Машина құрастыру негіздері пәнінен жоғарғы және орта кәсіптік мамандар дайындайтын техникалық оқу орындарының студенттері үшін арналған дәрістік конспект
Алғы сөз
Кіріспе
1 Тетіктердің қосылуы
1.1 Ажырамайтын қосылыстар
1.2 Тетіктердің ажырамалы қосылыстары
2 Механикалық берілістер жөнінде жалпы мағлұматтар
2.1 Фрикционды берілістер
Әдебиеттер
Кіріспе
1 Тетіктердің қосылуы
1.1 Ажырамайтын қосылыстар
1.2 Тетіктердің ажырамалы қосылыстары
2 Механикалық берілістер жөнінде жалпы мағлұматтар
2.1 Фрикционды берілістер
Әдебиеттер
«Мәшине бөлшектері және мәшине конструкциясын құру негіздері» пәнінің мақсаты
«Мәшине бөлшектері және мәшине конструкциясын құру негіздері» пәнінің мақсаты – барлық мәшинелерге тән бір типтес жалпы бөлшектердің жұмыс жасау шарттарын ескере отырып, олардың конструкциясын, жобалау жолдарын, қандай материалдан жасауға болатынын және оларды беріктікке, төзімділікке есептеу жолдарын үйрету.
Мәшинелерде кездесетін сан алуан бөлшектерді және тораптарды екі түрге жіктеуге болады: бір типтес бөлшектер, яғни барлық мәшинелерге тән жалпы бөлшектер мен тораптар және арнаулы бөлшектер. Жалпы бір типтес бөлшектерге әр түрлі беріліс бөлшектері: тісті дөңгелектер, белдікті, фрикциялық, шынжырлы берілістер және қосылыс бөлшектері: бұрандалы бөлшектер, шпонкалар, штифттер сыналар т.б., сондай-ақ біліктер, подшипниктер, муфталар жатады. Осы бөлшектер мен тораптарды әр түрлі мәшинелердің құрамынан кездестіруге болады. Ал тежеуіштерді, барабандарды, шығырларды, ілмектерді, стволдарды және басқа бөлшектерді тек қана белгілі бір мәшинелерден кездестіреміз. Мысалы, ствол тек атқыш мәшинелеріне тән бөлшек болса, тежеуіштер транспорт мәшинелеріне тән, ілмек, барабан мен – шығыр көтергіш мәшинелерде кездеседі. Сондықтан бұлар арнаулы бөлшектерге жатады.
«Мәшине бөлшектері және мәшине конструкциясын құру негіздері» пәнінде тек қана жалпы бір типтес бөлшектердің конструкциялары мен олардың есептеу жолдары қарастырылады. Ал арнаулы бөлшектер болса, олар арнаулы курстарда қарастырылады.
«Мәшине бөлшектері және мәшине конструкциясын құру негіздері» пәнінің мақсаты – барлық мәшинелерге тән бір типтес жалпы бөлшектердің жұмыс жасау шарттарын ескере отырып, олардың конструкциясын, жобалау жолдарын, қандай материалдан жасауға болатынын және оларды беріктікке, төзімділікке есептеу жолдарын үйрету.
Мәшинелерде кездесетін сан алуан бөлшектерді және тораптарды екі түрге жіктеуге болады: бір типтес бөлшектер, яғни барлық мәшинелерге тән жалпы бөлшектер мен тораптар және арнаулы бөлшектер. Жалпы бір типтес бөлшектерге әр түрлі беріліс бөлшектері: тісті дөңгелектер, белдікті, фрикциялық, шынжырлы берілістер және қосылыс бөлшектері: бұрандалы бөлшектер, шпонкалар, штифттер сыналар т.б., сондай-ақ біліктер, подшипниктер, муфталар жатады. Осы бөлшектер мен тораптарды әр түрлі мәшинелердің құрамынан кездестіруге болады. Ал тежеуіштерді, барабандарды, шығырларды, ілмектерді, стволдарды және басқа бөлшектерді тек қана белгілі бір мәшинелерден кездестіреміз. Мысалы, ствол тек атқыш мәшинелеріне тән бөлшек болса, тежеуіштер транспорт мәшинелеріне тән, ілмек, барабан мен – шығыр көтергіш мәшинелерде кездеседі. Сондықтан бұлар арнаулы бөлшектерге жатады.
«Мәшине бөлшектері және мәшине конструкциясын құру негіздері» пәнінде тек қана жалпы бір типтес бөлшектердің конструкциялары мен олардың есептеу жолдары қарастырылады. Ал арнаулы бөлшектер болса, олар арнаулы курстарда қарастырылады.
1 Айталиев Ш.М., Дүзельбаев С.Т. Матреиалдар кедергісі: Есептер шығаруға арналған оқу құралы, 1, 2 – бөлім. – Алматы: Рауан, 1991. – 176 б., 1996. – 196 б.
2 Аманжол М. Нұғыман. Теориялық механика негіздері. – Шәкәрім атындағы Семей мемлекеттік университеті. – Семей: СМУ, 2002. – 259 б.
3 Детали машин и основы конструирования/Под ред. М.Н. Ерохина. – М. : КолосС, 2005. – 462 с.
4 Дүзелбаев С.Т., Алтыбасаров Р.М., Жумадилов С.К., Тайшубекова А.Ж. Машина тетіктері пәнінің лабораториялық практикумы: жоғарғы және орта кәсіптік мамандар дайындайтын техникалық оқу орындарының студенттері үшін арналған. – Павлодар: ПМУ ҒБО, 2005. – 86 б.
5 Дүзелбаев С.Т. Механика. Оқулық жоғарғы және орта кәсіптік мамандар дайындайтын техникалық оқу орындары студенттері үшін арналған. – Павлодар: ПМУ ҒБО, 2006. – 308 б.
6 Дүзелбаев С.Т., Алтыбасаров Р.М., Жумадилов С.К., Сарымов Е.К., Тайшубекова А.Ж. Машина тетіктерінің есептерін шығаруға әдістемелік нұсқаулар: жоғарғы кәсіптік мамандар дайындайтын техникалық оқу орындарының студенттері үшін арналған. – Павлодар: ПМУ ҒБО, 2007. – 60 б.
7 Дунаев П.Ф., Леликов О. П. Детали машин. Курсовое проектирование: учеб. пособие для машиностроит. спец. Учреждений среднего профессионального образования. – 5-е издание, дополн. – М. : Машиностроение, 2004. – 560 с.
8 Жолдасбеков Ө.А., Сағитов М.Н. Теориялық механика.-Алматы: Атамұра, 2002. – 575 б.
9 Иванов М.Н. Детали машин: учеб. для студентов высш. техн. учебн. заведений. – М. : Высш.шк., 1991. – 383 с.: ил.
10 Қазақша-орысша, орысша-қазақша терминологиялық сөздік: 7 том, Машинажасау/жалпы редакциясын басқарған п.ғ.д., профессор А.Қ. Құсайынов. – Алматы: Рауан, 2000. – 288 б.
11 Қазақша-орысша, орысша-қазақша терминологиялық сөздік: 4 том, Механика және машинатану/жалпы редакциясын басқарған п.ғ.д., профессор А.Қ. Құсайынов. – Алматы: Рауан, 2000. – 328 б.
12 Омаров А.Ж., Батырмұхамедов Ж.Қ. Машина бөлшектері. – Алматы: «Эверо», «Машина жасау», 2003. – 41 б.
13 Проектирование механических передач: Учебно-справочное пособие для вузов/ С.А. Чернавский, Г.А. Снесарев, Б.С. Козинцов и др. – М. : Машиностроение, 1984. –560 с.: ил.
14 Решетов Д.Н. Детали машин: Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов. – М. : Машиностроение, 1989. – 496 с. ил.
15 Серикбаев Д., Тажибаев С.Д. Машина детальдары: Жоғарғы оқу орындары студенттеріне арналған оқулық. – Алматы: Мектеп, 1983. – 300 б.
16 Тажибаев С.Д. Қолданбалы механика: Жоғарғы оқу орындары студенттеріне арналған оқулық. – Алматы: Білім, 1994. –336 б.
17 Темиртасов О.Т. Проектирование электромеханического привода машин: Учебн. пособе для тех. спец. вузов по ДМ и ОК. – Алматы – Семеипалатинск, 2003. – 373 с.
2 Аманжол М. Нұғыман. Теориялық механика негіздері. – Шәкәрім атындағы Семей мемлекеттік университеті. – Семей: СМУ, 2002. – 259 б.
3 Детали машин и основы конструирования/Под ред. М.Н. Ерохина. – М. : КолосС, 2005. – 462 с.
4 Дүзелбаев С.Т., Алтыбасаров Р.М., Жумадилов С.К., Тайшубекова А.Ж. Машина тетіктері пәнінің лабораториялық практикумы: жоғарғы және орта кәсіптік мамандар дайындайтын техникалық оқу орындарының студенттері үшін арналған. – Павлодар: ПМУ ҒБО, 2005. – 86 б.
5 Дүзелбаев С.Т. Механика. Оқулық жоғарғы және орта кәсіптік мамандар дайындайтын техникалық оқу орындары студенттері үшін арналған. – Павлодар: ПМУ ҒБО, 2006. – 308 б.
6 Дүзелбаев С.Т., Алтыбасаров Р.М., Жумадилов С.К., Сарымов Е.К., Тайшубекова А.Ж. Машина тетіктерінің есептерін шығаруға әдістемелік нұсқаулар: жоғарғы кәсіптік мамандар дайындайтын техникалық оқу орындарының студенттері үшін арналған. – Павлодар: ПМУ ҒБО, 2007. – 60 б.
7 Дунаев П.Ф., Леликов О. П. Детали машин. Курсовое проектирование: учеб. пособие для машиностроит. спец. Учреждений среднего профессионального образования. – 5-е издание, дополн. – М. : Машиностроение, 2004. – 560 с.
8 Жолдасбеков Ө.А., Сағитов М.Н. Теориялық механика.-Алматы: Атамұра, 2002. – 575 б.
9 Иванов М.Н. Детали машин: учеб. для студентов высш. техн. учебн. заведений. – М. : Высш.шк., 1991. – 383 с.: ил.
10 Қазақша-орысша, орысша-қазақша терминологиялық сөздік: 7 том, Машинажасау/жалпы редакциясын басқарған п.ғ.д., профессор А.Қ. Құсайынов. – Алматы: Рауан, 2000. – 288 б.
11 Қазақша-орысша, орысша-қазақша терминологиялық сөздік: 4 том, Механика және машинатану/жалпы редакциясын басқарған п.ғ.д., профессор А.Қ. Құсайынов. – Алматы: Рауан, 2000. – 328 б.
12 Омаров А.Ж., Батырмұхамедов Ж.Қ. Машина бөлшектері. – Алматы: «Эверо», «Машина жасау», 2003. – 41 б.
13 Проектирование механических передач: Учебно-справочное пособие для вузов/ С.А. Чернавский, Г.А. Снесарев, Б.С. Козинцов и др. – М. : Машиностроение, 1984. –560 с.: ил.
14 Решетов Д.Н. Детали машин: Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов. – М. : Машиностроение, 1989. – 496 с. ил.
15 Серикбаев Д., Тажибаев С.Д. Машина детальдары: Жоғарғы оқу орындары студенттеріне арналған оқулық. – Алматы: Мектеп, 1983. – 300 б.
16 Тажибаев С.Д. Қолданбалы механика: Жоғарғы оқу орындары студенттеріне арналған оқулық. – Алматы: Білім, 1994. –336 б.
17 Темиртасов О.Т. Проектирование электромеханического привода машин: Учебн. пособе для тех. спец. вузов по ДМ и ОК. – Алматы – Семеипалатинск, 2003. – 373 с.
Қазақстан Республикасының Білім және ғылым министрлігі
С. Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университеті
С.Т. Дүзелбаев, М.Е. Байөміров, Р.М. Алтыбасаров
Ш.М. Медетов, Е.К. Сарымов, Ш.Н. Сарымова
Р.К. Омарбекова, А.Ж. Тайшубекова
МАШИНА ҚҰРАСТЫРУ НЕГІЗДЕРІ
жоғарғы және орта кәсіптік мамандар дайындайтын техникалық оқу
орындарының студенттері үшін арналған дәрістік конспект
Павлодар
УДК 621.81(07)
ББК 40.72я73
Д-72
С. Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университетінің ғылыми
кеңесі ұсынды
Пікір жазып қолдаушылар:
т.ғ.д., профессор А.Қ. Қарақаев (С. Торайғыров атындағы ПМУ)
т.ғ.к., профессор А.Қ. Құрманов (Инновациялық Евразия университеті)
Д-72 С.Т. Дүзелбаев, М.Е. Байөміров, Р.М. Алтыбасаров, Ш.М. Медетов, Е.К.
Сарымов, Ш.Н. Сарымова, Р.К. Омарбекова, А.Ж. Тайшубекова
Машина құрастыру негіздері: оқу құралы жоғарғы және орта кәсіптік
мамандар дайындайтын техникалық оқу орындарының студенттері үшін арналған
дәрістік конспект, 1-бөлім. – Павлодар: ПМУ ҒБО, 2007. – 85 б.
Бұл оқу құралы жоғарғы кәсіптік мамандар дайындайтын техникалық оқу
орындарының күндізгі және сыртай оқитын бөлімдерінің оқу жоспарлары мен
пәннің типтік бағдарламаларына сәйкес даярланған. Дәрістік конспектің
бірінші бөлімі машина тетіктері туралы жалпы мағлұматтар, ажырамайтын
қосылыстар, тетіктердің ажырамалы қосылыстары, механикалық берілістер
жөнінде жалпы мағлұматтар, фрикционды берілістер тақырыптарын қамтыған.
Әрбір тақырыпта мысалдар, қайталауға арналған сұрақтар және студенттердің
өзін-өзі тексеруге арналған тестік тапсырмалары қамтылған.
УДК 621.81(07)
ББК-40.72я73
( Дүзелбаев С.Т., 2007
( С.Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университеті, 2007
Алғы сөз
Қзақстан Республикасының әлеуметтік - экономикасының ілгері дамуы
инженерлердің жан-жақтылығын, бағытталған нақты салаға терең және тиянақты
дайындылығын талап етеді. Халық шаруашылығының кез келген саласында
көптеген инженерлік мамандықтар кездеседі. Олар инженер – металлург,
механик, құрылысшы, электрик, технолог, кенші, мұнайшы ж.б.
Жалпы инженерлік цикл үшін негізгі пәннің бірі – Машина құрастыру
негіздері болып табылады. Бұл пәнінің мақсаты – барлық машиналарға тән бір
типтес жалпы тетіктердің жұмыс жасау шарттарын ескере отырып, олардың
конструкциясын, жобалау жолдарын, қандай материалдан жасауға болатынын және
оларды беріктікке, төзімділікке есептеу жолдарын үйрету.
