Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение эффективности изготовления топливных форсунок ГТД путем функционально-ориентированной сборки Сазанов Андрей Александрович

Повышение эффективности изготовления топливных форсунок ГТД путем функционально-ориентированной сборки
<
Повышение эффективности изготовления топливных форсунок ГТД путем функционально-ориентированной сборки Повышение эффективности изготовления топливных форсунок ГТД путем функционально-ориентированной сборки Повышение эффективности изготовления топливных форсунок ГТД путем функционально-ориентированной сборки Повышение эффективности изготовления топливных форсунок ГТД путем функционально-ориентированной сборки Повышение эффективности изготовления топливных форсунок ГТД путем функционально-ориентированной сборки Повышение эффективности изготовления топливных форсунок ГТД путем функционально-ориентированной сборки Повышение эффективности изготовления топливных форсунок ГТД путем функционально-ориентированной сборки Повышение эффективности изготовления топливных форсунок ГТД путем функционально-ориентированной сборки Повышение эффективности изготовления топливных форсунок ГТД путем функционально-ориентированной сборки Повышение эффективности изготовления топливных форсунок ГТД путем функционально-ориентированной сборки Повышение эффективности изготовления топливных форсунок ГТД путем функционально-ориентированной сборки Повышение эффективности изготовления топливных форсунок ГТД путем функционально-ориентированной сборки
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Сазанов Андрей Александрович. Повышение эффективности изготовления топливных форсунок ГТД путем функционально-ориентированной сборки: диссертация ... кандидата технических наук: 05.02.08 / Сазанов Андрей Александрович;[Место защиты: Рыбинская государственная авиационная технологическая академия им.П.А.Соловьева].- Рыбинск, 2014.- 166 с.

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1 Проблема обеспечения точности и взаимозаменяемости деталей и узлов машин на различных этапах производства 8

1.1 Анализ исследований влияния точности деталей на качество узлов и машин на этапах конструирования и механической обработки 8

1.2 Анализ исследований влияния точности деталей на качество узлов и машин на этапе сборки 14

1.3 Анализ состояния рассматриваемой научной проблемы применительно к объекту исследования 19

1.4 Цель работы и задачи исследования 41

1.5 Выводы по главе 1 42

Глава 2 Исследование взаимосвязи точности геометрических параметров деталей и выходных параметров топливной форсунки ГТД 43

2.1 Основные понятия в концепции функциональной взаимозаменяемости 43

2.2 Классификация функциональных параметров изделий машиностроения 46

2.3 Системный подход к формированию процесса функционально ориентированной сборки топливной форсунки ГТД 50

2.4 Исследование особенностей формирования функциональных параметров деталей топливной форсунки 54

2.5 Изучение взаимосвязи функциональных параметров деталей и служебных параметров топливной форсунки ФР-40ДС 58 2.6

Выводы по главе 2..

Глава 3 Математическое моделирование взаимосвязи параметров деталей и выходных параметров топливной форсунки ГТД

3.1 Общий подход к математическому моделированию выходных параметров топливной форсунки

3.2 Разработка модели взаимосвязи геометрических параметров деталей распылительного пакета форсунки и расхода топлива

3.3 Разработка модели взаимосвязи геометрических параметров деталей распылительного пакета форсунки и параметра неравномерности распыла топлива 88

3.4 Адаптация полученных моделей к применению в технологическом процессе сборки форсунок 93

3.5 Теоретические основы нового способа сборки топливных форсунок. 96

3.6 Выводы по главе 3... 101

Глава 4 Разработка мероприятий по повышению эффективности технологии производства топливных форсунок ГТД 103

4.1 Технологическое обеспечение качества топливных форсунок на этапе механической обработки деталей распылительного пакета 103

4.2 Описание способа селективной сборки распылительных пакетов форсунок по гидравлическим параметрам 113

4.3 Алгоритм построения технологического процесса сборки топливных форсунок на основе предложенного способа 119

4.4 Компоновочная схема приспособления для испытания распылительных пакетов форсунок 122

4.5 Принципиальная схема установки для испытания топливных форсунок ГТД 125

4.6 Выводы по главе 4. 131

Глава 5 Практическая реализация результатов исследования по повышению эффективности технологии производства топливных форсунок ГТД .

