KORPUSDETAILID
Korpusdetailide liigitus. Korpusdetailide tehnoloogia.
Korpusdetaile saab vaid tinglikult nimetada üldotstarbelisteks, olgugi et igal masinal neid tingimata esineb. Masina otstarbest sõltuvalt on nende konstruktsioon aga märksa varieeruvam kui ülejäänud tüüpilistel masinaelementide kursuses käsitletavail detailidel. Eeltoodud põhjusel paljudes masinaelementide õpikutes korpusdetaile ei käsitleta. Et aga masinate üldmassist just korpusdetailid moodustavad lõviosa (kuni 85%) ja seega hinna suhtes olulised, on nende kujundamise üldaluseid kasulik tunda.
Korpusdetailide liigitus
D.Reśetov soovitab järgmist liigitust:
a) Otstarbe järgi:
1. sängid, raamid, kandvad kered;
2. alused, vundamendiplaadid;
3. sõlmede korpusdetailid (kastid, sambad, postid, lauad, supordid, liugurid, katted ja kaaned).
b) Kuju järgi:
1. detailid, mille üks gabariitmõõde on kahest ülejäänust tunduvalt suurem (sängid, traaversid, liugurid);
2. detailid, mille üks gabariit on kahest ülejäänust tunduvalt väiksem (lauad, vundamendiplaadid);
3. detailid, mille kõik kolm gabariiti on samas suurusjärgus (näit. kastid).
c) Poolituspinna olemasolu järgi:
1. terviklikud;
2. poolitatud.
d) Töötingimuste järgi:
1. liikumatud;
2. liikuvad.
e) Valmistamisviisi järgi:
1. valatud;
2. keevitatud;
3. muud (kombineeritud).
Et üht ja sama konstruktsiooni saab sõltuvalt toodetava partii suurusest ja konkreetse firma tehnoloogilisest sisseseadest valmistada erinevail viisidel, demonstreerib joon.
Korpusdetailide töövõimelisuskriteeriumid
Liikumatutel detailidel on enamasti määravaks nende tugevus ja jäikus, liikuvail lisandub veel ka kulumiskindlus. Harvem on määrav vibrokindlus, mis otseselt seostub ka detaili jäikusega. Enamike valatud kastide, kaante, raamide jpt. seinapaksust ei määra aga mitte mõni eelmainitud kriteeriumeist, vaid valutehnilised nõuded (so. vormi täitumist tagava seina paksuse nõue). Jäikus on väga oluline näit. tööpingi sängidel (tagamaks töödeldavate detailide täpsust), reduktori korpustel (tagamaks hammasrataste normaalset hambumist) ja laagripukkidel (tagamaks toetatava võlli õiget asendit). Olenevalt sellest, mida kannavad postid, kronsteinid ja töölauad, võib ka neil olulisemaks osutuda jäikusnõue. Nii jäikust kui ka tugevust aitab tõsta korpusdetailide ribitamine ja vaheseintega varustamine. Paindele ja väändele töötavail elementidel on oluline ka nende ristlõike kuju, mis tõmbe ja surve korral teatavasti rolli ei mängi. Tabelis 1 on võrreldud nelja sama ristlõike pindala omava profiili suhtelisi painde- ja väändetugevusi ning jäikusi. Tabelist nähtub, et kui suhtelise paindetugevuse ja –jäikuse seisukohalt on ületamatu topelt-T profiil, siis silmas pidades kõiki näitajaid on parim õõnes ristkülikuline profiil. Viimane ongi väga lebinud näiteks veokite kandeelementides, kus ka väändejäikus rolli mängib. Korpusdetailide materjaliks on põhiliselt malm, teras ja kergsulamid. Neist vibratsioone summutab kõige paremini hallmalm. Juhikutega korpusdetailide juures võidaks kulumiskindluse huvides kasutada valgendatud malmist pindu. (1)
Individuaaltootmisel ja katseeksemplaride puhul on korpused reeglina teraselementidest, mis ühendatud keevitusega. Keeviskorpusi on ka võimalik parandada ning lisaelemente juurde keevitades tugevdada, mis malmi puhul on võimatu. Lihtsamatel juhtudel, kui korpusdetail kujutab endast staatikaga määratud süsteemi, saab nende tugevust ja jäikust kontrollida tugevusõpetusest tuntud valemitega. Väga sageli on tegemist aga staatikaga määramatute juhtudega (näit. avadega karbid, enamik raame jne.) ja appi tuleb võtta lõplike elementide meetod, mida realiseeritakse arvutiga. Viimase, kaasajal üha levinuma meetodiga tegeldakse erikursustes.
Korpusdetailide tehnoloogia
Eeltoodu põhjal võidaks korpusi ja selle detaile toota erinevate tehnoloogiatega (valamine, sepistamine, keevitamine, jootmine, liimimine, stantsimine). Nende tehnoloogiate põhjalik käsitelu ei mahu antud kursuse raamesse. Allpool on lühidalt juhitud tähelepanu ühe levinuma – valutehnoloogia – põhinõudeile.
1. Valudetail tuleb püüda konstrueerida nii, et ta oleks hästi vormitav, vältides kärnide kasutamist. Näide joon. 2, millest selgub nn. varjumeetodi olemus (must varjujäänud osa tingib kärni kasutamise).
2. Kujundada detail nii, et ta ei vajaks vormi poolitamist. Näide joon. 3.
3. Tuleb püüda minimiseerida jahtumisel valandi kokkutõmbumisest põhjustatud pingeid ja pragusid. Näide joon. 4 suuremõõdulisest kaanest, mille ribid on soovitav teha kaarekujulised.
4. Tuleb vältida järske üleminekuid ühelt seinapaksuselt teisele. Malmdetailidel ei tohiks see olla suurem, kui 1,25 kordne (vt. joon. 5 b). suurematel erinevustel tuleb kasutada kiilukujulist üleminekut (joon. 5 a) kaldega c / l ≥ 0,25.
5. Vältimaks metalli tardumist enne vormi täitumist tuleb kasutada piisavalt suuri seinapaksusi δ. Malmvalandi välisseina paksus määratakse taandatud gabariidi N järgi järgmiselt:
Siseseinad ja ribid jahtuvad aeglasemalt, mistõttu toodud väärtusi võib korrutada teguriga 0,8.