Машина құрастыру негіздері курсын оқып үйрену үшін төмендегі
пәндерді білу қажет: сызба геометрия мен машина жасау сызбасын, себебі
барлық машина жасау сызбалары осы пәннің негізінде орындалады; машина
тетіктерінің қозғалыс заңдарын және осы тетіктерге әсер ететін күштерді
анықтауға мүмкіндік беретін теориялық механика және механизмдер мен
машиналар теориясы пәнін; машина тетіктерін беріктікке, қатаңдыққа және
орнықтылыққа есептеуге негіз болатын материалдар кедергісі пәнін; машина
тетіктері үшін ең тиімді материалды, пішінді, дәлдік дәрежесі мен
беттерінің бедерлерін, сонымен қатар оларды дайындаудың техникалық
шарттарын таңдап алуға мүмкіндік беретін машина жасау технологиясы мен
материалдар технологиясы пәнін.
Машина құрастыру негіздері пәні жалпы техникалық және арнаулы
пәндердің арасындағы байланыстырушы буын болып табылады. Осы курсты оқып
үйрену – арнаулы пәндерді оқып үйренуге мүмкіндік береді.
Ұсынылып отырған дәрістік конспект Машиналар тетіктері, Құрастыру
негіздері және машиналар тетіктері, Механика, Қолданбалы механика,
Теориялық және қолданбалы механика курстарын оқығанда да қолдануға
болады.
Бұл жұмыс авторлардың 2003 - 2007 жылдары С. Торайғыров атындағы
Павлодар мемлекеттік университетінде аталмыш пәндер бойынша оқыған
дәрістерінің заман талабына сәйкестендіріліп дайындаған – оқу құралы. Оқу
құралы бойынша аңғартпаларыңыз бен ұсыныстарыңызды авторлар алғыс айта
қарсы алады.
Дүзелбаев Сайлаубек Тілеубайұлы
№1-ЛЕКЦИЯ. КІРІСПЕ
1.1 “Мәшине бөлшектері және мәшине конструкциясын құру негіздері”
пәнінің мақсаты
1.2 “Мәшине бөлшектері және мәшине конструкциясын құру негіздері”
пәнінің жалпы техникалық және арнаулы пәндермен байланысы.
1.3 Бөлшек және торап түсінігі. Тораптар және бөлшектер туралы
жалпы мағлұматтар
1.4 Елдің әлеуметтік-экономикалық дамуын үдету мәселелерін шешудегі
мәшине жасау өндірісінің алатын орны
1.5 Отандық және шетелдік мәшинежасаудың дамуы мен жетістіктері
1.6 Қазіргі мәшине жасаудың негізгі тенденциялары Өзін-өзі
тексеруге арналған сұрақтар Әдебиеттер
№1-ЛЕКЦИЯ. КІРІСПЕ
1.1 Мәшине бөлшектері және мәшине конструкциясын құру негіздері
пәнінің мақсаты
Мәшине бөлшектері және мәшине конструкциясын құру негіздері пәнінің
мақсаты – барлық мәшинелерге тән бір типтес жалпы бөлшектердің жұмыс жасау
шарттарын ескере отырып, олардың конструкциясын, жобалау жолдарын, қандай
материалдан жасауға болатынын және оларды беріктікке, төзімділікке есептеу
жолдарын үйрету.
Мәшинелерде кездесетін сан алуан бөлшектерді және тораптарды екі түрге
жіктеуге болады: бір типтес бөлшектер, яғни барлық мәшинелерге тән жалпы
бөлшектер мен тораптар және арнаулы бөлшектер. Жалпы бір типтес бөлшектерге
әр түрлі беріліс бөлшектері: тісті дөңгелектер, белдікті, фрикциялық,
шынжырлы берілістер және қосылыс бөлшектері: бұрандалы бөлшектер,
шпонкалар, штифттер сыналар т.б., сондай-ақ біліктер, подшипниктер,
муфталар жатады. Осы бөлшектер мен тораптарды әр түрлі мәшинелердің
құрамынан кездестіруге болады. Ал тежеуіштерді, барабандарды, шығырларды,
ілмектерді, стволдарды және басқа бөлшектерді тек қана белгілі бір
мәшинелерден кездестіреміз. Мысалы, ствол тек атқыш мәшинелеріне тән бөлшек
болса, тежеуіштер транспорт мәшинелеріне тән, ілмек, барабан мен – шығыр
көтергіш мәшинелерде кездеседі. Сондықтан бұлар арнаулы бөлшектерге жатады.
Мәшине бөлшектері және мәшине конструкциясын құру негіздері пәнінде
тек қана жалпы бір типтес бөлшектердің конструкциялары мен олардың есептеу
жолдары қарастырылады. Ал арнаулы бөлшектер болса, олар арнаулы курстарда
қарастырылады.
2. Мәшине бөлшектері және мәшине конструкциясын құру негіздері пәнінің
жалпы техникалық және арнаулы пәндермен байланысы
Мәшине бөлшектері және мәшине конструкциясын құру негіздері курсын
оқып үйрену үшін төмендегі пәндерді білу қажет: сызба геометрия мен мәшине
жасау сызбасын, себебі барлық мәшине жасау сызбалары осы пәннің негізінде
орындалады; мәшине бөлшектерінің қозғалыс заңдарын және осы бөлшектерге
әсер ететін күштерді анықтауға мүмкіндік беретін теориялық механика және
механизмдер мен мәшинелер теориясы пәнін; мәшине бөлшектерін бөлшектерін
беріктікке, қатаңдыққа және орнықтылыққа есептеуге негіз болатын
материалдар кедергісі пәнін; мәшине бөлшектері үшін ең тиімді материалды,
пішінді, дәлдік дәрежесі мен беттерінің бедерлерін, сонымен қатар оларды
дайындаудың техникалық шарттарын таңдап алуға мүмкіндік беретін мәшине
жасау технологиясы мен материалдар технологиясы пәнін.
Мәшине бөлшектері және мәшине конструкциясын құру негіздері пәні
жалпы техникалық және арнаулы пәндердің арасындағы байланыстырушы буын
болып табылады. Осы курсты оқып үйрену – арнаулы пәндерді оқып үйренуге
мүмкіндік береді.
1.3 Бөлшек және торап түсінігі. Тораптар және бөлшектер туралы жалпы
мағлұматтар.
Кез келген мәшине (механизм) бөлшектерден тұрады. Бөлшек деп бір
материалдан жинаусыз жасалған мәшиненің бөлігін айтады. Бөлшектер қарапайым
(гайка, шпонка және осыларға ұқсас) және күрделі (иінді білік, редуктордың
қорабы, станоктың станинасы және осыларға ұқсас) болуы мүмкін. Бөлшектерді
(ішінара немесе түгелдей) тораптарға біріктіреді. Торап деп бір жұмыс
жасайтын бөлшектердің жиынын айтады. Мысалы, шарикті домалау подшипнигін
қарастырайық. Бұл шарикті домалау подшипнигі бірнеше бөлшектерден: домалау
денелерінен – шариктерден, ішкі және сыртқы сақиналардан және сепаратордан
тұрады. Сондай-ақ тораптарға муфта, редуктор және т.б. мысал бола алады.
Тораптарды күрделі тораптар және қарапайым тораптар деп екіге бөледі.
Қарапайым тораптарға подштпниктер, тісті дөңгелектер отырғызылған біліктер
және т.б. жатады. Күрделі тораптар бірнеше қарапайым тораптардан тұрады,
мысалы, редуктор подшипниктерден, тісті дөңгелектер отырғызылған
біліктерден тұрады.
1.4 Елдің әлеуметтік-экономикалық дамуын үдету мәселелерін шешудегі
мәшине жасау өндірісінің алатын орны
Қазіргі уақытта біз ғылым мен техниканың мейлінше күшті қарқынмен
дамып, өмірге кеңінен тарағанына куә болып отырмыз.Осыдан не бары 120 - 170
жыл бұрын бірінші автомобиль мен радио пайда болған болса, қазір ғалымдар
мен инженерлер жасаған автоматтар басқа планеталарға сапар шегіп, қайтып
оралып жатыр. Бәрімізге мәлім, 1969 жылдың 21 маусымында адам баласы Айға
да жетіп, Ай бетіне тұңғыш рет қадам басып, ғасырлар бойы армандаған ойын
жүзеге асырды. Осының бәрі адамның ойлап тапқан және де өз қолдарымен
жасаған алып мәшинелердің арқасында болып отырған жетістік.
Қазіргі кезде адам тіршілігі мәшинеге тікелей байланысты. Тіптен күн
сайын тәңертең тұрып, электр ұстараны пайдалануға мәжбүр боламыз, ал
жұмысқа, әрине, автобуспен немесе трамваймен барамыз. Тікелей өндірісте
қызмет етсек, әр қилы мәшинелерді көреміз. Олардың бәрі біздің істейтін
қызметімізді жеңілдетеді, еңбек қарқынын және өнімділігін ондаған есе
арттырады. Ал қазіргі уақытта мәшиненің көмегінсіз адамды қажетті заттармен
қамтамасыз ету мүмкін емес. Себебі, олар тек өз қолының қара күшіне сеніп
жұмыс істейтін болса, 50 кг жүкті сағатына 5 км жылдамдықпен ғана көтеріп
жүруге шамасы келер еді, немесе қолына күрек ұстап жұмыс істесе, 7 сағат
ішінде не бары 1-2 м3 топырақ қазған болар еді, былайша айтқанда, бір
адамның жұмыс істеу қабілеттілігі, мәшиненің 0,1 кВт қуатына тең келер еді.
Мәшине жасау өнеркәсібі халықтың, мемлекеттің қандай даму сатысында
тұрғанын анықтайды. Мемлекеттің энергетикасы, тау-кен, ауыл шаруашылық,
химиялық, тамақ өндіру, мата тоқу, жеңіл және т.б. өнеркәсіптері мәшине
жасау өндірісіне тікелей байланысты. Осыған орай, барлық елдерде мәшине
жасау өндірісіне өте көп көңіл бөлінеді және ол барлық халық шаруашылығының
өзегі, бастамасы болып саналады.
1.5 Отандық және шетелдік мәшинежасаудың дамуы мен жетістіктері
Мәшинежасауда көптеген жетістіктерге қол жеткізілді. Мәселен, Урал
ауыр мәшине жасау зауытында жасалған экскаватор шөмішімен бірден 25 м3
топырақ қазып, 100 метрлік қашықтыққа тез арада жеткізіп, мыңдаған адамның
істейтін жұмысын атқарады.
Мәшинелердің жұмыс істеу қабілеттілігінің бастапқы көрсеткіші –
олардың қуаты. Осы мәшинелер қуатының өсуі де жедел. Мысалы, қазірдің
өзінде прокат стандарының қуаты 75 мың киловатқа жетсе, кемелердікі 200
мың, турбиналар үшін 1 млн 200 мың киловатқа жетті. Осыған орай мәшинені
құрайтын бөлшектердің де конструкциясы, сапасы жылдан-жылға жақсаруда.
Біздің зауыттарымыз Шығаратын тісті берілістер секундына 150 м жылдамдықпен
айналып, мыңдаған киловат қуат бере алады, ал подшипниктер болса, минутына
жарты млн. айналым жасап, ұзақ уақыт жұмыс істей алады.
Атқаратын қызметіне байланысты мәшинелер қуатымен бірге басқа да
негізгі көрсеткіштермен сипатталады. Мысалы, ол көрсеткіш жолаушы мәшинелер
үшін олардың жылдамдығы болса, жүк көтергіш мәшинелер үшін – олардың жүк
көтеру қабілеттілігі. Жолаушы пойыздардың жылдамдығы қазіргі уақытта
сағатына 200-300 км – ге жетті. Ал, автомобильдерге келсек, олардың
жылдамдығы сағатына 1000 километрге дейін жетеді (арнаулы спорт
автомобильдері). 1969 жылы дүние жүзінде тұңғыш рет бұрынғы Кеңес Одағында
дыбыс жылдамдығынан асатын жылдамдықпен ұшатын жолаушы самолеттер пайда
болды.
Бұрынғы Кеңес Одағы құрамындағы Қазақстанды алатын болсақ, бұрынғы
көшпелі қазақ халқы, сан алуан мәшинелерді меңгеріп қана қоймай, өздерінің
мәшинелерін шетелдерге де шығарып отырды. Республикамызда кір жуатын
мәшинеден бастап алып прокат-стандарына дейін жасалды. Алматы ауыр мәшине
жасау зауытында Жасалатын прокат-стандары жағынан дүние жүзіндеелеулі орын
алды және оларды 20-дан астам шет мемлекет сатып алды. Сондай-ақ
“Октябрьдің 20 жылдығы” атындағы Алматының станок жасау зауытында жасалатын
станоктар тек қана біздің елде емес, көптеген шетелдерде де белгілі болды.
Қазіргі Қазақстанда мәшине жасау өнеркәсібі үлкен қарқынмен дамып
келеді. Бұл жетістіктердің барлығын осы дәрісте айту мүмкін емес, сондықтан
да сіздер өз беттеріңізбен газет-журналдардан, техникалық кітаптардан оқып
біле аласыздар. Тек 1-2 мысал келтірейін. Мысалы, Қостанай дизель зауыты
Қазақстан Президенті Нұрсұлтан Назарбаетың соңғы Жолдауында айтылған
индустриялық-инновациялық даму бағдарламасын жүзеге асыру нысандарының бірі
ретінде Отандық стратегиялық маңзы бар мәшине жасау кәсіпорны болып
табылады.Еліміз ғарыш кеңістігін игеруге де талпынуда. Ангара ғарыштық
зымыран кешенін құрып және 2006 жылы Қазақстанға дүниежүзілік тарихтан орын
беретін, өзіміздің тұңғыш жер серігін ұшыру жоспарланды.
1.6 Қазіргі мәшине жасаудың негізгі тенденциялары
Қазіргі мәшине жасаудың негізгі тенденциялары: мәшинелердің қуатын
арттыру және жылдамдығын арттыру, жүрістің бірқалыптылығы, автоматтандыру,
ұзақ істен шықпай, бұзылмай жұмыс істеу (сенімділік және шыдамдылық,
төзімділік (долговечность)), күтіп баптағанда ыңғайлы және қауіпсіз болу,
пайдаланған кезде үнемді (экономичность) болу, мәшинелердің салмағы жеңіл
және оларды жасау мен конструкциясын құруы арзан болу.
Мәшиненің қуатын арттырғанда, оның өнімділігі артады. Жылдамдығы
жоғары мәшинелер, жылдамдығы төмен мәшинелерге қарағанда өнімділігі жоғары
және габариттері шағын келеді.