5.1 Методика функционально-ориентированной сборки топливных форсунок

5.2 Разработка компьютерной программы для автоматизированной сортировки деталей распылительного пакета.

5.3 Оценка достоверности результатов исследования 140

5.4 Экономический анализ разработанных технологических мероприятий 146

5.5 Применимость разработанного способа сборки к различным конструктивным вариантам форсунок 152

5.6 Выводы по главе 5 156

Заключение 157

Список литературы

Введение к работе

Актуальность темы. В настоящее время требуемые эксплуатационные показатели большинства изделий машиностроения достигаются путм нормирования точности геометрических размеров деталей. Такой подход не позволяет достаточно эффективно обеспечивать выходные параметры физической природы многих ответственных изделий машиностроения, таких, например, как топливные форсунки газотурбинных двигателей (ГТД).

Качество топливных форсунок оказывает прямое влияние на такие характеристики ГТД, как ресурс, КПД, экологическая эмиссия и др. В процессе сборки через геометрические характеристики деталей форсунки формируются е выходные параметры физической природы. В настоящее время, применение традиционного подхода к сборке топливных форсунок приводит к значительному разбросу этих параметров, удлинению технологического цикла, увеличению затрат на производство. Разнообразные способы сборки изделий машиностроения с применением различных нестандартных подходов, приводимые в научной литературе, неприменимы для формирования выходных параметров топливной форсунки физической природы. Поэтому необходим способ сборки, который, учитывая функциональные параметры отдельных деталей, формирует комплекс всех функциональных параметров. Разработка такого функционально-ориентированного способа сборки топливных форсунок ГТД позволит стабилизировать их качество и снизить производственные издержки.

Цель работы. Повышение эффективности сборки топливных форсунок ГТД путм учета зависимости между функциональными параметрами деталей распылительного пакета и качеством функционирования узла.

Для достижения цели в работе решались следующие задачи:

анализ научных исследований и производственных данных по обеспечению качества сборки форсунок ГТД;

исследование применимости теории функциональной взаимозаменяемости для решения проблемы эффективности изготовления форсунок;

исследование взаимосвязи функциональных параметров деталей и выходных параметров форсунки;

разработка аналитической модели взаимосвязи геометрических параметров деталей и выходных параметров центробежной топливной форсунки ГТД и математических моделей, определяющих формирование функциональных параметров форсунки при сборке;

разработка метода функционально-ориентированной сборки форсунок и алгоритма его реализации.

Научная новизна состоит в разработке функционально-

ориентированного метода сборки, основанного на аналитической модели функциональной взаимосвязи геометрических и выходных параметров центробеж-

ной топливной форсунки ГТД, и математических моделях, определяющих формирование выходных параметров форсунки.

Теоретическая значимость работы заключается в создании математических моделей взаимосвязи геометрических параметров деталей и выходных гидравлических параметров топливной форсунки.

Практическая ценность работы заключается в:

- разработке методики, позволяющей решить задачу взаимной увязки вы
ходных параметров готовой форсунки и функциональных параметров деталей
на этапе сборки;

- формировании модели технологической испытательной установки для
проливки деталей распылительного пакета форсунки ГТД, включающей в себя
схему испытательного стенда;

- создании компьютерной программы для сортировки деталей распыли
тельного пакета.

Общая методика исследований. Работа базируется на научных основах технологии машиностроения, теории функциональной взаимозаменяемости, теории сборки. При выполнении работы использовались результаты экспериментальных исследований взаимосвязи параметров деталей и выходных параметров топливных форсунок. Анализ производственных сведений производился с использованием сертифицированных программных продуктов Microsoft Office Excel, MINITAB.

