ОСОБЕННОСТИ МОНТАЖА РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ИХ КОНТРОВКА
Основными деталями резьбовых соединений являются болты, винты, шпильки, гайки и стопорные устройства, предохраняющие разъемы от самоотвинчивания.
Для правильной сборки резьбовых соединений необходимы полная затяжка винтов и гаек, достижение нужной посадки сочленяемых деталей без перекосов, искривлений и предупреждение их от самоотвинчивания. В тех случаях, когда в соединяемых деталях требуется герметичность, монтаж производится с использованием соответствующих деформирующихся прокладок. Ниже рассматривается последовательность выполнения этих работ.
При навертывании гаек обращают внимание на то, чтобы они шли свободно (от руки) до места посадки и в то же время не имели качки на болте или шпильке, что является признаком неплотного прилегания витков. При тугой посадке можно сорвать резьбу и замять грани гайки, в результате чего она будет прокручиваться и не получится достаточно плотного соединения монтируемых деталей. При этом возникающие добавочные силы трения создадут ложное представление о достаточности затяжки, а на самом деле она может оказаться слабой и резьбовое соединение разрушится.
Тугая посадка указывает на такие дефекты, как рваная, косая или неполная резьба, наличие заусенцев, забитость резьбы грязью или стружкой, смятие витков резьбы, и коррозию.
Торец гайки должен быть перпендикулярен к оси болта или шпильки и не иметь шероховатостей или забоин. В противном случае появится дополнительное трение. Прилегание торца под углом вызовет изгиб нарезной части болта или шпильки, и даже может произойти надлом стержня. Если при завертывании гайки торец гайки описывает «восьмерку» или имеется однобокий зазор, то оси гайки и болта не параллельны. ,
Правила монтажа резьбовых соединений
Первое правило. Гайки до места посадки следует навертывать усилием руки. Не допускаются к эксплуатации гайки с качкой и надирами на торце.
Неравномерная или чрезмерная затяжка отдельных гаек крепления какой-либо детали увеличивает нагрузку на шпильку или на стяжной болт и может привести к деформации резьбы и обрыву шпильки. Поэтому затягивать гайки, особенно герметичных соединений, надо равномерно, с определенным усилием. Обычно эту работу выполняют при помощи предварительно проверенных тарированных ключей.
Контролировать затяжку можно и по величине удлинения болта или по повороту ключа на расчетный угол.
Тарированные ключи устроены так, что при достижении заданной силы затяжки гаек они автоматически выключаются. Усилие затяжки можно определить, если удлинение болта измерять микрометром. Этим способом чаще пользуются при монтаже силовых стяжных болтов. Зависимость удлинения болта от силы затяжки находится по формуле
Затяжка гаек выполняется в такой последовательности: вначале гайки затягиваются предварительно на определенный угол с целью создания плотного соединения в стыках собираемого узла (т. е. выбирают все зазоры), затем гайки отвертываются и вновь навертываются до соприкосновения с шайбами или деталью. После этого гайки затягиваются постепенно и равномерно сначала на Уз затяжки (или расчетного угла поворота), затем все гайки на 2/3 затяжки и, наконец, все гайки на полную затяжку (или полный расчетный угол поворота).
Полная затяжка вначале одной гайки, затем остальных не рекомендуется, так как это может деформировать детали и чрезмерно растянуть стержни отдельных болтов, а также вызвать в них трещины, поскольку туго затянутые болты будут работать с перегрузкой, а слабо затянутые — с недогрузкой.
Полную затяжку болтовых соединений также можно контролировать по углу поворота гайки. Делается это так. На торцовом ключе закрепляют стрелку, которая перемещается по градуированному диску, неподвижно укрепленному на детали. Затягивание гайки прекращают при повороте ключа на заданный угол. Величина угла поворота ключа ср в зависимости от требуемой силы затяжки определяется по формуле -
В практике не всегда удается сделать такие подсчеты, поэтому с достаточной точностью можно затягивать резьбовые соединения, соблюдая следующие рекомендации: болты небольшого диаметра (до Ml6) затягивать коротким табельным ключом, вращая его одной рукой с усилием до 30 кГ, болт большего диаметра — длинным ключом, вращая его двумя руками с усилием до 50 кГ. Длина рукоятки / берется от 10 до 15с?1. Удлинять рукоятки запрещается.