Мәшиненің жүрісі неғұрлым бірқалыпты болса, оның сапасы соғұрлым
жоғары келеді.
Мәшине жұмысын автоматтандыру мәшине жұмысының сапасын және
өнімділігін арттырады. Мәшинені күтіп баптауға адамның қатысын кемітеді.
Мәшиненің сенімділігі мен шыдамдылығы, төзімділігі ең алдымен оның
бөлшектерінің және тораптарының беріктігіне байланысты, ал бұл бөлшектері
мен тораптарының беріктігі – оларға сәйкес материалды таңдап алумен және
уақытынан бұрын сынудың пайда болуын, шектен тыс үлкен деформацияларды және
бетінің бұзылуын болдырмайтын олардың пішіндері мен өлшемдерін анықтаумен
қамтамасыз етіледі. Мәшиненің сенімділігі және шыдамдылығы, төзімділігі
сонымен қатар, оның жүрісінің бірқалыптылығына, бөлшектері мен тораптарының
дайындау және жинау дәлдігіне, күтіп баптау сапасына және бірқатар басқа
фактілерге байланысты.
Мәшинені пайдаланған кездегі оның үнемді болуы үшін мәшиненің
конструкциясы осы мәшине қозғалысының заңдарына сәйкес болуы керек.
Мәшинені пайдаланған кездегі оның үнемді болуы сонымен қатар мәшиненің
бөлшектері мен тораптарының материалына және мұқият орындалуына,
монтаждаудың дұрыстығына, мәшинені дұрыс күтіп баптауына байланысты.
Мәшинедегі зиянды кедергілерді азайту және, осының салдары болып
табылатын оның пайдалы әсер коэффициентін өсіру, сонымен қатар мәшиненің
бөлшектері мен тораптарының жұмыс істеу мерзімін жоғарылату - мәшинелерге
қойылатын маңызды талаптардың бірі болып табылады.
Мәшиненің пайдалы әсер коэффициентін өсіру үшін оның кинематикалық
жұбын тиімді таңдап алу, ең жаңа берілістер түрін пайдалану; үйкелетін
бөлшектердің пішінін, материалын, өңделуін және қондырылуын тиімді таңдап
алу; майлау әдісін және майлау материалдарын тиімді таңдап алу керек.
Мәшине күтіп баптағанда қарапайым болуы және жиі, күрделі жөндеуді
қажет етпеуі тиіс. Кез келген мәшине қауіпсіздік техникасы талаптарын
толықтай қанағаттандыруы тиіс. Бұл үшін мәшиненің лезде тоқтау мүмкіндігін
қарастыру керек; айналмалы, жылжымалы бөлшектерді жабық етіп жасаған жөн;
сақтандырғыш құрылғыларды қарастыру керек.
Жаңа мәшинелерді дайындағанда және конструкцияларын құрған кезде
экономикалық көрсеткіштер әрқашанда бірінші орындардың бірінде тұруы тиіс.
Мәшиненің құны оның бөлшектерінің материалына, өңдеуіне және дайындауына
кеткен шығындармен анықталады. Мәшиненің габариттері мен массасы едәуір
дәрежеде оның кинематикалық схемасымен және бөлшектері мен тораптарының
компоновкасымен анықталады. Егерде рамалардың, станиналардың және
қораптардың жұмыс кеңістігі толықтай пайдаланылған болса, оның мәшиненің
бөлшектері мен тораптарының компоновкасы дұрыс жасалған деп есептеледі.
Мәшинелердің габариттерін азайту тек қана мәшине жасау материалдарының
үнемделуіне емес, сонымен қатар олардың құнының азайуына септігін тигізеді.
Өндіріс аудандарына көптеп мәшинелерді қоюға болады. Осының нәтижесінде
өнім көлемі артады. Мәшинелердің құнын және массасын азайту үшін барлық
жағдайда, егер бұл мүмкін болса, жеңіл жұқақабырғалы профиль прокаттарын,
сонымен қатар мәшинелердің бөлшектерін дайындаудың прогрессивті әдістерін
(пісіруді, центрден тепкіш құюды және т.б.) қолдану қажет. Мәшинелердің
құнын азайту үшін қымбат материалдарды – түсті металдарды және олардың
қорытпаларын, сонымен қатар легирленген болаттарды, біршама арзан
материалдармен ауыстыру керек. Бірақ бұл жағдайда мәшинелердің сапасының
нашарлап кетпеуін естен шығармау керек. Барлық жерде, егер бұл мүмкін болса
және экономикалық жағынан тиімді болса, мәшинелердің бөлшектерін дайындау
үшін пластмассаларды қолдану керек. Мәшиненің кейбір бөлшектерін, егерде
мәшиненің басқа бөлшектерінің өлшемдері осы бөлшектерге байланысты болса,
қымбат болғанмен де біршама берік материалдан жасау арқылы да мәшиненің
құнын азайтуға қол жеткізуге болады. Мысалы, редукторлердегі тісті
дөңгелектерді дайындау үшін жоғары сапалы болаттарды қолдану, олардың
өлшемдері мен массасын азайтып қана қоймайды, сонымен қатар қымбат тұратын
редуктор қорабының да өлшемдері мен массасын азайтады. Ал, редуктор
қорабының өлшемдері мен массасы азайса, мәшиненің жетегі және раманың
өлшемдері мен массасы азаяды, сөйтіп мәшинелердің құны түседі. Сондықтан
мәшинелердің өлшемдері мен массасын азайту үшін, кейбір жағдайларда,
қарапайым сұр шойынның орнына модификацияланған және беріктігі жоғары
шойынды, ал көміртекті болаттардың орнына легирленген болаттарды қолдану
ұсынылады. Мәшине бөлшектерін дәлдікпен есептеуде беріктік қорының шамасы
төмен болады. Сондықтан мәшине жасау материалдарын үнемдеу жолдарының бірі
- мәшине бөлшектерін дәлдікпен есептеу болып табылады.
Бөлшектерді стандарттағанда мәшинелердің сапасы жоғарылайды және құны
түседі. Мәшине бөлшектері өзара ауыстырымды болуы тиіс. Себебі, пайдалану
кезінде, тетіктерді құрастырғанда көп уақыт алатын қол жұмыстары
жеңілдетіледі. Сондай-ақ, өндірісті жаппай алмастыруға (кооперация) және
автоматтандыруға жол ашады. Мәшинелерді агрегаттау, яғни оларды бөлек
тораптарға (агрегаттарға, блоктарға) бөлу, мәшинелерді жинауды тездетеді
және жеңілдетеді (агрегаттар оңай бекітіліп-ажыратылады және ауыстырылады).
Сондықтан жаңа мәшинелерді жобалаған кезде оларды бөлек агрегаттардан жинау
мүмкіндігіне үлкен көңіл бөлу керек.
Жұмысшылардың еңбек жағдайын жеңілдету – бұл да мәшинелерге қойылатын
басты талаптардың бірі. Жұмысшы мәшинені басқарғанда және күтіп баптағанда
аз уақыт жұмсауы тиіс. Қолмен және ойлап істейтін операцияларды
мүмкіндігінше болдырмау керек. Жұмысшылардың жалығып кетуін азайту өнімнің
және еңбек сапасының жоғарылауына септігін тигізіп қана қоймайды, сонымен
қатар техникалық және мәдени деңгейдің жоғарылауына жақсы жағдай туғызады.
ӨЗІН-ӨЗІ ТЕКСЕРУГЕ АРНАЛҒАН СҰРАҚТАР
1) Мәшине бөлшектері және мәшине конструкциясын құру негіздері пәнінің
мақсаты қандай(
2) Мәшине бөлшектері және мәшине конструкциясын құру негіздері пәнінің
жалпытехникалық және арнаулы пәндермен байланысы қандай(
3) Еңбек өнімділігін арттырудағы мәшиненің ролі қандай(
4) Мәшине жасау өнеркәсібі не себепті халық шаруашылығының өзегі,
бастамасы болып табылады(
5) Елдің әлеуметтік-экономикалық дамуын үдету мәселелерін шешудегі
мәшине жасау өндірісінің алатын орны қандай(
№2-ЛЕКЦИЯ. МӘШИНЕ БӨЛШЕКТЕРІ МЕН ТОРАПТАРЫН
ЖОБАЛАУ МӘСЕЛЕЛЕРІ
2.1 Мәшине бөлшектерінің конструкциясына қойылатын негізгі талаптар
2.2 Мәшине бөлшектерін есептеу жолдары
2.3 Беріктікке есептеу
2.4 Тұрақты күш түскенде беріктікке есептеу
2.5. Айнымалы күш түскенде беріктікке есептеу
2.8 Қатаңдық және орнықтылық
2.9 Тозуға төзімділік
2.10 Жылуға төзімділік
2.11 Дірілге төзімділік
2.12 Мәшинелердің сенімділігі
2.13 Мәшине бөлшектерін жасау технологиясының оңайлығы
2.14 Мәшине бөлшектері мен тораптарының жобалау жұмыстарын жүргізу
негізі, орындау жолдары және оларды ұйымдастыру
Өзін-өзі тексеруге арналған сұрақтар
Әдебиеттер
№2-ЛЕКЦИЯ. МӘШИНЕ БӨЛШЕКТЕРІ МЕН ТОРАПТАРЫН ЖОБАЛАУ МӘСЕЛЕЛЕРІ
2.1 Мәшине бөлшектерінің конструкциясына қойылатын негізгі талаптар
Мәшине бөлшектерінің конструкциясын ойластырғанда, біз ең алдымен
оларға койылатын талаптарды біліп, одан кейін оларды сол талаптарға сәйкес
жасауымыз керек. Ол талаптар мынадай:
1. Мәшине бөлшектері белгілі бір мөлшерде қондыру орнына сәйкес етіп
жасалынуы қажет және сол мәшиненің жұмыс істеу қабілетін қамтамасыз етуі
керек.
2. Мәшине бөлшектері берік, қатаң, тозуға шыдамды, ыстық пен дірілге
төзімді болуы және ұзақ уақыт сынбастан сенімді қызмет атқаруы қажет.
3. Мәшине бөлшектерін дайындау технологиясы оңай және арзан болуы
керек. Дайындау технологиясын ойластырғанда бөлшектердің қажетті мөлшерін
еске алу қажет. Егер бірнеше жүздеп, мыңдап жасалатын мәшине бөлшектерін
штамповка арқылы дайындау арзанға түссе, аздаған (ондаған) бөлшектерді
пісіру арқылы дайындаған арзанға түседі. Ал бөлшектердің саны одан да
көбірек болса (жүздеген), онда оларды құйып дайындаған жөн.
4. Мәшине бөлшектерінің салмағы жеңіл болуы қажет. Әрине, бөлшектердің
салмағы неғұрлым аз болса, мәшине соғұрлым жеңіл болады, сондықтан ең
алдымен жолаушы мәшинелерінің бөлшектеріне мұқият талап қойылады.
Мәшине бөлшектерінің салмағын жеңілдету үшін, біріншіден, оларды жаңа
материалдан жасай білу қажет. Мысалы, пластмассалардан және түсті жеңіл
металдардың қоспасынан жасаған жөн. Екіншіден, болаттан жасалатын
бөлшектерді қыздырып немесе химиялық тәсілмен өңдеу арқылы беріктігін
(болатты шынықтыру арқылы, азоттау т.б.) арттыру қажет. Мұнда шыныққан
болаттан жасалған тісті дөңгелектердің және болаттардың салмағы 2-2,5 есе
кемиді.
5. Мәшине бөлшектері күтуге, майлауға және ауыстыруға икемді болуы
шарт. Мәшине бөлшектерінің конструкциясы мен өлшемдері ( оймалары. радиусы
т.б) мемлекеттік немесе халықаралық стандартқа сәйкес жасалуы қажет.
Сонымен қатар мәшине бөлшектері қауіпсіз жұмыс істеуі қажет, яғни
айналмалы, жылжымалы бөлшектерді жабық етіп жасаған жөн.
2.2 Мәшине бөлшектерін есептеу жолдары
Мәшине бөлшектерінің жұмыс істеу қабілеті және көпке шыдамдылығы
олардың беріктігіне, тозуға төзімділігіне, қатаңдығына, ыстыққа және
дірілге төзімділігіне байланысты болады. Әр түрлі бөлшектер түрлі жағдайда
жұмыс істейді. Мысалы, егер сырғанау подшипниктері тозудан істен шығатын
болса, ал бұрандалы болттар көбінесе сынады. Сондықтан сырғанау
подшипниктері тозуға төзімді болуы және сол тозу төзімділігіне есептелуі
қажет.
Ал бұрандалар берік болуы керек, сондықтан олар беріктікке есептеледі.
Кейбір бөлшектерді, айталық біліктерді беріктікке, қатаңдыққа, дірілге,
төзімділікке де есептеу қажет.
2.3 Беріктікке есептеу
Беріктікке есептеу үш түрлі жолмен жүргізіледі. Біріншіден, жоғарыда
көрсетілген формулаларды пайдаланып қима ауданында сыртқы күштердің
әсерінен пайда болатын кернеулердің ең жоғары мәнін анықтап, оларды
мүмкіндік кернеумен салыстыру арқылы жүргізіледі .
, немесе және т. б.
Бұл жолмен есептеу дәлірек болмайды, себебі көбінесе бөлшектердің
жұмыс істеу жағдайы, сыртқы күштердің өзгеру ерекшеліктері және т.б. есепке
алынбайды. Ал екінші есептеу қор коэффициентін анықтау жолымен жүргізіледі.
Белгілі формулалармен қор коэффициентін анықтап, оны мүмкіндік шамасымен
салыстырады: .
2.4 Тұрақты күш түскенде беріктікке есептеу
Тұрақты күш деп шамасы мен бағыты өзгермейтін күшті айтады (2.1, а-
сурет). Тұрақты күш әсер еткенде есептеу жолын білу үшін шоғырлану
коэффициентімен таныс болу қажет. Егер бөлшекті қиып қарайтын болсақ, сол
бөлшек қимасы әр түрлі болып келеді, себебі мәшине тетіктерінің атқаратын
қызметіне сәйкес олардың пішіні әр түрлі болады. Сондықтан бөлшек
қимасындағы күш кернеуі бірдей болмайды.
Егер үлгі ретінде жұмыр денені алып (2.2, а-сурет), оны созатын
болсақ, дене қимасында пайда болатын күш кернеуі қиманың барлық
нүктелерінде бірдей болады және бұл кернеуді номинал кернеу деп атайды.