Основные положения, выносимые на защиту:

метод функционально-ориентированной сборки топливных форсунок ГТД;

математические модели взаимосвязи выходных параметров форсунки и функциональных параметров деталей распылительного пакета.

Достоверность полученных результатов и выводов основана на использовании в диссертационной работе известных теоретических и экспериментальных закономерностей. Предлагаемые в работе теоретические зависимости подтверждаются результатами экспериментальных исследований, выполненных автором и другими исследователями.

Апробация работы. Основные положения и результаты выполненной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: XXXVII Международная молоджная научная конференция “Гагаринские чтения” (Москва, 2011 г.); 64-ая Региональная научно-техническая конференция студентов, магистрантов и аспирантов высших учебных заведений с международным участием (Ярославль, 2011 г.); Международный научно-технический семинар “Современные технологии сборки” (Москва, 2011 г.); Четвртая международная научно-техническая конференция “Наукомкие технологии в машиностроении

и авиадвигателестроении” (Рыбинск, 2012 г.); Международная научно-техническая конференция “Инноватика в технологии конструкционных материалов” (Москва, 2014 г).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных работ в различных журналах и сборниках научных трудов, в том числе 2 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Подана 1 заявка на государственную регистрацию программы для ЭВМ.

Структура и объм работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы. Объм работы – 165 страниц машинописного текста, включающего 52 рисунка, 15 таблиц, список использованных источников из 73 наименований.

Анализ исследований влияния точности деталей на качество узлов и машин на этапе сборки

Изучение влияния технологических отклонений на эксплуатационные показатели различных изделий в отечественной науке проводится с 1950-х годов. Именно в этот период произошла трансформация представлений о некоторых ключевых понятиях теории точности деталей, узлов и машин. Важнейшим из таких понятий является взаимозаменяемость. На то время наиболее употребительным и установившимся был подход к рассмотрению взаимозаменяемости в машиностроении как принципа конструирования, производства и эксплуатации машин и других изделий, обеспечивающего соблюдение технических требований, предъявляемых к их работе при бесподгоночной сборке в узел независимо изготовленных сопрягаемых деталей. Такой подход не учитывал в явном виде характер и степень влияния фактических производственных отклонений составных частей машины на е эксплуатационные показатели. Взаимозаменяемость сводилась к обеспечению собираемости изделия, т.е. по своей сути являлась геометрической. Однако в связи с развитием автоматизированных производств, повышением требований к долговечности и наджности машин, расширением номенклатуры и усложнением физических принципов действия изделий получила развитие новая трактовка понятия взаимозаменяемости. Оно было увязано с функциональным назначением и эксплуатационными параметрами деталей и узлов машин на примере ряда механических систем. С этого времени начинается разработка ряда теоретических принципов, направленных на обеспечение функциональной взаимозаменяемости изделий машиностроения. Впервые такая новая разработка вопроса проводилась в Центральном научно-исследовательском институте технологии машиностроения под руководством д.т.н. Н.А. Калашникова учными Л.А. Архангельским, Г.А. Лившицем, П.Н. Ткачевским, Б.А. Тайцем. В трудах этой школы основное внимание уделялось теоретической разработке норм точности некоторых механических передач.

Большое внимание вопросу влияния геометрической точности деталей на функциональное качество узлов и машин уделялось в научных работах д.т.н., профессора А.И. Якушева. Им были введены несколько фундаментальных терминов, в частности понятие функциональной взаимозаменяемости, которая трактовалась как обеспечение в заданных пределах экономически оптимальных и стабильных во времени эксплуатационных показателей изделий и их элементов, при одновременном соблюдении взаимозаменяемости по этим показателям. При этом подчркивалась необходимость установления связи между эксплуатационными показателями изделий и их функциональными параметрами, математическое представление которой было определено выражением 1.1 y = F(x1,x2,...,xn), (1.1) где X], х2,...хп- независимые между собой функциональные параметры изделия; у - эксплуатационный показатель изделия.

