ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Описание к ИЛ № 29-459-02

Результат выполнения НИР.

На ОАО «Красноярский судоремонтный завод» освоено изготовление винтов из стали 25Л способом литья в песчаные формы. Приемка винтов производится по оценке размерной точности одного из наиболее важных геометрических параметров - величине шага сечения Н _с (см. рис. 1) лопастей, от соблюдения точности которого зависят ходовые качества речного транспортного средства.

Оценка этого параметра, согласно методике, производится расчетным путем на сечении лопасти данного радиуса r ₁ между двумя крайними точками m и n, каждая изкоторых расположена на расстоянии не менее 100 мм от кромки лопасти. Между этими точками в плоскости, перпендикулярной оси винта с помощью шагомера при заданном угле a определяют разность высот h в мм. С использованием полученных данных шаг сечения данного радиуса r _i подсчитывается по формуле:

Размерная точность этого параметра при производстве винтов методом литья в разовые песчаные формы должна обеспечиваться, в первую очередь, точностью изготовления ее элементов, а, следовательно, точностью используемой для их изготовления оснастки, а также точностью сборки формы перед заливкой.

Согласно предложенной авторами технологии литейную форму для литья винтов собирают из четырех, заранее изготовленных по СО ₂- процессу (метод химического твердения смеси) песчаных стержней, в полостях которых в процессе заливки металла и последующей кристаллизации формируются лопасти. После выбивки форм и зачистки лопастей по изложенной выше методике измеряют величину h на указанных в таблице радиусах.

В ходе работ измерения производились на каждой лопасти трех рандомизированно выбранных из партии винтов типа 1361-599 1СБ, причем с целью получения статистически более значимого и достоверного результата, каждый из винтов измерял не один и тот же разметчик.

Полученные данные Н _с сведены в таблицу (для одного из винтов приведены в качестве примера в таблице) и затем с их использованием построены графики (см. рис. 2 для этого же колеса), позволяющие оценить полученные расчетные значения Н _с в сравнении с требуемыми с учетом плюсового и минусового допуска не только в цифровом выражении, но и визуально. При этом также установлено отсутствие каких-либо закономерностей в изменениях Н _с по лопастям, радиусам и винтам, что свидетельствует о случайном характере отклонений.

Выявлено, что из 48 рассчитанных значений Н _с для лопастей всех трех винтов только ; (8,33%) не соответствуют требуемым величинам, причем отклонения за поле допусков лежит в интервале от минус 6 до плюс 7 мм. По результатам измерений была доведена оснастка и проведена более тщательная сборка формы, что позволило получать винты с требуемыми размерами лопастей.

Анализ полученных результатов позволяет определить какой из возможных факторов является ответственным за отклонение расчетной (т. е. фактической) величины Н _с от требуемой по чертежу. В случае получения винтов способом литья в песчаные формы к этим причинам, с наибольшей вероятностью, можно отнести следующие: не обеспечение требуемых размеров и расположения лопастей в трехмерном пространстве по вине неточности изготовления стержневых ящиков, в которых формуют песчаные стержни; неточность сборки литейной формы; погрешности при механической обработке лопастей; и менее вероятно - погрешности измерений при разметке. В каждом конкретном случае анализируется каждая из этих причин с целью принятия соответствующих мер. С целью предупреждения отклонений размеров от требуемых рекомендуется периодически производить обмер полости стержневого ящика, в которой формуется песчаный стержень, и, в случае необходимости, производить доводку размеров до требуемых. В случае же износа размеров за пределы допусков необходимо изготовлять новый стержневой ящик. Кроме того, следует разработать специальные шаблоны, применение которых обеспечит точную сборку литейной формы. Для кардинального решения проблемы необходимо разработать оснастку, объединяющую лопасти со ступицей.

Таблица

^*жирным курсивом выделены значения Н _с, не соответствующие требованиям технической документации.

	Рис. 1. Схема измерения шага сечения лопасти, Н с   Рис. 2. Результаты измерений и расчетов шага сечения винта, Н с