Енді сол жұмыр денеге ойық салатын болсақ (2.2, б-сурет), күштің шамасын
өзгертпесек те, кернеу бірден өзгеріп кетеді. Дене қимасының сыртқы
нүктелерінде кернеу бірнеше есе артады, себебі денеге салынған кез келген
ойық оның беріктігін кемітеді. Беріктіктің кемуі немесе кернеудің артуы сол
ойықтардың пішініне байланысты болады. Ойықтан пайда болатын бұрыш неғұрлым
сүйір болса, сыртқы нүктелерде кернеудің шамасы соғұрлым көп болады (2.2,
в, г, д-суреттер). Сондай-ақ, кернеу шоғырлануы бөлшектердің қалыңдығына да
байланысты.
Сонымен, дене қимасында ойық болса, онда кернеу шоғырлануы байқалады,
номинал кернеумен бірге максимал кернеу де пайда болады. Шоғырлану
коэффициенті деп, максимал кернеудің номинал кернеуге қатынасын айтады:
; .
(2.1)
Шоғырлану коэффициенті қалыпты кернеулер мен жанама кернеулердің
қатынасын көрсетеді.
Шоғырлану коэффициенті екі түрлі болады. Егер шоғырлану коэффициенті
геометриялық пішінімен қатар айнымалы күш түскен кездегі төзімділік шегінің
төмендігін көрсетсе, оны тиімділік шоғырлану коэффициенті деп атайды.
; ; . (2.2)
2.2-сурет. Кернеу шоғырлануы
Шоғырланғлану коэффициентімен танысқаннан кейін тұрақты күш түскенде
дененің өлшемін беріктікке есептеп шығаруға тоқталайық. Денеге бір тұрақты
күш әсер еткен кезде, оны беріктікке есептеу үшін ең алдымен сол дене
немесе сол мәшине бөлшегі қандай материалдан жасалғанын білуіміз қажет.
Барлық бөлшектер жасалатын материалдардың ( болат, шойын, қорытпа,
пластмасса және т.б. ) қасиеттеріне байланысты морттық және пластикалық
материалдар болып екіге бөлінеді. Егер болатты созатын болсақ, ол кернеудің
артуына байланысты созыла бастайды және осы созылу күш кернеуіне байланысты
болады. Егер созу күшін алып тастайтын болсақ, болат бұрынғы қалпына қайтып
келеді, былайша айтқанда, болат мұнда өзінің серіппеге тән қасиетін
байқатады. Егер созу күшін көбейте беретін болсақ, болат белгілі бір
кернеуге жеткенше өзінің серпімділік қасиетін сақтайды. Міне, болаттың осы
серпімділік қасиетін бұзбайтын ең үлкен күшке сәйкес келетін шекті кернеуді
серпімділік шегі деп атайды. Ал сол кернеуден асатын болсақ, күш кернеуі
өспесе де болат ары қарай созыла береді де өзінің серпімділік қасиетінен
айырылады немесе пластикалық деформация алады. Болаттың осы қалпына сәйкес
келетін күш кернеуін созылу немесе ағу шегі деп атайды.
Сонымен, болаттың созылу немесе ағу шегі деп, оның серпімділік
қасиетінен айырылуына сәйкес келетін күш кернеуін айтады. Болатты одан әрі
соза бергенде, ол аздап созылады да, үзіліп кетеді.
Болаттан жасалған бөлшектердің пішіні оларға күш түскенде өзгермеуі
қажет, сонда ғана мәшинелер жақсы жұмыс істеуі ықтимал.
Егер морт сынатын затты, айталық , шойынды созатын болсақ, ол аздап
созылғаннан кейін-ақ бірден сынып кетеді. Материалдардың (болаттың,
шойынның) сынбай, үзілмей қабылдай алатын ең жоғары күшке сәйкес келетін
күш кернеуін беріктік шегі деп атайды.
Морт сынатын материалдардан жасалған бөлшектерге ең алдымен шойыннан
жасалған бөлшектер жатады. Олар шамадан тыс күш түскенде морт сынып кетеді.
Сондықтан шойыннан жасалған бөлшектер үшін сыну қаупі беріктік шегінің
шамасына байланысты болады. Ал болаттан жасалған бөлшектер сынудан бұрын
көп созылады, сондықтан олардың беріктігі созылу немесе ағу шегіне
байланысты болады. Сонымен, тұрақты күш түскенде морт сынатын
материалдардан жасалған мәшине бөлшектерінің қимасы беріктік шегіне
байланысты есептелетін болса, ал пластикалық материалдан жасалған бөлшектер
ағу шегіне байланысты есептеледі. Былайша айтқанда, шойыннан жасалған
мәшине бөлшектерінде мүмкіндік кернеу беріктік шегіне, ал болаттан жасалған
бөлшектерде мүмкіндік кернеуі созылу немесе ағу шегіне байланысты табылады.
Шойын денелер үшін:
.
(2.3)
Ал болаттан жасалған денелер үшін:
,
(2.4)
мұндағы -беріктік шегі; - ағу шегі; S - беріктік қоры;
-геометриялық шоғырлану коэффициенті.
Болаттан жасалған денелер үшін геометриялық шоғырлану коэффициенті
есепке алынбайды. Себебі тұрақты күш түскенде олар өздерінің пластикалық
қасиетіне байланысты кернеу көп түскен нүктелерге созылу деформациясы
болады да, барлық қимада кернеу шамасы бірдей болып қалады.
мұндағы - әсер етуші созылу немесе иілу кернеуі , олар
пластикалық материалдар үшін бірдей; - есептегі бұралу кернеуі;
, - материалдардың ағу шегі.
Иілу және бұралу кезіндегі материалдардың ағу шегі шамамен мынаған
тең болады:
-көміртекті болаттардың иілу кезіндегі ағу шегі;
-легирленген болаттардың иілу кезіндегі ағу шегі;
- барлық болаттардың бұралу кезіндегі ағу шегі.
2.5. Айнымалы күш түскенде беріктікке есептеу
Егер денеге түскен күштердің шамасы және бағыты уақытқа байланысты
өзгеріп отырса, ондай күштерді айнымалы күштер деп атайды. (2.1-сурет ).
Айнымалы күштер өздерінің шамасы мен бағытының өзгеруіне байланысты үш
түрге: пульсирлік цикл, симметриялық цикл, айнымалы цикл болып бөлінеді.
1. Пульсирлік цикл. Егер күштердің шамасы нөлден бастап көбейіп, белгілі
бір шамаға жеткеннен кейін қайтадан нөлге тең болатын болса, онда ондай
циклді пульсирлік цикл деп атайды. Күш кернеуі мен уақыт арасындағы
байланысты графикпен (2.1, в-сурет ) кескіндеуге болады. Пульсирлік
циклде:
, ; (2.7)
; (2.8)
;
, (2.9)
мұндағы -кернеудің орташа шамасы; ал -айнымалы кернеудің
амплитудасы.
Ең аз күш кернеуінің ең көп күш кернеуі шамасына қатынасын
асимметрия дәрежесі деп атайды және сол күш кернеуінен кейін таңба ретінде
белгіленіп, сол күш кернеуі қандай циклде пайда болатынын көрсетеді.
Мысалы, пульсирлік цикл үшін асимметрия дәрежесі:
, (2.10)
олай болса, пульсирлік күш түскенде төзімділік шектері және
болып белгіленеді.
2. Симметриялық цикл. Мұнда күштердің шамасы да, бағыты да өзгереді.
Күштер шамасы нөлден бастап белгілі бір шамаға дейін артады да,
қайтадан нөлге дейін төмендеп, одан әрі бағытын өзгертеді. Күш кері
бағытта да өзінің бастапқы белгілі шамасына дейін артып, қайтадан нөлге
тең (2.1, r-сурет) болады. Былайша айтқанда, күш кернеуі симметриялық
циклмен немесе синусоида графигі бойынша өзгереді
, (2.11)
, , (2.12)
. (2.13)
Төзімділік шегі болып белгіленеді.
3. Айнымалы цикл. Күш шамасының кері бағытта өзгеруі кез келген шамада
болуы мүмкін (2.1, б, д - сурет). Айнымалы цикл дәрежесі
,
кез келген кері таңбалы сан болып келеді: , және т.б.
Айнымалы циклмен өзгеретін күштер көбінесе симметриялық немесе
пульсирлік циклге келтіріліп есепке алынады. Сондықтан практикада
бөлшектерді симметриялық және пульсирлік циклмен түсетін күшке есептейді.
Айнымалы күштер әсер еткенде бөлшектер төзімділік шегі немесе қажу
шегі арқылы есептеледі.
Төзімділік шегі деп материалдардың бұзылмай шексіз көп циклді
айнымалы күштерді қабылдауына сәйкес келетін күш кернеуін айтады.
Материалдардың төзімділік шегі көптеген жағдайларға, атап айтқанда:
1) циклдердің түрі мен олардың асимметриялық дәрежесіне;
2) кернеу шоғырлануын пайда ететін оймалар мен бөлшектердің пішініне;
3) бөлшектердің өлшемдеріне (масштабтық көрсеткіш);
4) жасалу технологиясы мен беттерінің өңделуіне, бет бедерлеріне
байланысты болады.
2.6 Қатаңдық және орнықтылық
Қатаңдық дап, бөлшекке күш түскенде өзінің пішінін өзгертпей сақтап
қалатын қабілетін айтады. Қыздырып және химиялық әдістермен өңдеу арқылы
болаттың беріктігін және беттік беріктігін арттыруға болады, ал қатаңдығын
өзгертуге болмайды, себебі қатаңдық тек қана серпімділік модуліне
байланысты болады. Сондықтан көптеген бөлшектердің мөлшері қатаңдыққа
есептеу арқылы табылады.
Қатаңдыққа: 1) қатаңдықтың аздығынан бөлшектер беріктігі аз болатын
жағдайда. 2) Бір бөлшектің қатаңдығының аздығынан екінші бөлшек істен шығуы
мүмкін болған жағдайларда ғана есептеу қажет. Мысалы, біліктер қатаңдығы аз
болса, олар күш түскенде көп иіледі де, тісті берілістердің ілінісу
бұзылады, ал подшипниктер мүлде істен шығады. Сондықтан біліктердің иілу
жай тісті берілістер үщін нен аспауы қажет, мұнда тісті
берілістердің модулі.
3) Технология талаптарына сәйкес есептеу. Мысалы, станок
бөлшектерінің қатаңдығы сол станоктардың дәлдігіне әсер етеді. Сондай-ақ
рессорларды, серіппелерді және басқа серпімді денелерді де қатаңдыққа
есептеу қажет. Есептеу жолдары материалдар кедергісі курсында қаралады.
Орнықтылық дегеніміз күш түскен кезде денелердің пластикалық
деформация алмау қабілеттілігі. Орнықтылыққа ұзын және жіңішке сығу күшін
қабылдайтын бөлшектер, мысалы, ұзын винттер, штоктар, домкрат винттері ,
іші қуыс біліктер т.б. жатады.
2.7 Тозуға төзімділік
Тозған бөлшектер көбінесе төмендегі бұзылу жағдайларына әкеп соғады:
1. Тозу нәтижесінде бөлшектердің беріктігі төмендейді және динамикалық
күштердің шамасы артады. Бұл жағдай бөлшектердің сынуына әкеп соғады.
2. Приборлардың, өлшеу аспаптарының және станоктар бөлшектерінің тозуы,
олардың дәлдігін кемітіп, қолдануға жарамсыз етеді. Қазіргі уақытта
тозудың көптеген түрі анықталды. Тозу мәшине бөлшектерінің жанасу
бетіне сырттан енген қаттылығы жоғары абразивтер түсуден, тотығудан,
металдардың бірімен-бірі қабысып қалудан және қажудан пайда болады.
3. Мәшинелердің пайдалы әсер коэффиценті азайып, шу көбейеді. Мәшине
бөлшектерінің тозуға төзімділігін арттыру үшін оларға мынадай
жағдайлар жасалуы қажет:
1. Бөлшектердің үйкелісетін жерлерін үнемі майлап, үйкеліс
коэффициетін азайту үшін антифрикциялық материалдар қолдану қажет.
2. Қыздырып және химиялық әдістермен өңдеу арқылы тозуға төзімділігін
арттыруға болады. Мысалы, көміртегімен қандыру, хромдау, азоттау және т.б.
өңдеу арқылы болаттардың беріктігін, тозуға төзімділігін бірнеше есе
арттыруға болады.
3. Тез тозатын бөлшектерді ауыстырмалы немесе жылжымалы етіп жасаған
жөн. Мысалы, сырғанау подшипнигінің астарын ауыспалы етіп жасау немесе
конусты подшипниктердің сыртқы сақинасын жылжымалы етіп жасау тозудан пайда
болатын санылауды болдырмауға мүмкіндік туғызады.
4. Бірімен-бірі жанасатын бөлшектердің материалдарын дұрыс таңдау жөн:
а) тісті дөңгелектерді мейлінше қаттылығы жоғары етіп жасаған дұрыс.
Шыныққан болаттан жасалған тісті дөңгелектер салмағы жағынан
жақсартылған болаттан жасалған тісті дөңгелектерден үш есе кем және
олардың жұмыс істеу мерзімі жоғары. Шыныққан болаттардың қаттылығы
абразив бөлшектерінің қаттылығынан жоғары болған жөн; ә)үйкелісте
болатын мәшине бөлшектерінің бірін қаттылығы жоғары материалдан
(мысалы, шыныққан болат), ал екіншісін үйкеліс коэффициенті кем,
тозуға төзімді материалдан (қола, жез, баббит жасаған жөн; б) тек
қана тат басып үгіліп тозудан жыл сайын мемлекет 10 млн. тоннадай
металл жоғалтады, олардың құны бірнеше миллиард теңгеге жетеді.
Бөлшектерді тат басудан қорғау үшін әр түрлі түсті материалдармен,
полимерлер мен шыны материалдарымен жабу әдісі қолданылады. Сондай-ақ, жаңа
материалдарды, атап айтқанда, өзекті арқаулы материалдар, металды
керамикалық, графитті материалдар және пластмассаларды кеңінен қолдану
қажет.
2.8 Жылуға төзімділік
Мәшине бөлшектеріне шамадан тыс күш түсіргенде, олар тез істен
шығып қалады, оның себебі:
1. Материалдардың беріктігі төмендейді, металдардың температурасы
300...400С-қа жеткенде олардың беріктігі төмендеп, өздігінен жылжу
пайда болады, былайша айтқанда, пішінін өзгерте бастайды.
2. Жоғары температурада май өзінің майлау қасиетінен айырылады. Айталық,
автотрактор майы температурасы 120С-қа жетпей-ақ бұзылады, тек
арнаулы май (авиацияға арналған) 300...400С –қа дейін майлау
қабілеттілігін сақтап қалуы мүмкін, ал одан жоғары температурада үйкеліс
күшінің кенеттен артуынан ол да майлау қабілеттілігінен айырылып,
бөлшектердің бірімен-бірі жабысып қалу қаупі туады.
3. Ыстықтың әсерінен бөлшектер арасындағы саңылау азаяды, дәлдік кемиді
және басқа ұнамсыз жағдайлар пайда болады.