В качестве базовых геометрических характеристик, определяющих физическое состояние единичных поверхностей детали или их совокупностей А.И. Якушевым были выделены следующие параметры: - точность размера (регламентирован ГОСТ 25346-89); - точность геометрической формы элементов детали (регламентирован ГОСТ 24642-81); - точность взаимного расположения поверхностей элементов деталей (регламентирован ГОСТ 24642-81); - шероховатость (регламентирован ГОСТ 2789-73) и волнистость поверхности (параметр не стандартизован). Под функциональными параметрами в работах А.И. Якушева понимаются геометрические, электрические, механические и другие параметры изделий, влияющие на эксплуатационные показатели. Область применения функциональной взаимозаменяемости была распространена не только на механические устройства, но и на электрические и некоторые другие системы. Более подробно вопросы функциональной взаимозаменяемости изучались А.И. Якушевым на примере резьбовых соединений. Дополнительно А.И. Якушевым изучались вопросы взаимозаменяемости гладких цилиндрических соединений деталей машин в свете соотношения стандартизованных систем допусков и посадок с реальными условиями производственной среды. В качестве основных средств выбора степени точности объектов машиностроения А.И. Якушевым были выделены следующие методы: метод прецедентов, метод подобия, расчтный метод.

Обеспечение принципа функциональной взаимозаменяемости, согласно исследованиям А.И. Якушева, должно быть привязано ко всем основным этапам жизненного цикла изделия: проектированию, изготовлению и эксплуатации. В связи с этим на практике должна существовать чткая система конструкторской, метрологической, технологической и эксплуатационной документации.

Расширение сферы применения понятия функциональной взаимозаменяемости связано с исследованиями И.В. Дунина-Барковского, внесшего весомый вклад в развитие теории точности. Концептуально исследования И.В. Дунина – Барковского являются развитием и углублением идей и принципов, заложенных А.И. Якушевым. Он применил принцип функциональной взаимозаменяемости к новому классу объектов машиностроения - шлицевым и шпоночным соединениям деталей машин. Функциональная взаимозаменяемость и конкретно-практический метод е достижения были увязаны с технологией изготовления (применяемыми, либо доступными методами обработки) и механическими свойствами материала деталей соединения.

Системный подход к формированию процесса функционально ориентированной сборки топливной форсунки ГТД

На основании результатов расчта можно сделать вывод о том, что для обоих каналов второго контура корпуса форсунки характерен турбулентный тип течения топлива, поскольку числа Рейнольдса Reг2 2300.

Для числа Рейнольдса при турбулентном течении существует следующее соотношение [29,58,70]: В ряду важных обособленных параметров корпуса форсунки, оказывающих влияние на гидравлическое сопротивление и, как следствие, на расход топлива через форсунку, особое место занимает форма поверхности, образующейся при сверлении каналов в месте поворота топливного тракта. Такая поверхность может иметь различные формы, быть острой или же иметь скругления, возникающие по различным причинам (увод инструмента, выкрашивание, образование заусенцев и т.п.). Различные научные исследования показывают, что при сглаживании острых кромок в переходных местах топливных каналов снижается гидравлическое сопротивление и увеличивается расход топлива. В существующем технологическом процессе имеется достаточный набор мероприятий, направленных на стабилизацию данных параметров. Остальные геометрические параметры корпуса форсунки не оказывают существенного влияния на параметр расход топлива.

В результате анализа различных литературных источников не было найдено объективных данных о влиянии каких-либо параметров детали типа “корпус форсунки” на параметр неравномерность распыла топлива. Промежуточной деталью топливного тракта форсунки является переходник. Для детали “переходник” рассмотрение потерь на трение в топливных каналах нецелесообразно, поскольку длина данных каналов невелика, а их геометрически параметры имеют жсткие требования к точности. Основными факторами, влияющими на расход топлива, являются: - резкое сужение топливного тракта, имеющее место в данной детали; - форма переходных кромок в местах изменения сечения тракта. Влияние резкого сужения русла на расход топлива можно оценить по формуле [29,58,70]: v2 V=ж— , (2.45) где суЖ - коэффициент сопротивления сужения; v - скорость потока после сужения, м/с.

