúlnanna. Hér varpar Wu Shizheng, framkvæmdastjóri lítilla og smækkaðra legusérfræðinga, JITO Bearings, ljósi á hvers vegna þessi goðsögn er viðvarandi og hvað verkfræðingar ættu að gæta að.

Í seinni heimsstyrjöldinni, í skotfæraverksmiðju í Skotlandi, 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). Parker tók eftir því að þrátt fyrir að einhverjum af virkum hlutum sem framleiddir voru fyrir tundurskeyti væri hafnað eftir skoðun, var þeim samt verið haldið áfram að framleiða.

Við nánari athugun komst hann að því að það var þolsmælingin sem kom að sök. Hin hefðbundnu XY hnit vikmörk bjuggu til fermetra umburðarlyndi, sem útilokaði hlutann þó að hann tæki punkt í bogna hringrýmið milli hornanna á torginu. Hann hélt áfram að birta niðurstöður sínar um hvernig hægt væri að ákvarða sanna stöðu í bókinni „Teikningar og víddir“.

* Innri úthreinsun
Í dag hjálpar þessi skilningur okkur að þróa legur sem sýna einhvern leik eða lausleiki, annars þekktur sem innri úthreinsun eða, nánar tiltekið, geislamyndaður og axial leikur. Geislaspilun er úthreinsunin mæld hornrétt á burðarás og axial leikur er úthreinsunin sem mæld er samhliða burðarásnum.

Þetta leikrit er frá upphafi hannað inn í leguna til að gera legunni kleift að styðja við álag við ýmsar aðstæður, með hliðsjón af þáttum eins og hitastækkun og hvernig festingin á innri og ytri hringnum mun hafa áhrif á burðarlíf.

Sérstaklega getur úthreinsun haft áhrif á hávaða, titring, hitastress, sveigju, dreifingu álags og þreytutíma. Æðri geislaspilun er æskileg í aðstæðum þar sem búist er við að innri hringurinn eða skaftið verði heitara og stækkar við notkun miðað við ytri hringinn eða húsið. Í þessum aðstæðum mun leikurinn í legunni minnka. Öfugt, leikur mun aukast ef ytri hringurinn stækkar meira en innri hringurinn.

Æðri axial leikur er æskilegur í kerfum þar sem misjöfnun er milli bols og húss þar sem misjöfnun getur valdið því að legur með litla innri úthreinsun bilar hratt. Meiri úthreinsun getur einnig leyft legunni að takast á við aðeins meiri álag álagsins þar sem það kynnir hærra snertishorn.

* Klæðnaður
Það er mikilvægt að verkfræðingar nái réttu jafnvægi á innri úthreinsun í legu. Of þétt lega með ófullnægjandi leik mun skapa umfram hita og núning, sem mun valda því að kúlurnar renna í kappakstursbrautinni og flýta fyrir sliti. Sömuleiðis mun of mikil úthreinsun auka hávaða og titring og draga úr snúningsnákvæmni.

Hreinsun er hægt að stjórna með því að nota mismunandi passa. Verkfræði passar vísa til úthreinsunar milli tveggja pörunarhluta. Þessu er venjulega lýst sem skafti í holu og táknar hversu þétt eða laus á milli skaftsins og innri hringsins og milli ytri hringsins og hússins. Það birtist venjulega í lausri, úthreinsun eða þéttri truflun.

Þétt passun milli innri hringsins og skaftsins er mikilvægt til að halda honum á sínum stað og til að koma í veg fyrir óæskilegan skrið eða renni, sem getur myndað hita og titring og valdið niðurbroti.

Truflun mun þó draga úr úthreinsun í kúlulaga þegar hún stækkar innri hringinn. Svipað passa á milli hússins og ytri hringsins í legu með litla geislaspilun mun þjappa ytri hringnum og minnka úthreinsun enn frekar. Þetta mun leiða til neikvæðrar innri úthreinsunar - sem gerir skaftið í raun stærra en gatið - og leiða til of mikils núnings og snemma bilunar.

Markmiðið er að hafa enginn rekstrarleik þegar legan gengur undir venjulegum kringumstæðum. Hins vegar getur upphaflegi geislaspilið sem þarf til að ná þessu valdið vandamálum með kúlur sem renna eða renna og dregur úr stífni og snúningsnákvæmni. Þessa upphaflegu geislaspilun er hægt að fjarlægja með því að forhlaða. Forhleðsla er leið til að setja varanlegt ásálag á legu, þegar það er búið, með því að nota þvottavélar eða gorma sem eru festir við innri eða ytri hringinn.

Verkfræðingar verða einnig að íhuga þá staðreynd að það er auðveldara að draga úr úthreinsun í þunnri legu vegna þess að hringirnir eru þynnri og auðveldara að afmynda. Sem framleiðandi á litlum og litlum legum ráðleggur JITO Bearings viðskiptavinum sínum að gæta verði betur þegar bolta í hús passar. Skaft og kringlulaga húsnæðis er einnig mikilvægara með þunnar legur vegna þess að utan hringlaga bol mun afmynda þunnar hringi og auka hávaða, titring og tog.

* Umburðarlyndi
Misskilningurinn um hlutverk geislalaga og axialleiks hefur orðið til þess að margir rugla saman sambandi milli leiks og nákvæmni, sérstaklega nákvæmni sem stafar af betri framleiðsluþol.

Sumir telja að hár nákvæmnisburður ætti nánast ekkert að spila og að hann ætti að snúast mjög nákvæmlega. Fyrir þeim finnst laus geislamyndaleikur vera nákvæmari og gefur í skyn lítil gæði, jafnvel þó að það geti verið hárnákvæmni sem vísvitandi er hannað með lausum leik. Til dæmis höfum við spurt nokkra viðskiptavini okkar áður hvers vegna þeir vilja hafa meiri nákvæmni og þeir hafa sagt okkur að þeir vilji, „draga úr spilun“.

Hins vegar er það rétt að umburðarlyndi bætir nákvæmni. Ekki löngu eftir tilkomu fjöldaframleiðslu gerðu verkfræðingar sér grein fyrir því að það er hvorki hagnýtt né hagkvæmt, ef það er jafnvel mögulegt, að framleiða tvær vörur sem eru nákvæmlega eins. Jafnvel þegar öllum framleiðslubreytum er haldið eins verður alltaf smá munur á einni einingu og annarri.

Í dag er þetta orðið tákn um leyfilegt eða ásættanlegt umburðarlyndi. Þolflokkar fyrir kúlulaga, þekktir sem ISO (metrískt) eða ABEC (tommu) einkunnir, stjórna leyfilegu fráviki og þekjumælingum, þar með talið stærð innri og ytri hrings og hringlaga hringbrautum. Því hærra sem bekkurinn er og þéttara umburðarlyndið, því nákvæmara verður legan þegar hún er sett saman.

Með því að ná réttu jafnvægi milli mátunar og geislamyndunar og axialleiks meðan á notkun stendur geta verkfræðingar náð fullkominni núllshreyfingu 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 gjörbylt iðnmælingu, breytt í grundvallaratriðum því hvernig við lítum á legur.


Póstur tími: Mar-04-2021