2.9 Дірілге төзімділік
Дірілге төзімділік деп, бөлшектердің зиянды тербеліссіз, өздеріне
тән тербеліс режимдерінде жұмыс істеу қабілеттілігін айтады. Мәшине
бөлшектерін діріл төзімділігіне есептеу іс жүзінде зиянды тербелістің
немесе резонанс құбылысының пайда болу шарттарын есептеуге әкеп соғады.
Бізге белгілі резонанс құбылысы меншікті тербеліс пен еріксіз
тербелістердің жиілігі бірдей болғанда пайда болады. Міне, осыны алдын ала
ескеріп, айнымалы бөлшектерін сол жағдайларда жұмыс істемейтіндей етіп
жасау, дірілге төзімділікке есептеу болып саналады.
2.10 Мәшинелердің сенімділігі
Мәшинелердің сенімділігі деп, олардың белгілі бір мерзімде ақаусыз
бұзылмай жұмыс істеу қабілеттілігін айтады. Кейінгі кезде мәшинелердің
сенімді, автоматтар неғұрлым күрделі болса, соғұрлым олардың бөлшектері де
сенімді болуы қажет. Мысалы, автоматтандырылған механикалық цехтарда
ондаған, жүздеген станоктарды бірімен-бірін тізбектеп қосып, олардың бір-
біріне байланысты жұмыс істеуін талап етеді Ал мұндай жағдайда бір
станоктың істен шығып қалуы бүкіл цехтағы автоматтың жұмыс істеуіне әсерін
тигізеді. Сондықтан қазір мәшине бөлшектерін сенімділікке есептеу жолдары
қарастырылуда.
Бөлшектердің бұзылмай жұмыс істеу қабілеттілігінің ықтималдылығы және
бұзылу қарқыны сенімділіктің негізгі көрсеткіштері болып табылады.
Бөлшектердің бұзылмай жұмыс істеу қабілеттілігінің ықтималдылығы
деп берілген уақыт интервалында немесе берілген істелген жұмыс (наработка)
шегінде бұйымның істен шығуының пайда болмау ықтималдылығын айтады.
Егер істелген жұмыс уақытында бірдей бұйымдардың санынан
бұйымның істен шығуы себебінен бұйым алынатын болса, онда бұйымның
бұзылмай жұмыс істеу қабілеттілігінің ықтималдылығы
. (2.14)
Айталық, мысалы, =1000 дана бұйымның ішінен бірдей жағдайда
тексеру нәтижесінде 5000 сағ істелген жұмыстан кейін =100 дана бұйым
қатардан шығып қалатын болса, онда осы бұйымның бұзылмай жұмыс істеу
қабілеттілігінің ықтималдылығы
.
Күрделі бұйымның бұзылмай жұмыс істеу қабілеттілігінің ықтималдылығы
оның бөлек элементтерінің бұзылмай жұмыс істеу қабілеттілігінің
ықтималдылықтарының көбейтіндісіне тең
(2.15)
(2.25) – формуладан бұйымның элементтері неғұрлым көп болса, оның
сенімділігі соғұрлым аз екенін көреміз.
Бұзылу қарқыны . Бұйымды тексерудің немесе пайдаланудың әр
түрлі периодында уақыт бірлігіндегі бұзылу саны әртүрлі. Уақыт бірлігіне
келетін бүзылу санын бұзылу қарқыны деп атайды.
Алдыңғы мысалда тексеру кезінде 0 – ден 5000 сағ интервалында
қатардан 100 бұйым шығып қалды. Бұл орташа 1 сағ ішінде бұйымның 0,02(-ті
бұзылатынын білдіреді (1 бұйым 50 сағатта бұзылады).
Бұзылу қарқыны уақыт немесе жұмыс көрсеткішіне байланысты (2.5-сурет).
Мәшине бөлшектерінің бұзылу қарқыны алғашқы кезде жоғары болады, себебі
дайындау кезінде жіберген қателіктер мен ақаулар бірден байқалып, олар тез
істен шығады (қалыптасу периоды). Одан кейін бұзылу қарқыны бірқалыпты
болады (қалыпты пайдалану периоды). Бөлшектер тозып, төзімділігі нашарлаған
уақытта бұзылу қайтадан көбейеді (тозудың пайда болу периоды). Одан әрі
бұйымды пайдалануды тоқтату керек.
2.11 Мәшине бөлшектерін жасау технологиясының оңайлығы
Мәшинелерге және оның бөлшектеріне қойылатын ең негізгі талаптардың
бірі – оларды жасау технлогиясының оңай болуы. Жасау технологиясының оңай
болуы мәшиненің құнын едәуір арзандатады. Берілген зауыт жағдайында аз
еңбек және қаржы шығынымен дайындалатынын бөлшектің жасау технологиясы оңай
және үнемді болып табылады. Конструкцияның технологиялығы төмендегілермен
сипатталады:
1. Механикалық өңдеуді көп қажет етпейтін конфигурациясы қарапайым
бөлшектерді жаңа мәшинеде қолданумен. Штамптау, дәл құю, фасонды
прокат, пісіру кеңінен қолданылады.
2. Берілген конструкцияның унификациясымен, яғни мәшиненің әртүрлі
тораптарында бірдей бөлшектерді қолданумен.
3. Бөлшектердің стандартты конструктивтік элементтерін, сонымен қатар
стандартты дәлдік кластарын және қондыруды кеңінен қолданумен.
4. Өндірісте бұрын игерілген бөлшектер мен тораптарды жаңа мәшинеде
қолданумен.
2.12 Мәшине бөлшектері мен тораптарының жобалау жұмыстарын жүргізу
негізі, орындау жолдары және оларды ұйымдастыру
Жобалау деп төмендегі этаптардан тұратын процесті айтады:
а) техникалық тапсырма. Бұл этапта мәшине конструкциясының схемасы
қарастырылады;
б) кинематикалық, ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
С. Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университеті
С.Т. Дүзелбаев, М.Е. Байөміров, Р.М. Алтыбасаров
Ш.М. Медетов, Е.К. Сарымов, Ш.Н. Сарымова
Р.К. Омарбекова, А.Ж. Тайшубекова
МАШИНА ҚҰРАСТЫРУ НЕГІЗДЕРІ
жоғарғы және орта кәсіптік мамандар дайындайтын техникалық оқу
орындарының студенттері үшін арналған дәрістік конспект
Павлодар
УДК 621.81(07)
ББК 40.72я73
Д-72
С. Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университетінің ғылыми
кеңесі ұсынды
Пікір жазып қолдаушылар:
т.ғ.д., профессор А.Қ. Қарақаев (С. Торайғыров атындағы ПМУ)
т.ғ.к., профессор А.Қ. Құрманов (Инновациялық Евразия университеті)
Д-72 С.Т. Дүзелбаев, М.Е. Байөміров, Р.М. Алтыбасаров, Ш.М. Медетов, Е.К.
Сарымов, Ш.Н. Сарымова, Р.К. Омарбекова, А.Ж. Тайшубекова
Машина құрастыру негіздері: оқу құралы жоғарғы және орта кәсіптік
мамандар дайындайтын техникалық оқу орындарының студенттері үшін арналған
дәрістік конспект, 1-бөлім. – Павлодар: ПМУ ҒБО, 2007. – 85 б.
Бұл оқу құралы жоғарғы кәсіптік мамандар дайындайтын техникалық оқу
орындарының күндізгі және сыртай оқитын бөлімдерінің оқу жоспарлары мен
пәннің типтік бағдарламаларына сәйкес даярланған. Дәрістік конспектің
бірінші бөлімі машина тетіктері туралы жалпы мағлұматтар, ажырамайтын
қосылыстар, тетіктердің ажырамалы қосылыстары, механикалық берілістер
жөнінде жалпы мағлұматтар, фрикционды берілістер тақырыптарын қамтыған.
Әрбір тақырыпта мысалдар, қайталауға арналған сұрақтар және студенттердің
өзін-өзі тексеруге арналған тестік тапсырмалары қамтылған.
УДК 621.81(07)
ББК-40.72я73
( Дүзелбаев С.Т., 2007
( С.Торайғыров атындағы Павлодар мемлекеттік университеті, 2007
Алғы сөз
Қзақстан Республикасының әлеуметтік - экономикасының ілгері дамуы
инженерлердің жан-жақтылығын, бағытталған нақты салаға терең және тиянақты
дайындылығын талап етеді. Халық шаруашылығының кез келген саласында
көптеген инженерлік мамандықтар кездеседі. Олар инженер – металлург,
механик, құрылысшы, электрик, технолог, кенші, мұнайшы ж.б.
Жалпы инженерлік цикл үшін негізгі пәннің бірі – Машина құрастыру
негіздері болып табылады. Бұл пәнінің мақсаты – барлық машиналарға тән бір
типтес жалпы тетіктердің жұмыс жасау шарттарын ескере отырып, олардың
конструкциясын, жобалау жолдарын, қандай материалдан жасауға болатынын және
оларды беріктікке, төзімділікке есептеу жолдарын үйрету.
Машина құрастыру негіздері курсын оқып үйрену үшін төмендегі
пәндерді білу қажет: сызба геометрия мен машина жасау сызбасын, себебі
барлық машина жасау сызбалары осы пәннің негізінде орындалады; машина
тетіктерінің қозғалыс заңдарын және осы тетіктерге әсер ететін күштерді
анықтауға мүмкіндік беретін теориялық механика және механизмдер мен
машиналар теориясы пәнін; машина тетіктерін беріктікке, қатаңдыққа және
орнықтылыққа есептеуге негіз болатын материалдар кедергісі пәнін; машина
тетіктері үшін ең тиімді материалды, пішінді, дәлдік дәрежесі мен
беттерінің бедерлерін, сонымен қатар оларды дайындаудың техникалық
шарттарын таңдап алуға мүмкіндік беретін машина жасау технологиясы мен
материалдар технологиясы пәнін.
Машина құрастыру негіздері пәні жалпы техникалық және арнаулы
пәндердің арасындағы байланыстырушы буын болып табылады. Осы курсты оқып
үйрену – арнаулы пәндерді оқып үйренуге мүмкіндік береді.
Ұсынылып отырған дәрістік конспект Машиналар тетіктері, Құрастыру
негіздері және машиналар тетіктері, Механика, Қолданбалы механика,
Теориялық және қолданбалы механика курстарын оқығанда да қолдануға
болады.
Бұл жұмыс авторлардың 2003 - 2007 жылдары С. Торайғыров атындағы
Павлодар мемлекеттік университетінде аталмыш пәндер бойынша оқыған
дәрістерінің заман талабына сәйкестендіріліп дайындаған – оқу құралы. Оқу
құралы бойынша аңғартпаларыңыз бен ұсыныстарыңызды авторлар алғыс айта
қарсы алады.
Дүзелбаев Сайлаубек Тілеубайұлы
№1-ЛЕКЦИЯ. КІРІСПЕ
1.1 “Мәшине бөлшектері және мәшине конструкциясын құру негіздері”
пәнінің мақсаты
1.2 “Мәшине бөлшектері және мәшине конструкциясын құру негіздері”
пәнінің жалпы техникалық және арнаулы пәндермен байланысы.
1.3 Бөлшек және торап түсінігі. Тораптар және бөлшектер туралы
жалпы мағлұматтар
1.4 Елдің әлеуметтік-экономикалық дамуын үдету мәселелерін шешудегі
мәшине жасау өндірісінің алатын орны
1.5 Отандық және шетелдік мәшинежасаудың дамуы мен жетістіктері
1.6 Қазіргі мәшине жасаудың негізгі тенденциялары Өзін-өзі
тексеруге арналған сұрақтар Әдебиеттер
№1-ЛЕКЦИЯ. КІРІСПЕ
1.1 Мәшине бөлшектері және мәшине конструкциясын құру негіздері
пәнінің мақсаты
Мәшине бөлшектері және мәшине конструкциясын құру негіздері пәнінің
мақсаты – барлық мәшинелерге тән бір типтес жалпы бөлшектердің жұмыс жасау
шарттарын ескере отырып, олардың конструкциясын, жобалау жолдарын, қандай
материалдан жасауға болатынын және оларды беріктікке, төзімділікке есептеу
жолдарын үйрету.
Мәшинелерде кездесетін сан алуан бөлшектерді және тораптарды екі түрге
жіктеуге болады: бір типтес бөлшектер, яғни барлық мәшинелерге тән жалпы
бөлшектер мен тораптар және арнаулы бөлшектер. Жалпы бір типтес бөлшектерге
әр түрлі беріліс бөлшектері: тісті дөңгелектер, белдікті, фрикциялық,
шынжырлы берілістер және қосылыс бөлшектері: бұрандалы бөлшектер,
шпонкалар, штифттер сыналар т.б., сондай-ақ біліктер, подшипниктер,
муфталар жатады. Осы бөлшектер мен тораптарды әр түрлі мәшинелердің
құрамынан кездестіруге болады. Ал тежеуіштерді, барабандарды, шығырларды,
ілмектерді, стволдарды және басқа бөлшектерді тек қана белгілі бір
мәшинелерден кездестіреміз. Мысалы, ствол тек атқыш мәшинелеріне тән бөлшек
болса, тежеуіштер транспорт мәшинелеріне тән, ілмек, барабан мен – шығыр
көтергіш мәшинелерде кездеседі. Сондықтан бұлар арнаулы бөлшектерге жатады.
Мәшине бөлшектері және мәшине конструкциясын құру негіздері пәнінде
тек қана жалпы бір типтес бөлшектердің конструкциялары мен олардың есептеу
жолдары қарастырылады. Ал арнаулы бөлшектер болса, олар арнаулы курстарда
қарастырылады.
2. Мәшине бөлшектері және мәшине конструкциясын құру негіздері пәнінің
жалпы техникалық және арнаулы пәндермен байланысы
Мәшине бөлшектері және мәшине конструкциясын құру негіздері курсын
оқып үйрену үшін төмендегі пәндерді білу қажет: сызба геометрия мен мәшине
жасау сызбасын, себебі барлық мәшине жасау сызбалары осы пәннің негізінде
орындалады; мәшине бөлшектерінің қозғалыс заңдарын және осы бөлшектерге
әсер ететін күштерді анықтауға мүмкіндік беретін теориялық механика және
механизмдер мен мәшинелер теориясы пәнін; мәшине бөлшектерін бөлшектерін
беріктікке, қатаңдыққа және орнықтылыққа есептеуге негіз болатын
материалдар кедергісі пәнін; мәшине бөлшектері үшін ең тиімді материалды,
пішінді, дәлдік дәрежесі мен беттерінің бедерлерін, сонымен қатар оларды
дайындаудың техникалық шарттарын таңдап алуға мүмкіндік беретін мәшине
жасау технологиясы мен материалдар технологиясы пәнін.