Коэффициент сопротивления сужения суж может быть определн по полуэмпирической формуле [29,58,70]: F =0.5-(1--), (2.46) п где параметр п = Si/S2 определяет степень сужения русла.

При расчте потерь напора при сужении русла можно принять ориентировочные величины скорости, использовавшиеся в предыдущих расчтах. При нахождении степени сужения п будут учтены единичные площади сечений до и после сужения с учтом допустимых колебаний их размеров. Расчт будет проведн отдельно для каждого контура. h1 =Z1 = 0.5(1 —)-

Проведнные расчты показывают, что колебания рассматриваемых геометрических параметров не оказывают существенного воздействия (менее 1 %) на изменение гидравлических потерь и как следствие расхода топлива.

Особое место, как и в случае с деталью корпус форсунки, занимают отклонения формы входных кромок на пути потока топлива, образующихся при сверлении различных отверстий (рисунок 2.6, указаны стрелками). Существующая технология содержит эффективные критерии оценки параметров входных кромок. Дополнительный учт данных параметров не требуется.

Входные кромки на детали “Переходник”

Наиболее ответственными деталями топливного тракта форсунки являются распылители первого и второго контуров. Основной характеристикой центробежной форсунки является параметр А - геометрическая характеристика форсунки. Указанный параметр определяется выражением [29,58]:

Все переменные, входящие в формулу 2.51, являются геометрическими характеристиками распылителей центробежной форсунки. Для рассматриваемой форсунки ФР-40ДС, имеющей два контура с индивидуальными распылителями, геометрические характеристики

Разработка модели взаимосвязи геометрических параметров деталей распылительного пакета форсунки и расхода топлива

Сборка рассматриваемого узла производится из комплекта деталей, каждая из которых нест определнную функцию. В ходе исследования было установлено, что наиболее важными с точки зрения обеспечения выходных параметров форсунки являются детали распылительного пакета: переходник, распылитель I контура, распылитель II контура. В существующем технологическом процессе на этапе комплектования форсунок пригодность деталей определяется только по соответствию их геометрических параметров требованиям конструкторской документации. При этом гидравлические функциональные параметры деталей в явном виде никак не учитываются. Как было доказано в ходе исследований, неуправляемое взаимодействие функциональных параметров деталей приводит к отклонениям выходных параметров форсунки. Для того, чтобы управлять взаимодействием гидравлических параметров, необходимо кардинально изменить подход к контролю деталей перед сборкой. В качестве определяющих необходимо принять фактические гидравлические функциональные параметры деталей и контролировать их. На основе знания данных параметров можно организовать сортировку деталей распылительных пакетов по критерию достижения наилучших гидравлических параметров форсунки.

Теоретическая схема базирования любой из деталей распылительного пакета (переходник, распылитель I контура, распылитель II контура) может быть представлена набором из шести баз, ограничивающих перемещение и поворот вокруг каждой из координатных осей (x,y,z). При построении схемы базирования учитывается, что по наружной цилиндрической поверхности все детали имеют посадку с зазором. Под каждой из баз подразумевается идеальная двусторонняя связь (недеформируемый стержень). Каждый стержень, приложенный к соответствующей поверхности детали, реализует точечный контакт. Описанная идеализированная схема базирования представлена на рисунке 3.6. Однако такую схему нельзя считать адекватной моделью базирования деталей при сборке. Реальные поверхности деталей распылительного пакета имеют технологические отклонения. При свободном соединении деталей распылительного пакета между ними не образуется общей поверхности или линии [56].

Под воздействием силового замыкания в процессе сборки происходит принудительное сближение (согласование) сопрягаемых поверхностей деталей. Неровности на сопрягаемых поверхностях испытывают упругие и пластические деформации. Однако абсолютного сближения поверхностей не происходит. В конечном итоге это приводит к объективной избыточности базирования, поскольку фактическое количество контактных связей в реальности будет всегда существенно больше числа связей, заложенных в теоретической схеме.