Второе правило. Гайки болтов и шпилек надо затягивать только табельными ключами: до диаметра 16 мм одной рукой и с усилием не более 30 кГ, более 16 мм двумя руками и с усилием не более 50 кГ.
Затяжка сопрягаемых деталей при большом числе стяжных болтов производится в такой последовательности:
При фланцевом соединении гайки затягивает один человек постепенно, равномерно, крест-накрест (рис. 4.7).
При сборке деталей с прямоугольными плоскостями сопряжения гайки затягивает также один человек, начиная с середины соединения, постепенно приближаясь к его концам (рис. 4.8).
Детали при монтаже располагают так, чтобы они свободно подходили к соединяемым поверхностям. Например, удлинительную трубу реактивного двигателя предварительно подвешива Рис. 4.7. Схема затяжки гаек ют до уровня соединяемых фланцевых соединений фланцев и только после этого их скрепляют болтами, в противном случае одни болты могут оказаться перетянутыми, а другие — недотянутыми. Неравномерная затяжка приведет к обрыву перегруженных болтов или излому фланца, что наблюдалось на реактивных двигателях
Контровка гаек, болтов, валиков, муфт и других деталей разъемных соединений
Основным средством против самоотвинчивания гаек и шпилек прежде всего является правильный выбор типа резьбы.. Обычно все крепежные резьбы выполняются самотормозящимися. У них угол подъема винтовой линии всегда меньше угла трения. В практике же, несмотря на правильный подбор резьбы, при работе механизма наблюдается самопроизвольное отвинчивание гаек и болтов. Поэтому для обеспечения надежности и безотказности работы соединений все гайки и болты на самолете, двигателях, агрегатах и оборудовании контрятся.
Гайки, болты и валики разъемных соединений можно контрить шплинтами, проволокой, самоконтрящимися гайками, контргайками, различными шайбами, булавками и т. п. При замене агрегата, трубопровода или де- тали должна применяться та контровка, которая предусмотрена конструкцией. Замена одного вида контровки другим (например, использование одинарных контровочных шайб вместо сдвоенных или пружинных вместо пластинчатых и др.) не разрешается. Повторное использование контровочных деталей (шплинтов, проволоки, пластинчатых шайб и т. п.) также запрещается.
Ниже рассматриваются основные правила контровки гаек, болтов, валиков муфт и других деталей основных видов разъемных соединений.
Контровка пластинчатыми шайбами. При данной контровке соблюдаются следующие правила:
— перед окончательной затяжкой гайки выбирают зазор между шпилькой и внутренним диаметром пластинчатой шайбы со стороны, противоположной усику, загибаемому на фланец или корпус (рис. 4.9);
— усик, загибаемый на фланец или корпус, должен иметь упор в сторону отвертывания гайки и загнут до плотного прилегания (рис. 4.10);
— оба усика шайбы, контрящие гайку, загибаются после окончательной затяжки гайки на одну или две грани (рис. 4.11).
Загибка усиков шайбы на угол гайки запрещается. Зазор между усиком шайбы и гранью гайки не допускается. После загибки усиков необходимо через лупу
Замковые шайбы (рис. 4.12, а и б). Замковыми шайбами связываются попарно две соседние гайки при помощи отогнутых вверх усиков, предотвращая тем самым их самоотвинчивание. Такой вид контровок широко применяется на реактивных двигателях.
Шайбы стопорения. Шайба стопорения с наружным носком, входящим в отверстие, высверленное в скрепляемой детали, показана на рис. 4.13. После затяжки гайки край шайбы подгибается к какой-либо грани гайки и тем самым предотвращается ее самоотвинчивание. Применяются также стопорные шайбы с внутренним носком.
Накидные стопорные шайбы (рис. 4.14) надеваются на гайки и привертываются к деталям винтами.