Мәшине бөлшектері және мәшине конструкциясын құру негіздері пәні
жалпы техникалық және арнаулы пәндердің арасындағы байланыстырушы буын
болып табылады. Осы курсты оқып үйрену – арнаулы пәндерді оқып үйренуге
мүмкіндік береді.
1.3 Бөлшек және торап түсінігі. Тораптар және бөлшектер туралы жалпы
мағлұматтар.
Кез келген мәшине (механизм) бөлшектерден тұрады. Бөлшек деп бір
материалдан жинаусыз жасалған мәшиненің бөлігін айтады. Бөлшектер қарапайым
(гайка, шпонка және осыларға ұқсас) және күрделі (иінді білік, редуктордың
қорабы, станоктың станинасы және осыларға ұқсас) болуы мүмкін. Бөлшектерді
(ішінара немесе түгелдей) тораптарға біріктіреді. Торап деп бір жұмыс
жасайтын бөлшектердің жиынын айтады. Мысалы, шарикті домалау подшипнигін
қарастырайық. Бұл шарикті домалау подшипнигі бірнеше бөлшектерден: домалау
денелерінен – шариктерден, ішкі және сыртқы сақиналардан және сепаратордан
тұрады. Сондай-ақ тораптарға муфта, редуктор және т.б. мысал бола алады.
Тораптарды күрделі тораптар және қарапайым тораптар деп екіге бөледі.
Қарапайым тораптарға подштпниктер, тісті дөңгелектер отырғызылған біліктер
және т.б. жатады. Күрделі тораптар бірнеше қарапайым тораптардан тұрады,
мысалы, редуктор подшипниктерден, тісті дөңгелектер отырғызылған
біліктерден тұрады.
1.4 Елдің әлеуметтік-экономикалық дамуын үдету мәселелерін шешудегі
мәшине жасау өндірісінің алатын орны
Қазіргі уақытта біз ғылым мен техниканың мейлінше күшті қарқынмен
дамып, өмірге кеңінен тарағанына куә болып отырмыз.Осыдан не бары 120 - 170
жыл бұрын бірінші автомобиль мен радио пайда болған болса, қазір ғалымдар
мен инженерлер жасаған автоматтар басқа планеталарға сапар шегіп, қайтып
оралып жатыр. Бәрімізге мәлім, 1969 жылдың 21 маусымында адам баласы Айға
да жетіп, Ай бетіне тұңғыш рет қадам басып, ғасырлар бойы армандаған ойын
жүзеге асырды. Осының бәрі адамның ойлап тапқан және де өз қолдарымен
жасаған алып мәшинелердің арқасында болып отырған жетістік.
Қазіргі кезде адам тіршілігі мәшинеге тікелей байланысты. Тіптен күн
сайын тәңертең тұрып, электр ұстараны пайдалануға мәжбүр боламыз, ал
жұмысқа, әрине, автобуспен немесе трамваймен барамыз. Тікелей өндірісте
қызмет етсек, әр қилы мәшинелерді көреміз. Олардың бәрі біздің істейтін
қызметімізді жеңілдетеді, еңбек қарқынын және өнімділігін ондаған есе
арттырады. Ал қазіргі уақытта мәшиненің көмегінсіз адамды қажетті заттармен
қамтамасыз ету мүмкін емес. Себебі, олар тек өз қолының қара күшіне сеніп
жұмыс істейтін болса, 50 кг жүкті сағатына 5 км жылдамдықпен ғана көтеріп
жүруге шамасы келер еді, немесе қолына күрек ұстап жұмыс істесе, 7 сағат
ішінде не бары 1-2 м3 топырақ қазған болар еді, былайша айтқанда, бір
адамның жұмыс істеу қабілеттілігі, мәшиненің 0,1 кВт қуатына тең келер еді.
Мәшине жасау өнеркәсібі халықтың, мемлекеттің қандай даму сатысында
тұрғанын анықтайды. Мемлекеттің энергетикасы, тау-кен, ауыл шаруашылық,
химиялық, тамақ өндіру, мата тоқу, жеңіл және т.б. өнеркәсіптері мәшине
жасау өндірісіне тікелей байланысты. Осыған орай, барлық елдерде мәшине
жасау өндірісіне өте көп көңіл бөлінеді және ол барлық халық шаруашылығының
өзегі, бастамасы болып саналады.
1.5 Отандық және шетелдік мәшинежасаудың дамуы мен жетістіктері
Мәшинежасауда көптеген жетістіктерге қол жеткізілді. Мәселен, Урал
ауыр мәшине жасау зауытында жасалған экскаватор шөмішімен бірден 25 м3
топырақ қазып, 100 метрлік қашықтыққа тез арада жеткізіп, мыңдаған адамның
істейтін жұмысын атқарады.
Мәшинелердің жұмыс істеу қабілеттілігінің бастапқы көрсеткіші –
олардың қуаты. Осы мәшинелер қуатының өсуі де жедел. Мысалы, қазірдің
өзінде прокат стандарының қуаты 75 мың киловатқа жетсе, кемелердікі 200
мың, турбиналар үшін 1 млн 200 мың киловатқа жетті. Осыған орай мәшинені
құрайтын бөлшектердің де конструкциясы, сапасы жылдан-жылға жақсаруда.
Біздің зауыттарымыз Шығаратын тісті берілістер секундына 150 м жылдамдықпен
айналып, мыңдаған киловат қуат бере алады, ал подшипниктер болса, минутына
жарты млн. айналым жасап, ұзақ уақыт жұмыс істей алады.
Атқаратын қызметіне байланысты мәшинелер қуатымен бірге басқа да
негізгі көрсеткіштермен сипатталады. Мысалы, ол көрсеткіш жолаушы мәшинелер
үшін олардың жылдамдығы болса, жүк көтергіш мәшинелер үшін – олардың жүк
көтеру қабілеттілігі. Жолаушы пойыздардың жылдамдығы қазіргі уақытта
сағатына 200-300 км – ге жетті. Ал, автомобильдерге келсек, олардың
жылдамдығы сағатына 1000 километрге дейін жетеді (арнаулы спорт
автомобильдері). 1969 жылы дүние жүзінде тұңғыш рет бұрынғы Кеңес Одағында
дыбыс жылдамдығынан асатын жылдамдықпен ұшатын жолаушы самолеттер пайда
болды.
Бұрынғы Кеңес Одағы құрамындағы Қазақстанды алатын болсақ, бұрынғы
көшпелі қазақ халқы, сан алуан мәшинелерді меңгеріп қана қоймай, өздерінің
мәшинелерін шетелдерге де шығарып отырды. Республикамызда кір жуатын
мәшинеден бастап алып прокат-стандарына дейін жасалды. Алматы ауыр мәшине
жасау зауытында Жасалатын прокат-стандары жағынан дүние жүзіндеелеулі орын
алды және оларды 20-дан астам шет мемлекет сатып алды. Сондай-ақ
“Октябрьдің 20 жылдығы” атындағы Алматының станок жасау зауытында жасалатын
станоктар тек қана біздің елде емес, көптеген шетелдерде де белгілі болды.
Қазіргі Қазақстанда мәшине жасау өнеркәсібі үлкен қарқынмен дамып
келеді. Бұл жетістіктердің барлығын осы дәрісте айту мүмкін емес, сондықтан
да сіздер өз беттеріңізбен газет-журналдардан, техникалық кітаптардан оқып
біле аласыздар. Тек 1-2 мысал келтірейін. Мысалы, Қостанай дизель зауыты
Қазақстан Президенті Нұрсұлтан Назарбаетың соңғы Жолдауында айтылған
индустриялық-инновациялық даму бағдарламасын жүзеге асыру нысандарының бірі
ретінде Отандық стратегиялық маңзы бар мәшине жасау кәсіпорны болып
табылады.Еліміз ғарыш кеңістігін игеруге де талпынуда. Ангара ғарыштық
зымыран кешенін құрып және 2006 жылы Қазақстанға дүниежүзілік тарихтан орын
беретін, өзіміздің тұңғыш жер серігін ұшыру жоспарланды.
1.6 Қазіргі мәшине жасаудың негізгі тенденциялары
Қазіргі мәшине жасаудың негізгі тенденциялары: мәшинелердің қуатын
арттыру және жылдамдығын арттыру, жүрістің бірқалыптылығы, автоматтандыру,
ұзақ істен шықпай, бұзылмай жұмыс істеу (сенімділік және шыдамдылық,
төзімділік (долговечность)), күтіп баптағанда ыңғайлы және қауіпсіз болу,
пайдаланған кезде үнемді (экономичность) болу, мәшинелердің салмағы жеңіл
және оларды жасау мен конструкциясын құруы арзан болу.
Мәшиненің қуатын арттырғанда, оның өнімділігі артады. Жылдамдығы
жоғары мәшинелер, жылдамдығы төмен мәшинелерге қарағанда өнімділігі жоғары
және габариттері шағын келеді.
Мәшиненің жүрісі неғұрлым бірқалыпты болса, оның сапасы соғұрлым
жоғары келеді.
Мәшине жұмысын автоматтандыру мәшине жұмысының сапасын және
өнімділігін арттырады. Мәшинені күтіп баптауға адамның қатысын кемітеді.
Мәшиненің сенімділігі мен шыдамдылығы, төзімділігі ең алдымен оның
бөлшектерінің және тораптарының беріктігіне байланысты, ал бұл бөлшектері
мен тораптарының беріктігі – оларға сәйкес материалды таңдап алумен және
уақытынан бұрын сынудың пайда болуын, шектен тыс үлкен деформацияларды және
бетінің бұзылуын болдырмайтын олардың пішіндері мен өлшемдерін анықтаумен
қамтамасыз етіледі. Мәшиненің сенімділігі және шыдамдылығы, төзімділігі
сонымен қатар, оның жүрісінің бірқалыптылығына, бөлшектері мен тораптарының
дайындау және жинау дәлдігіне, күтіп баптау сапасына және бірқатар басқа
фактілерге байланысты.
Мәшинені пайдаланған кездегі оның үнемді болуы үшін мәшиненің
конструкциясы осы мәшине қозғалысының заңдарына сәйкес болуы керек.
Мәшинені пайдаланған кездегі оның үнемді болуы сонымен қатар мәшиненің
бөлшектері мен тораптарының материалына және мұқият орындалуына,
монтаждаудың дұрыстығына, мәшинені дұрыс күтіп баптауына байланысты.
Мәшинедегі зиянды кедергілерді азайту және, осының салдары болып
табылатын оның пайдалы әсер коэффициентін өсіру, сонымен қатар мәшиненің
бөлшектері мен тораптарының жұмыс істеу мерзімін жоғарылату - мәшинелерге
қойылатын маңызды талаптардың бірі болып табылады.
Мәшиненің пайдалы әсер коэффициентін өсіру үшін оның кинематикалық
жұбын тиімді таңдап алу, ең жаңа берілістер түрін пайдалану; үйкелетін
бөлшектердің пішінін, материалын, өңделуін және қондырылуын тиімді таңдап
алу; майлау әдісін және майлау материалдарын тиімді таңдап алу керек.
Мәшине күтіп баптағанда қарапайым болуы және жиі, күрделі жөндеуді
қажет етпеуі тиіс. Кез келген мәшине қауіпсіздік техникасы талаптарын
толықтай қанағаттандыруы тиіс. Бұл үшін мәшиненің лезде тоқтау мүмкіндігін
қарастыру керек; айналмалы, жылжымалы бөлшектерді жабық етіп жасаған жөн;
сақтандырғыш құрылғыларды қарастыру керек.
Жаңа мәшинелерді дайындағанда және конструкцияларын құрған кезде
экономикалық көрсеткіштер әрқашанда бірінші орындардың бірінде тұруы тиіс.
Мәшиненің құны оның бөлшектерінің материалына, өңдеуіне және дайындауына
кеткен шығындармен анықталады. Мәшиненің габариттері мен массасы едәуір
дәрежеде оның кинематикалық схемасымен және бөлшектері мен тораптарының
компоновкасымен анықталады. Егерде рамалардың, станиналардың және
қораптардың жұмыс кеңістігі толықтай пайдаланылған болса, оның мәшиненің
бөлшектері мен тораптарының компоновкасы дұрыс жасалған деп есептеледі.
Мәшинелердің габариттерін азайту тек қана мәшине жасау материалдарының
үнемделуіне емес, сонымен қатар олардың құнының азайуына септігін тигізеді.
Өндіріс аудандарына көптеп мәшинелерді қоюға болады. Осының нәтижесінде
өнім көлемі артады. Мәшинелердің құнын және массасын азайту үшін барлық
жағдайда, егер бұл мүмкін болса, жеңіл жұқақабырғалы профиль прокаттарын,
сонымен қатар мәшинелердің бөлшектерін дайындаудың прогрессивті әдістерін
(пісіруді, центрден тепкіш құюды және т.б.) қолдану қажет. Мәшинелердің
құнын азайту үшін қымбат материалдарды – түсті металдарды және олардың
қорытпаларын, сонымен қатар легирленген болаттарды, біршама арзан
материалдармен ауыстыру керек. Бірақ бұл жағдайда мәшинелердің сапасының
нашарлап кетпеуін естен шығармау керек. Барлық жерде, егер бұл мүмкін болса
және экономикалық жағынан тиімді болса, мәшинелердің бөлшектерін дайындау
үшін пластмассаларды қолдану керек. Мәшиненің кейбір бөлшектерін, егерде
мәшиненің басқа бөлшектерінің өлшемдері осы бөлшектерге байланысты болса,
қымбат болғанмен де біршама берік материалдан жасау арқылы да мәшиненің
құнын азайтуға қол жеткізуге болады. Мысалы, редукторлердегі тісті
дөңгелектерді дайындау үшін жоғары сапалы болаттарды қолдану, олардың
өлшемдері мен массасын азайтып қана қоймайды, сонымен қатар қымбат тұратын
редуктор қорабының да өлшемдері мен массасын азайтады. Ал, редуктор
қорабының өлшемдері мен массасы азайса, мәшиненің жетегі және раманың
өлшемдері мен массасы азаяды, сөйтіп мәшинелердің құны түседі. Сондықтан
мәшинелердің өлшемдері мен массасын азайту үшін, кейбір жағдайларда,
қарапайым сұр шойынның орнына модификацияланған және беріктігі жоғары
шойынды, ал көміртекті болаттардың орнына легирленген болаттарды қолдану
ұсынылады. Мәшине бөлшектерін дәлдікпен есептеуде беріктік қорының шамасы
төмен болады. Сондықтан мәшине жасау материалдарын үнемдеу жолдарының бірі
- мәшине бөлшектерін дәлдікпен есептеу болып табылады.