Например, для рассматриваемых деталей базирование в осевом направлении теоретически должно однозначно обеспечиваться установочной базой 1,2,3 (рисунок 3.6). Однако вследствие наличия непараллельности торцев рассматриваемых деталей и отклонения поверхностей торцев от плоскостности базирование по торцу для каждой детали будет происходить более чем по трм определнным точкам. Аналогичная ситуация наблюдается в отношении двойной опорной базы 4,5 (рисунок 3.6). Вследствие наличия переменного зазора при установке деталей распылительного пакета, а также погрешностей посадочных поверхностей и возможности перекоса деталей из-за избыточности базирования по торцу реализация данной базы в виде двух конкретных точек представляется маловероятным.

Схема базирования детали в распылительном пакете при сборке С точки зрения избыточности базирования можно рассмотреть действие опорной базы 6 (рисунок 3.6). Данная база должна однозначно фиксировать положение детали относительно собственной оси. Однако в существующем процессе сборки такой параметр не регламентирован и носит случайный характер. Избыточность геометрического базирования деталей распылительного пакета искажает гидравлические характеристики топливного тракта форсунки.

Важную роль в рассмотрении вопроса взаимодействия поверхностей реальных деталей играет физический характер действия рассматриваемых погрешностей при сборке форсунки. Многие из них могут быть описаны не только через их геометрические значения. Дополнительной характеристикой может служить направление действия (вектор) погрешности. К таким параметрам можно отнести: отклонение расположения топливных каналов относительно осей деталей, непараллельность торцов деталей, смещение деталей при сборке распылительного пакета (рисунок 3.7). Отклонение расположения топливных каналов относительно оси детали показано на примере детали “распылитель I контура” (рисунок 3.7, а). Оно проявляется в виде расстояния (вектор О1О2) между осью детали (точка О1, задатся диаметром d1) и центральной осью рассматриваемого (точка О2, задатся диаметрами d2, d3) топливного канала. Величина вектора О1О2 является переменной, так как зависит от погрешностей изготовления каждой конкретной детали распылительного пакета.

Непараллельность торцов детали распылительного пакета также может быть представлена в виде векторной погрешности (рисунок 3.7, б) на примере детали “распылитель I контура”. При этом вектор О1О2 образуется как расстояние между точкой О1 (задат параллельное положение торца, размер t1) и точкой О2 (задат фактическое положение торца, размер t2).

К векторным погрешностям относится смещение деталей при сборке распылительного пакета (рисунок 3.7, в). Оно показано на примере деталей “переходник” и “распылитель I контура”. Образование такой погрешности связано с несовпадением центральных осей деталей распылительного пакета (точка О2 заданная диаметром d4; точка О3 заданная диаметром d1) и оси внутреннего центрирующего отверстия детали “стакан” (точка О1 заданная диаметром d5). При этом в рассматриваемой схеме образуются два вектора погрешностей: О1О2 для детали “переходник”, О1О3 для детали распылитель I контура. Отклонение от плоскостности торцевых поверхностей деталей нецелесообразно рассматривать как векторную погрешность вследствие относительно малых значений и трудности определения однозначно заданного направления действия.

Алгоритм построения технологического процесса сборки топливных форсунок на основе предложенного способа

Основным базовым элементом приспособления является корпус форсунки (рисунок 4.13, поз. 1). По своим геометрическим характеристикам корпус аналогичен серийным корпусам форсунок, что обеспечивает высокую достоверность испытаний. Дополнительным преимуществом использования корпуса форсунки в приспособлении является унификация креплений к испытательной установке. С помощью одних и тех же креплений можно устанавливать и готовые форсунки, и рассматриваемое приспособление. Основным требованием к корпусу форсунки, используемому в качестве базовой детали приспособления, является максимально возможная точность по геометрическим параметрам.