Отверстие детали имеет форму, позволяющую повертывать гайку на 30° вокруг оси и стопорить ее.
Контровка шплинтами. При контровке гаек шплинтами необходимо соблюдать следующие правила:
— шплинт после нормальной затяжки гайки должен проходить через прорези корончатой гайки (рис. 4.15). Отвертывание гайки для совмещения прорезей и отверстия под шплинт запрещается. Если при затяжке гайки отверстие не совпадает с прорезями, то рекомендуется подобрать другую шайбу или гайку;
— шплинт ставят головкой только кверху; в этом случае при отламывании усика шплинт не выпадает;
— при загибке усиков шплинта на коронку гайки или шпильку выдерживается плавный переход с радиусом закругления не менее толщины шплинта.
Разведенные концы шплинта после отгибки должны плотно прилегать к гайке, а головка входить в ее прорезь (рис. 4.16).При контровке ответственных соединений (управления самолетом, двигателем и агрегатами) усики шплинтов разводят в обе стороны и заправляют в коронки гайки (рис. 4.15). При контровке обычных соединений (менее ответстбенных узлов) усики шплинтов только разводят в обе стороны и плотно прижимают к граням гайки, болту или шпильке. Валики и пальцы контрят шплинтами с обязательной постановкой шайбы (рис. 4.17).
При контровке гаек и валиков пользуются шплинтами, размеры которых указаны в табл. 4.14 и 4.15.
Контровка при помощи контргаек. Контргайка, как правило, соответствует размерам основной крепящей гайки. Она навертывается на болт (шпильку) после затяжки основной гайки (рис. 4.18) и прижимается к ней, создавая тем самым дополнительную силу трения в резьбе. Затягивается контргайка умеренно с таким усилием, чтобы она не воспринимала всей нагрузки затянутого соединения. Большую часть усилия затяжки должна воспринимать основная гайка. Недостатком контргаек является то, что они увеличивают габариты болтовых соединений и утяжеляют конструкцию, поэтому они мало применяются.
Контровка при помощи разрезных пружинных шайб. При контровке с помощью пружинных разрезных шайб гайку затягивают до тех пор, пока концы пружинной шайбы не сойдутся до одного уровня (рис. 4.19). Разрезная шайба своими усиками врезается в тело гайки и детали и тем самым препятствует самоотвинчиванию гайки. Шайбу, потерявшую упругость и имеющую надлом, вторично ставить не разрешается.
Контровка проволокой. Контровка гаек проволокой широко применяется в резьбовых соединениях трубопроводов, главным образом в неподвижных. Для контровкй проволокой в гранях гаек просверливаются специальные контровочные отверстия. Через эти отверстия пропускается проволока, затем она свивается и пропускается через отверстие соседней гайки или отверстие, специально предназначенное на конструкции (рис. 4.20).
Диаметр проволоки, применяемой для контровки, должен соответствовать диаметру отверстия. Оставлять длинные концы контровочной проволоки запрещается.
Контровка гаек и болтов разъемных соединений проволокой должна выполняться в соответствии с требованиями инструкции по эксплуатации данного типа авиационной техники. Так, например, общая контровка болтов на фланце запрещается, если инструкцией предусмотрена контровка болтов попарно (рис. 4.21).
Тандерные соединения тросов контрятся таким обра1 зом, чтобы муфта не могла отворачиваться от натяжения троса (рис. 4.22). Тандеры контрятся мягкой проволокой.
В отдельных случаях гайки контрят кернением, расклепкой конца болта или приваркой гайки к болту. Такие соединения становятся неразъемными и применяются в соединениях, где не требуется подтяжка болтов в процессе эксплуатации.
Контровку кернением производят после затяжки гайки и запиловки конца болта так, чтобы он выступал из гайки не более чем на 1 мм. Затем при помощи керна на торце болта около края гайки делается три — четыре керна, благодаря чему конец болта раздается и не позволяет гайке самоотвинчиваться.
Отметим, что во всех видах осмотров авиационной техники обязательно проверяется надежность разъемных соединений и контровки их деталей.
Техническая эксплуатация авиационной техники. М., Военное издательство, 1967.