Бөлшектерді стандарттағанда мәшинелердің сапасы жоғарылайды және құны
түседі. Мәшине бөлшектері өзара ауыстырымды болуы тиіс. Себебі, пайдалану
кезінде, тетіктерді құрастырғанда көп уақыт алатын қол жұмыстары
жеңілдетіледі. Сондай-ақ, өндірісті жаппай алмастыруға (кооперация) және
автоматтандыруға жол ашады. Мәшинелерді агрегаттау, яғни оларды бөлек
тораптарға (агрегаттарға, блоктарға) бөлу, мәшинелерді жинауды тездетеді
және жеңілдетеді (агрегаттар оңай бекітіліп-ажыратылады және ауыстырылады).
Сондықтан жаңа мәшинелерді жобалаған кезде оларды бөлек агрегаттардан жинау
мүмкіндігіне үлкен көңіл бөлу керек.
Жұмысшылардың еңбек жағдайын жеңілдету – бұл да мәшинелерге қойылатын
басты талаптардың бірі. Жұмысшы мәшинені басқарғанда және күтіп баптағанда
аз уақыт жұмсауы тиіс. Қолмен және ойлап істейтін операцияларды
мүмкіндігінше болдырмау керек. Жұмысшылардың жалығып кетуін азайту өнімнің
және еңбек сапасының жоғарылауына септігін тигізіп қана қоймайды, сонымен
қатар техникалық және мәдени деңгейдің жоғарылауына жақсы жағдай туғызады.
ӨЗІН-ӨЗІ ТЕКСЕРУГЕ АРНАЛҒАН СҰРАҚТАР
1) Мәшине бөлшектері және мәшине конструкциясын құру негіздері пәнінің
мақсаты қандай(
2) Мәшине бөлшектері және мәшине конструкциясын құру негіздері пәнінің
жалпытехникалық және арнаулы пәндермен байланысы қандай(
3) Еңбек өнімділігін арттырудағы мәшиненің ролі қандай(
4) Мәшине жасау өнеркәсібі не себепті халық шаруашылығының өзегі,
бастамасы болып табылады(
5) Елдің әлеуметтік-экономикалық дамуын үдету мәселелерін шешудегі
мәшине жасау өндірісінің алатын орны қандай(
№2-ЛЕКЦИЯ. МӘШИНЕ БӨЛШЕКТЕРІ МЕН ТОРАПТАРЫН
ЖОБАЛАУ МӘСЕЛЕЛЕРІ
2.1 Мәшине бөлшектерінің конструкциясына қойылатын негізгі талаптар
2.2 Мәшине бөлшектерін есептеу жолдары
2.3 Беріктікке есептеу
2.4 Тұрақты күш түскенде беріктікке есептеу
2.5. Айнымалы күш түскенде беріктікке есептеу
2.8 Қатаңдық және орнықтылық
2.9 Тозуға төзімділік
2.10 Жылуға төзімділік
2.11 Дірілге төзімділік
2.12 Мәшинелердің сенімділігі
2.13 Мәшине бөлшектерін жасау технологиясының оңайлығы
2.14 Мәшине бөлшектері мен тораптарының жобалау жұмыстарын жүргізу
негізі, орындау жолдары және оларды ұйымдастыру
Өзін-өзі тексеруге арналған сұрақтар
Әдебиеттер
№2-ЛЕКЦИЯ. МӘШИНЕ БӨЛШЕКТЕРІ МЕН ТОРАПТАРЫН ЖОБАЛАУ МӘСЕЛЕЛЕРІ
2.1 Мәшине бөлшектерінің конструкциясына қойылатын негізгі талаптар
Мәшине бөлшектерінің конструкциясын ойластырғанда, біз ең алдымен
оларға койылатын талаптарды біліп, одан кейін оларды сол талаптарға сәйкес
жасауымыз керек. Ол талаптар мынадай:
1. Мәшине бөлшектері белгілі бір мөлшерде қондыру орнына сәйкес етіп
жасалынуы қажет және сол мәшиненің жұмыс істеу қабілетін қамтамасыз етуі
керек.
2. Мәшине бөлшектері берік, қатаң, тозуға шыдамды, ыстық пен дірілге
төзімді болуы және ұзақ уақыт сынбастан сенімді қызмет атқаруы қажет.
3. Мәшине бөлшектерін дайындау технологиясы оңай және арзан болуы
керек. Дайындау технологиясын ойластырғанда бөлшектердің қажетті мөлшерін
еске алу қажет. Егер бірнеше жүздеп, мыңдап жасалатын мәшине бөлшектерін
штамповка арқылы дайындау арзанға түссе, аздаған (ондаған) бөлшектерді
пісіру арқылы дайындаған арзанға түседі. Ал бөлшектердің саны одан да
көбірек болса (жүздеген), онда оларды құйып дайындаған жөн.
4. Мәшине бөлшектерінің салмағы жеңіл болуы қажет. Әрине, бөлшектердің
салмағы неғұрлым аз болса, мәшине соғұрлым жеңіл болады, сондықтан ең
алдымен жолаушы мәшинелерінің бөлшектеріне мұқият талап қойылады.
Мәшине бөлшектерінің салмағын жеңілдету үшін, біріншіден, оларды жаңа
материалдан жасай білу қажет. Мысалы, пластмассалардан және түсті жеңіл
металдардың қоспасынан жасаған жөн. Екіншіден, болаттан жасалатын
бөлшектерді қыздырып немесе химиялық тәсілмен өңдеу арқылы беріктігін
(болатты шынықтыру арқылы, азоттау т.б.) арттыру қажет. Мұнда шыныққан
болаттан жасалған тісті дөңгелектердің және болаттардың салмағы 2-2,5 есе
кемиді.
5. Мәшине бөлшектері күтуге, майлауға және ауыстыруға икемді болуы
шарт. Мәшине бөлшектерінің конструкциясы мен өлшемдері ( оймалары. радиусы
т.б) мемлекеттік немесе халықаралық стандартқа сәйкес жасалуы қажет.
Сонымен қатар мәшине бөлшектері қауіпсіз жұмыс істеуі қажет, яғни
айналмалы, жылжымалы бөлшектерді жабық етіп жасаған жөн.
2.2 Мәшине бөлшектерін есептеу жолдары
Мәшине бөлшектерінің жұмыс істеу қабілеті және көпке шыдамдылығы
олардың беріктігіне, тозуға төзімділігіне, қатаңдығына, ыстыққа және
дірілге төзімділігіне байланысты болады. Әр түрлі бөлшектер түрлі жағдайда
жұмыс істейді. Мысалы, егер сырғанау подшипниктері тозудан істен шығатын
болса, ал бұрандалы болттар көбінесе сынады. Сондықтан сырғанау
подшипниктері тозуға төзімді болуы және сол тозу төзімділігіне есептелуі
қажет.
Ал бұрандалар берік болуы керек, сондықтан олар беріктікке есептеледі.
Кейбір бөлшектерді, айталық біліктерді беріктікке, қатаңдыққа, дірілге,
төзімділікке де есептеу қажет.
2.3 Беріктікке есептеу
Беріктікке есептеу үш түрлі жолмен жүргізіледі. Біріншіден, жоғарыда
көрсетілген формулаларды пайдаланып қима ауданында сыртқы күштердің
әсерінен пайда болатын кернеулердің ең жоғары мәнін анықтап, оларды
мүмкіндік кернеумен салыстыру арқылы жүргізіледі .
, немесе және т. б.
Бұл жолмен есептеу дәлірек болмайды, себебі көбінесе бөлшектердің
жұмыс істеу жағдайы, сыртқы күштердің өзгеру ерекшеліктері және т.б. есепке
алынбайды. Ал екінші есептеу қор коэффициентін анықтау жолымен жүргізіледі.
Белгілі формулалармен қор коэффициентін анықтап, оны мүмкіндік шамасымен
салыстырады: .
2.4 Тұрақты күш түскенде беріктікке есептеу
Тұрақты күш деп шамасы мен бағыты өзгермейтін күшті айтады (2.1, а-
сурет). Тұрақты күш әсер еткенде есептеу жолын білу үшін шоғырлану
коэффициентімен таныс болу қажет. Егер бөлшекті қиып қарайтын болсақ, сол
бөлшек қимасы әр түрлі болып келеді, себебі мәшине тетіктерінің атқаратын
қызметіне сәйкес олардың пішіні әр түрлі болады. Сондықтан бөлшек
қимасындағы күш кернеуі бірдей болмайды.
Егер үлгі ретінде жұмыр денені алып (2.2, а-сурет), оны созатын
болсақ, дене қимасында пайда болатын күш кернеуі қиманың барлық
нүктелерінде бірдей болады және бұл кернеуді номинал кернеу деп атайды.
Енді сол жұмыр денеге ойық салатын болсақ (2.2, б-сурет), күштің шамасын
өзгертпесек те, кернеу бірден өзгеріп кетеді. Дене қимасының сыртқы
нүктелерінде кернеу бірнеше есе артады, себебі денеге салынған кез келген
ойық оның беріктігін кемітеді. Беріктіктің кемуі немесе кернеудің артуы сол
ойықтардың пішініне байланысты болады. Ойықтан пайда болатын бұрыш неғұрлым
сүйір болса, сыртқы нүктелерде кернеудің шамасы соғұрлым көп болады (2.2,
в, г, д-суреттер). Сондай-ақ, кернеу шоғырлануы бөлшектердің қалыңдығына да
байланысты.
Сонымен, дене қимасында ойық болса, онда кернеу шоғырлануы байқалады,
номинал кернеумен бірге максимал кернеу де пайда болады. Шоғырлану
коэффициенті деп, максимал кернеудің номинал кернеуге қатынасын айтады:
; .
(2.1)
Шоғырлану коэффициенті қалыпты кернеулер мен жанама кернеулердің
қатынасын көрсетеді.
Шоғырлану коэффициенті екі түрлі болады. Егер шоғырлану коэффициенті
геометриялық пішінімен қатар айнымалы күш түскен кездегі төзімділік шегінің
төмендігін көрсетсе, оны тиімділік шоғырлану коэффициенті деп атайды.
; ; . (2.2)
2.2-сурет. Кернеу шоғырлануы
Шоғырланғлану коэффициентімен танысқаннан кейін тұрақты күш түскенде
дененің өлшемін беріктікке есептеп шығаруға тоқталайық. Денеге бір тұрақты
күш әсер еткен кезде, оны беріктікке есептеу үшін ең алдымен сол дене
немесе сол мәшине бөлшегі қандай материалдан жасалғанын білуіміз қажет.
Барлық бөлшектер жасалатын материалдардың ( болат, шойын, қорытпа,
пластмасса және т.б. ) қасиеттеріне байланысты морттық және пластикалық
материалдар болып екіге бөлінеді. Егер болатты созатын болсақ, ол кернеудің
артуына байланысты созыла бастайды және осы созылу күш кернеуіне байланысты
болады. Егер созу күшін алып тастайтын болсақ, болат бұрынғы қалпына қайтып
келеді, былайша айтқанда, болат мұнда өзінің серіппеге тән қасиетін
байқатады. Егер созу күшін көбейте беретін болсақ, болат белгілі бір
кернеуге жеткенше өзінің серпімділік қасиетін сақтайды. Міне, болаттың осы
серпімділік қасиетін бұзбайтын ең үлкен күшке сәйкес келетін шекті кернеуді
серпімділік шегі деп атайды. Ал сол кернеуден асатын болсақ, күш кернеуі
өспесе де болат ары қарай созыла береді де өзінің серпімділік қасиетінен
айырылады немесе пластикалық деформация алады. Болаттың осы қалпына сәйкес
келетін күш кернеуін созылу немесе ағу шегі деп атайды.
Сонымен, болаттың созылу немесе ағу шегі деп, оның серпімділік
қасиетінен айырылуына сәйкес келетін күш кернеуін айтады. Болатты одан әрі
соза бергенде, ол аздап созылады да, үзіліп кетеді.
Болаттан жасалған бөлшектердің пішіні оларға күш түскенде өзгермеуі
қажет, сонда ғана мәшинелер жақсы жұмыс істеуі ықтимал.
Егер морт сынатын затты, айталық , шойынды созатын болсақ, ол аздап
созылғаннан кейін-ақ бірден сынып кетеді. Материалдардың (болаттың,
шойынның) сынбай, үзілмей қабылдай алатын ең жоғары күшке сәйкес келетін
күш кернеуін беріктік шегі деп атайды.
Морт сынатын материалдардан жасалған бөлшектерге ең алдымен шойыннан
жасалған бөлшектер жатады. Олар шамадан тыс күш түскенде морт сынып кетеді.
Сондықтан шойыннан жасалған бөлшектер үшін сыну қаупі беріктік шегінің
шамасына байланысты болады. Ал болаттан жасалған бөлшектер сынудан бұрын
көп созылады, сондықтан олардың беріктігі созылу немесе ағу шегіне
байланысты болады. Сонымен, тұрақты күш түскенде морт сынатын
материалдардан жасалған мәшине бөлшектерінің қимасы беріктік шегіне
байланысты есептелетін болса, ал пластикалық материалдан жасалған бөлшектер
ағу шегіне байланысты есептеледі. Былайша айтқанда, шойыннан жасалған
мәшине бөлшектерінде мүмкіндік кернеу беріктік шегіне, ал болаттан жасалған
бөлшектерде мүмкіндік кернеуі созылу немесе ағу шегіне байланысты табылады.
Шойын денелер үшін:
.
(2.3)
Ал болаттан жасалған денелер үшін:
,
(2.4)
мұндағы -беріктік шегі; - ағу шегі; S - беріктік қоры;
-геометриялық шоғырлану коэффициенті.
Болаттан жасалған денелер үшін геометриялық шоғырлану коэффициенті
есепке алынбайды. Себебі тұрақты күш түскенде олар өздерінің пластикалық
қасиетіне байланысты кернеу көп түскен нүктелерге созылу деформациясы
болады да, барлық қимада кернеу шамасы бірдей болып қалады.
мұндағы - әсер етуші созылу немесе иілу кернеуі , олар
пластикалық материалдар үшін бірдей; - есептегі бұралу кернеуі;
, - материалдардың ағу шегі.
Иілу және бұралу кезіндегі материалдардың ағу шегі шамамен мынаған
тең болады:
-көміртекті болаттардың иілу кезіндегі ағу шегі;
-легирленген болаттардың иілу кезіндегі ағу шегі;
- барлық болаттардың бұралу кезіндегі ағу шегі.
2.5. Айнымалы күш түскенде беріктікке есептеу
Егер денеге түскен күштердің шамасы және бағыты уақытқа байланысты
өзгеріп отырса, ондай күштерді айнымалы күштер деп атайды. (2.1-сурет ).
Айнымалы күштер өздерінің шамасы мен бағытының өзгеруіне байланысты үш
түрге: пульсирлік цикл, симметриялық цикл, айнымалы цикл болып бөлінеді.