На базовую деталь приспособления при помощи резьбового соединения устанавливается держатель переходника (рисунок 4.13, поз. 5). Он обеспечивает точное центрирование испытываемой, либо эталонной детали “переходник” относительно базовой детали приспособления. Кроме того держатель обеспечивает неподвижность переходника на всех режимах испытаний, так как согласно разработанному алгоритму вращать данную деталь не требуется.

Для установки детали распылитель I контура в приспособлении применятся отдельный держатель (рисунок 4.13, поз. 6). Держатель является подвижным и обеспечивает поворот детали вокруг своей оси в соответствии с алгоритмом.

Деталь - распылитель II контура устанавливается аналогично распылителю I контура с помощью индивидуального держателя (рисунок 4.13, поз. 7). Основные технические свойства данного держателя совпадают со свойствами держателя поз. 6. Дополнительно держатель поз. 7 обеспечивает осевую фиксацию деталей при испытаниях.

Закрепление деталей распылительного пакета во всех держателях осуществляется с помощью цанговых втулок (рисунок 4.13, поз. 11, 12, 13). Втулки обеспечивают требуемое центрирование деталей и при этом допускают их

124 осевое перемещение. Цанговые втулки обеспечивают компенсацию колебаний посадочного диаметра испытываемых деталей в пределах допуска.

Механическое усилие для обеспечения осевой фиксации деталей распылительного пакета создатся при помощи двух силовых приводов (рисунок 4.13, поз. 10). Передача осевого усилия на крайний держатель распылителя поз. 7 осуществляется через штоки (рисунок 4.13, поз. 9) и прижимы (рисунок 4.13, поз. 8). Поворотные держатели деталей имеют при сборке зазоры в осевом направлении. Данная конструктивная особенность обеспечивает передачу усилия прижима только на испытываемые детали и компенсирует их суммарные технологические погрешности по толщине.

Наряду с обеспечением требуемых условий испытания деталей осевое усилие необходимо для неподвижного закрепления всех отъмных элементов приспособления при его работе. В тот момент, когда усилие отсутствует, может осуществляться взаимный поворот подвижных частей, либо разборка приспособления для установки/снятия испытываемых деталей. При проведении испытаний распылительного пакета ход штока ограничивается упором (рисунок 4.13, поз. 14). Это необходимо для того, чтобы подвижные детали без вмешательства оператора удерживались в осевом направлении с минимальным зазором и при этом имели возможность поворачиваться «от руки».

На наружных частях деталей приспособления поз. 5,6,7 нанесены пронумерованные риски (рисунок 4.13, вид А), которые используются для однозначной взаимной ориентации подвижных частей приспособления и закреплнных в них деталей. Риски продублированы на поверхностях, прилегающих к испытываемой детали. После завершения испытаний и получения требуемой комбинации угловых положений деталей приспособление разбирается. На каждой испытанной детали напротив соответствующей риски ставится метка, которая позволяет при сборке установить детали в требуемом положении.

Приспособление может использоваться для испытания отдельных деталей распылительного пакета (первый этап способа сборки) при условии 125 доукомплектования его несколькими дополнительными деталями. К таким деталям относятся: - эталонные детали переходник и распылитель I контура (используются для достоверной имитации геометрии топливного тракта при испытаниях распылителей I и II контуров); - тонкостенные дистанционные втулки (используются для испытания деталей переходник и распылитель I контура заменяя собой отсутствующие детали).

Разработанная установка отличается от существующего образца современной элементной базой. Она обеспечивает сокращение времени проведения испытаний и экономию энергоресурсов. При эксплуатации установки отсутствует необходимость привлечения дополнительного работника. В связи с этим снижаются затраты на выполнение гидравлических испытаний, которые являются неотъемлемой частью процесса сборки форсунок. Это позволит снизить конечную стоимость выполнения сборочных операций.

Похожие диссертации на Повышение эффективности изготовления топливных форсунок ГТД путем функционально-ориентированной сборки