1. Пульсирлік цикл. Егер күштердің шамасы нөлден бастап көбейіп, белгілі
бір шамаға жеткеннен кейін қайтадан нөлге тең болатын болса, онда ондай
циклді пульсирлік цикл деп атайды. Күш кернеуі мен уақыт арасындағы
байланысты графикпен (2.1, в-сурет ) кескіндеуге болады. Пульсирлік
циклде:
, ; (2.7)
; (2.8)
;
, (2.9)
мұндағы -кернеудің орташа шамасы; ал -айнымалы кернеудің
амплитудасы.
Ең аз күш кернеуінің ең көп күш кернеуі шамасына қатынасын
асимметрия дәрежесі деп атайды және сол күш кернеуінен кейін таңба ретінде
белгіленіп, сол күш кернеуі қандай циклде пайда болатынын көрсетеді.
Мысалы, пульсирлік цикл үшін асимметрия дәрежесі:
, (2.10)
олай болса, пульсирлік күш түскенде төзімділік шектері және
болып белгіленеді.
2. Симметриялық цикл. Мұнда күштердің шамасы да, бағыты да өзгереді.
Күштер шамасы нөлден бастап белгілі бір шамаға дейін артады да,
қайтадан нөлге дейін төмендеп, одан әрі бағытын өзгертеді. Күш кері
бағытта да өзінің бастапқы белгілі шамасына дейін артып, қайтадан нөлге
тең (2.1, r-сурет) болады. Былайша айтқанда, күш кернеуі симметриялық
циклмен немесе синусоида графигі бойынша өзгереді
, (2.11)
, , (2.12)
. (2.13)
Төзімділік шегі болып белгіленеді.
3. Айнымалы цикл. Күш шамасының кері бағытта өзгеруі кез келген шамада
болуы мүмкін (2.1, б, д - сурет). Айнымалы цикл дәрежесі
,
кез келген кері таңбалы сан болып келеді: , және т.б.
Айнымалы циклмен өзгеретін күштер көбінесе симметриялық немесе
пульсирлік циклге келтіріліп есепке алынады. Сондықтан практикада
бөлшектерді симметриялық және пульсирлік циклмен түсетін күшке есептейді.
Айнымалы күштер әсер еткенде бөлшектер төзімділік шегі немесе қажу
шегі арқылы есептеледі.
Төзімділік шегі деп материалдардың бұзылмай шексіз көп циклді
айнымалы күштерді қабылдауына сәйкес келетін күш кернеуін айтады.
Материалдардың төзімділік шегі көптеген жағдайларға, атап айтқанда:
1) циклдердің түрі мен олардың асимметриялық дәрежесіне;
2) кернеу шоғырлануын пайда ететін оймалар мен бөлшектердің пішініне;
3) бөлшектердің өлшемдеріне (масштабтық көрсеткіш);
4) жасалу технологиясы мен беттерінің өңделуіне, бет бедерлеріне
байланысты болады.
2.6 Қатаңдық және орнықтылық
Қатаңдық дап, бөлшекке күш түскенде өзінің пішінін өзгертпей сақтап
қалатын қабілетін айтады. Қыздырып және химиялық әдістермен өңдеу арқылы
болаттың беріктігін және беттік беріктігін арттыруға болады, ал қатаңдығын
өзгертуге болмайды, себебі қатаңдық тек қана серпімділік модуліне
байланысты болады. Сондықтан көптеген бөлшектердің мөлшері қатаңдыққа
есептеу арқылы табылады.
Қатаңдыққа: 1) қатаңдықтың аздығынан бөлшектер беріктігі аз болатын
жағдайда. 2) Бір бөлшектің қатаңдығының аздығынан екінші бөлшек істен шығуы
мүмкін болған жағдайларда ғана есептеу қажет. Мысалы, біліктер қатаңдығы аз
болса, олар күш түскенде көп иіледі де, тісті берілістердің ілінісу
бұзылады, ал подшипниктер мүлде істен шығады. Сондықтан біліктердің иілу
жай тісті берілістер үщін нен аспауы қажет, мұнда тісті
берілістердің модулі.
3) Технология талаптарына сәйкес есептеу. Мысалы, станок
бөлшектерінің қатаңдығы сол станоктардың дәлдігіне әсер етеді. Сондай-ақ
рессорларды, серіппелерді және басқа серпімді денелерді де қатаңдыққа
есептеу қажет. Есептеу жолдары материалдар кедергісі курсында қаралады.
Орнықтылық дегеніміз күш түскен кезде денелердің пластикалық
деформация алмау қабілеттілігі. Орнықтылыққа ұзын және жіңішке сығу күшін
қабылдайтын бөлшектер, мысалы, ұзын винттер, штоктар, домкрат винттері ,
іші қуыс біліктер т.б. жатады.
2.7 Тозуға төзімділік
Тозған бөлшектер көбінесе төмендегі бұзылу жағдайларына әкеп соғады:
1. Тозу нәтижесінде бөлшектердің беріктігі төмендейді және динамикалық
күштердің шамасы артады. Бұл жағдай бөлшектердің сынуына әкеп соғады.
2. Приборлардың, өлшеу аспаптарының және станоктар бөлшектерінің тозуы,
олардың дәлдігін кемітіп, қолдануға жарамсыз етеді. Қазіргі уақытта
тозудың көптеген түрі анықталды. Тозу мәшине бөлшектерінің жанасу
бетіне сырттан енген қаттылығы жоғары абразивтер түсуден, тотығудан,
металдардың бірімен-бірі қабысып қалудан және қажудан пайда болады.
3. Мәшинелердің пайдалы әсер коэффиценті азайып, шу көбейеді. Мәшине
бөлшектерінің тозуға төзімділігін арттыру үшін оларға мынадай
жағдайлар жасалуы қажет:
1. Бөлшектердің үйкелісетін жерлерін үнемі майлап, үйкеліс
коэффициетін азайту үшін антифрикциялық материалдар қолдану қажет.
2. Қыздырып және химиялық әдістермен өңдеу арқылы тозуға төзімділігін
арттыруға болады. Мысалы, көміртегімен қандыру, хромдау, азоттау және т.б.
өңдеу арқылы болаттардың беріктігін, тозуға төзімділігін бірнеше есе
арттыруға болады.
3. Тез тозатын бөлшектерді ауыстырмалы немесе жылжымалы етіп жасаған
жөн. Мысалы, сырғанау подшипнигінің астарын ауыспалы етіп жасау немесе
конусты подшипниктердің сыртқы сақинасын жылжымалы етіп жасау тозудан пайда
болатын санылауды болдырмауға мүмкіндік туғызады.
4. Бірімен-бірі жанасатын бөлшектердің материалдарын дұрыс таңдау жөн:
а) тісті дөңгелектерді мейлінше қаттылығы жоғары етіп жасаған дұрыс.
Шыныққан болаттан жасалған тісті дөңгелектер салмағы жағынан
жақсартылған болаттан жасалған тісті дөңгелектерден үш есе кем және
олардың жұмыс істеу мерзімі жоғары. Шыныққан болаттардың қаттылығы
абразив бөлшектерінің қаттылығынан жоғары болған жөн; ә)үйкелісте
болатын мәшине бөлшектерінің бірін қаттылығы жоғары материалдан
(мысалы, шыныққан болат), ал екіншісін үйкеліс коэффициенті кем,
тозуға төзімді материалдан (қола, жез, баббит жасаған жөн; б) тек
қана тат басып үгіліп тозудан жыл сайын мемлекет 10 млн. тоннадай
металл жоғалтады, олардың құны бірнеше миллиард теңгеге жетеді.
Бөлшектерді тат басудан қорғау үшін әр түрлі түсті материалдармен,
полимерлер мен шыны материалдарымен жабу әдісі қолданылады. Сондай-ақ, жаңа
материалдарды, атап айтқанда, өзекті арқаулы материалдар, металды
керамикалық, графитті материалдар және пластмассаларды кеңінен қолдану
қажет.
2.8 Жылуға төзімділік
Мәшине бөлшектеріне шамадан тыс күш түсіргенде, олар тез істен
шығып қалады, оның себебі:
1. Материалдардың беріктігі төмендейді, металдардың температурасы
300...400С-қа жеткенде олардың беріктігі төмендеп, өздігінен жылжу
пайда болады, былайша айтқанда, пішінін өзгерте бастайды.
2. Жоғары температурада май өзінің майлау қасиетінен айырылады. Айталық,
автотрактор майы температурасы 120С-қа жетпей-ақ бұзылады, тек
арнаулы май (авиацияға арналған) 300...400С –қа дейін майлау
қабілеттілігін сақтап қалуы мүмкін, ал одан жоғары температурада үйкеліс
күшінің кенеттен артуынан ол да майлау қабілеттілігінен айырылып,
бөлшектердің бірімен-бірі жабысып қалу қаупі туады.
3. Ыстықтың әсерінен бөлшектер арасындағы саңылау азаяды, дәлдік кемиді
және басқа ұнамсыз жағдайлар пайда болады.
2.9 Дірілге төзімділік
Дірілге төзімділік деп, бөлшектердің зиянды тербеліссіз, өздеріне
тән тербеліс режимдерінде жұмыс істеу қабілеттілігін айтады. Мәшине
бөлшектерін діріл төзімділігіне есептеу іс жүзінде зиянды тербелістің
немесе резонанс құбылысының пайда болу шарттарын есептеуге әкеп соғады.
Бізге белгілі резонанс құбылысы меншікті тербеліс пен еріксіз
тербелістердің жиілігі бірдей болғанда пайда болады. Міне, осыны алдын ала
ескеріп, айнымалы бөлшектерін сол жағдайларда жұмыс істемейтіндей етіп
жасау, дірілге төзімділікке есептеу болып саналады.
2.10 Мәшинелердің сенімділігі
Мәшинелердің сенімділігі деп, олардың белгілі бір мерзімде ақаусыз
бұзылмай жұмыс істеу қабілеттілігін айтады. Кейінгі кезде мәшинелердің
сенімді, автоматтар неғұрлым күрделі болса, соғұрлым олардың бөлшектері де
сенімді болуы қажет. Мысалы, автоматтандырылған механикалық цехтарда
ондаған, жүздеген станоктарды бірімен-бірін тізбектеп қосып, олардың бір-
біріне байланысты жұмыс істеуін талап етеді Ал мұндай жағдайда бір
станоктың істен шығып қалуы бүкіл цехтағы автоматтың жұмыс істеуіне әсерін
тигізеді. Сондықтан қазір мәшине бөлшектерін сенімділікке есептеу жолдары
қарастырылуда.
Бөлшектердің бұзылмай жұмыс істеу қабілеттілігінің ықтималдылығы және
бұзылу қарқыны сенімділіктің негізгі көрсеткіштері болып табылады.
Бөлшектердің бұзылмай жұмыс істеу қабілеттілігінің ықтималдылығы
деп берілген уақыт интервалында немесе берілген істелген жұмыс (наработка)
шегінде бұйымның істен шығуының пайда болмау ықтималдылығын айтады.
Егер істелген жұмыс уақытында бірдей бұйымдардың санынан
бұйымның істен шығуы себебінен бұйым алынатын болса, онда бұйымның
бұзылмай жұмыс істеу қабілеттілігінің ықтималдылығы
. (2.14)
Айталық, мысалы, =1000 дана бұйымның ішінен бірдей жағдайда
тексеру нәтижесінде 5000 сағ істелген жұмыстан кейін =100 дана бұйым
қатардан шығып қалатын болса, онда осы бұйымның бұзылмай жұмыс істеу
қабілеттілігінің ықтималдылығы
.
Күрделі бұйымның бұзылмай жұмыс істеу қабілеттілігінің ықтималдылығы
оның бөлек элементтерінің бұзылмай жұмыс істеу қабілеттілігінің
ықтималдылықтарының көбейтіндісіне тең
(2.15)
(2.25) – формуладан бұйымның элементтері неғұрлым көп болса, оның
сенімділігі соғұрлым аз екенін көреміз.
Бұзылу қарқыны . Бұйымды тексерудің немесе пайдаланудың әр
түрлі периодында уақыт бірлігіндегі бұзылу саны әртүрлі. Уақыт бірлігіне
келетін бүзылу санын бұзылу қарқыны деп атайды.
Алдыңғы мысалда тексеру кезінде 0 – ден 5000 сағ интервалында
қатардан 100 бұйым шығып қалды. Бұл орташа 1 сағ ішінде бұйымның 0,02(-ті
бұзылатынын білдіреді (1 бұйым 50 сағатта бұзылады).
Бұзылу қарқыны уақыт немесе жұмыс көрсеткішіне байланысты (2.5-сурет).
Мәшине бөлшектерінің бұзылу қарқыны алғашқы кезде жоғары болады, себебі
дайындау кезінде жіберген қателіктер мен ақаулар бірден байқалып, олар тез
істен шығады (қалыптасу периоды). Одан кейін бұзылу қарқыны бірқалыпты
болады (қалыпты пайдалану периоды). Бөлшектер тозып, төзімділігі нашарлаған
уақытта бұзылу қайтадан көбейеді (тозудың пайда болу периоды). Одан әрі
бұйымды пайдалануды тоқтату керек.
2.11 Мәшине бөлшектерін жасау технологиясының оңайлығы
Мәшинелерге және оның бөлшектеріне қойылатын ең негізгі талаптардың
бірі – оларды жасау технлогиясының оңай болуы. Жасау технологиясының оңай
болуы мәшиненің құнын едәуір арзандатады. Берілген зауыт жағдайында аз
еңбек және қаржы шығынымен дайындалатынын бөлшектің жасау технологиясы оңай
және үнемді болып табылады. Конструкцияның технологиялығы төмендегілермен
сипатталады:
1. Механикалық өңдеуді көп қажет етпейтін конфигурациясы қарапайым
бөлшектерді жаңа мәшинеде қолданумен. Штамптау, дәл құю, фасонды
прокат, пісіру кеңінен қолданылады.
2. Берілген конструкцияның унификациясымен, яғни мәшиненің әртүрлі
тораптарында бірдей бөлшектерді қолданумен.
3. Бөлшектердің стандартты конструктивтік элементтерін, сонымен қатар
стандартты дәлдік кластарын және қондыруды кеңінен қолданумен.
4. Өндірісте бұрын игерілген бөлшектер мен тораптарды жаңа мәшинеде
қолданумен.
2.12 Мәшине бөлшектері мен тораптарының жобалау жұмыстарын жүргізу
негізі, орындау жолдары және оларды ұйымдастыру
Жобалау деп төмендегі этаптардан тұратын процесті айтады:
а) техникалық тапсырма. Бұл этапта мәшине конструкциясының схемасы
қарастырылады;
б) кинематикалық, ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz