Tuščiaviduris velenas yra būtent tai, ką sako pavadinimas: jėgos perdavimo velenas su kiauryme per jo centrą - didelio skersmens, iš abiejų galų apdirbtas plonasienis vamzdis, kartais su flanšais, spygliuočių ar pavarų ypatybių. Dizaineriai renkasi tuščiavidurius profilius, nes jie suteikia daug didesnį lenkimą ir sukimo standumą vienam kilogramui nei kietos sekcijos; ta pati geometrija, dėl kurios jie yra veiksmingi, taip pat daro juos subtiliausiais ruošiniais tiesinimo ceche. Vos kelių milimetrų storio siena ant dviejų šimtų milimetrų skersmens veleno neatleis įrankių, apkrovos keliai arba matavimo sąrankos, skirtos kietam strypui.
Šis puslapis yra apie tuščiavidurius transmisijos velenus kaip apdirbtus komponentus – vamzdžius, kurie buvo supjaustyti, suvirinti, apdirbtas, termiškai apdorotas ir sumaltas į funkcinę dalį. Jis sąmoningai skiriasi nuo plonasienių metalinių vamzdžių tirpalas, kuri apima neapdorotų vamzdžių gamybą; baigtas tuščiaviduris velenas su apdirbtais galais, suvirinimo siūlės ir sandarios išbėgimo specifikacijos yra kitokia inžinerinė problema nei vamzdžių tiesinimo problema. Tuščiavidurio veleno tiesinimo sprendimas turi atsakyti į penkis klausimus:
- Koks yra sienelės storis, skersmuo ir L/D — ir kur baigiasi vietinis stabilumas?
- Ar nuokrypis yra grynas centrinės linijos posūkis, ovalumas, arba sujungtas derinys, kurį sukuria tuščiavidurės sekcijos?
- Kuri matavimo sąranka atskiria ovalumą nuo lenkimo, o ne juos maišo?
- Kuris korekcijos kelias yra patvirtintas – išorinis taško presavimas su apsaugotais įrankiais, kombinuotas spaudimas ir apvalumas, arba vidinio slėgio metodai?
- Kaip įrodomas priėmimas – išsikrovimo žemėlapis, ovalumas stotyse, sienos deformacijos įrodymai, ir suvirinimo zonos vientisumas?
*Inžinerinės koncepcijos iliustracija: didelis tuščiaviduris velenas, paremtas tiesinimo mašina, skirtas kontroliuojamam korekcijos tyrimui. Tai nėra kliento svetainės nuotrauka. Atramos tarpai, jėgos ribos ir maršruto parinkimas reikalauja brėžinių ir reprezentatyvių mėginių bandymų.*
Kodėl tuščiaviduriai velenai pažeidžia numatytąsias tiesinimo taisykles
Kiekvieną taisyklę, kuri veikia ant kieto veleno, reikia iš naujo išnagrinėti, kai centras tuščias:
- Skyrius gali įdubti. Taškinė apkrova, kurią nuplėšia kietas velenas, sukuria nuolatinį vietinį plokščią plonos sienos paviršių. Priekalas, avinas, ir kiekviena atrama turi paskleisti apkrovą – įrankių discipliną paviršiaus apsaugos įrankiai tiesinimui čia neprivaloma.
- Lenkimas ir ovalumas yra susieti. Vamzdžio lenkimas ovalizuoja sekciją lenkimo vietoje; vamzdelio ovalizavimas (pavyzdžiui, griebtuve arba ant kieto V) perkelia išmatuotą ašį. Taisomos dvi klaidos keičiasi viena į kitą.
- Springback yra kitoks. Plonasienė sekcija kaupia ir atpalaiduoja įtampą kitaip nei kieta, o vietinis pasilenkimas prie sienos gali būti prieš visos sekcijos plastikinį lenkimą – kompensavimo taisyklės veleno tiesinimo spyruoklinė kompensacija turi būti patvirtintas iš naujo, neimportuotas.
- Suvirinimo siūlė yra pertrauka. Išilginis arba apvadinis suvirinimas turi savo liekamąjį įtempį, kietumo ir kartais iškraipymo parašas; įkėlimas per jį vadovaujasi kitokiomis taisyklėmis nei įkeliant pirminį vamzdelį.
Kur deformuojasi tuščiaviduriai velenai
- Suvirinimas. Išilginės siūlės suvirinimas susitraukia ir palenkia vamzdį link suvirinimo; suvirinimo siūlės ties flanšais pakreipia arba palenkia ašį šalia jungties. Tai yra pagrindinis suvirintų tuščiavidurių velenų šaltinis ir dažnai priežastis, kodėl linijoje yra tiesinimo stotis.
- Karščio gydymas. Streso mažinimas, grūdinimas arba azotavimas netolygiai pašalina apdirbimo ir suvirinimo įtempius aplink sekciją; po gydymo taisyklės tiesinimas po terminio apdorojimo reglamentuoja, ar ir kada leidžiama taisyti.
- Mechaninis apdirbimas. Nusiurbus ID arba pasukus OD įtempis pašalinamas asimetriškai (blogiausia ant siūlės suvirinto vamzdžio, kur suvirinimo pusė skiriasi nuo priešingos pusės), o velenas nusilenkia jam nukritus nuo mašinos.
- Tvirtinimas ir tvarkymas. Ploną sienelę suėmęs griebtuvas ją ovalizuoja; stropo taškas ant nepalaikomo tarpatramio gali palikti nuolatinį rinkinį. Daug “paslaptingas posūkis” tuščiaviduriuose velenuose yra tvarkymo artefaktas, kurį pašalina tinkamas įrankis.
Tuščiavidurių velenų šeimos ir jų koregavimo langai
“Tuščiaviduris velenas” apima geometrijų sklaidą, o koregavimo langas – kiek galima pataisyti iki sienos pažeidimo ar nestabilumo – smarkiai susiaurėja sienai plonėjant, palyginti su skersmeniu.:
| Šeima | Tipiškas D/t | Koregavimo simbolis |
|---|---|---|
| Sunkios sienos tuščiaviduris velenas | D/t žemiau ~10 | Elgiasi beveik kaip vientisa juosta; įprastas taško presavimas su standartinėmis apsaugomis |
| Vidutinės sienelės transmisijos velenas | D/t ≈ 10–25 | Sklaidos apkrovos įrankiai privalomi; ovalumo jungtis turi būti aiškiai valdoma |
| Tikslus plonasienė velenas | D/t virš ~25 | Dominuoja vietinis įdubimas; lenkimo ir apvalumo seka, labai maži smūgiai, bekontaktis matavimas |
| Neapdorotas plonasienis vamzdis | bet koks | Visiškai kitokia problema – žr vamzdžio tirpalo puslapis |
Užšaldykite sceną: Suvirintas, Termiškai apdorotas arba apdirbtas mechaniniu būdu
Kaip ir kiekviena su tikslumu susijusi dalis, korekcijos receptas yra susietas su etapu:
- After welding, prieš streso pašalinimą: korekcija yra įmanoma, bet dažniausiai per anksti – vėlesnis įtempių mažinimas vėl perkels geometriją. Išmatuoti, atleisti, tada pataisykite.
- Po streso pašalinimo / terminis apdorojimas: geometrija yra stabili, o liekamojo įtempio būsena yra žinoma – pageidaujamas suvirintų tuščiavidurių velenų korekcijos taškas.
- Po galutinio apdirbimo ir šlifavimo: Korekcija apsiriboja mažomis, dokumentuoti potėpiai su sklaidos įrankiais; apdirbti paviršiai (flanšo paviršiai, žurnalai, splines) gali būti neįkeltas, kuri apriboja atramų ir atramų išdėstymą nurodytose zonose.
- Remonto kontekste: nežinoma istorija (perkrova, poveikį, išankstinis tiesinimas) prieš pataisymą reikalauja tikrinimo vartelių – sulenktas tuščiaviduris velenas, kuriame buvo pastebėtas lenkimo nestabilumas, turi būti įvertintas, ar nepažeista siena, prieš jį paliečiant bet kokiam presui.
Kiekvienas etapo perėjimas taip pat keičia matavimo atskaitos taško prieinamumą: prieš apdirbant, skylės arba suvirinimo eigos geometrija gali būti vienintelis atskaitos taškas; po apdirbimo, funkciniai kakliukai ir flanšo paviršiai perima viršų, ir taisymo tikslai turi būti iš naujo susieti su nauja atskaitos grandine pagal logiką pakopinio veleno matavimo atskaitos taško pasirinkimas.
Matavimas: Atskirkite dvi geometrijas
Pagrindinis tuščiavidurių velenų matavimo įgūdis yra atsisakymas leisti ovalumui maskuotis kaip lenkimas:
- Sukite ir žemėlapis keliose stotyse. Su velenu ant ritinėlio (nėra aštrus V) palaiko stacionariose stotyse, įrašyti bėgimą keliose ašinėse plokštumose. The ovalumas prieš vidurio linijos tiesumą skirtumas yra darbo įrankis: du kartus per revoliuciją komponentai yra ovalumas, migruojantis vieną kartą per revoliuciją komponentas yra posūkis.
- Stebėkite atramos sukeltą ovalumą. Kieta atrama lokaliai ovalizuoja ploną sienelę ir savaime perkelia ašies rodmenis. Ritininės atramos, plačios pagalvėlės ir atramos tarpo disciplina užtikrina sąžiningą matavimą – pakrautas ir išleistas matavimas sistema taikoma su papildoma jėga.
- Jei tolerancija yra griežta, naudokite nekontaktinį jutimą. Lazerinės arba oro matuoklio stotys matuoja nedeformuojant sienos; kelių stočių elektroninis žemėlapis atitinka architektūrą LVDT kelių taškų veleno matavimas.
- Pritvirtinkite nulinio taško grandinę. Mechaniškai apdorotos žurnalo arba bandomosios funkcijos apibrėžia funkcinę ašį; nulinio taško pasirinkimo logika pakopinio veleno matavimo atskaitos taško pasirinkimas nurodo, kurie paviršiai gali būti naudojami kaip atramos, o kuriuos reikia tik išmatuoti.
Tuščiavidurių sekcijų korekcijos maršrutai
Išorinis taško presavimas pasklidusiomis apkrovomis
Bazinis maršrutas yra tikslumo taško presavimo tiesinimo procesas, pritaikytas: plataus spindulio priekalai ir spinduliuotas arba paminkštintas cilindras paskirsto apkrovą pakankamai lanko ilgio, kad siena išlinktų kaip dalis, o ne vietoje įdubimų. Atramos sėdi pagal posūkio žemėlapį, kur įmanoma, išvalykite suvirinimo siūles. Smūgis yra valdomas poslinkio ir mažas; ant plonų sienų, matoma sienos deformacija yra proceso gedimas, ne šalutinis poveikis. Kompromisai su riedėjimo maršrutais yra lyginami tiesinimas presu prieš tiesinimą voleliu — su įspėjimu, kad sukamasis ritininis tiesinimas yra retai priimtinas ant gatavų apdirbtų tuščiavidurių velenų, nes ritininis kontaktas žymi apdirbtus paviršius, o plonos sienos veikiant ritinėlio apkrovai ovalizuojasi.
Lenkimo ir apvalumo sekos
Kai ovalumas ir lenkimas egzistuoja kartu, korekciniame plane jos suskirstytos sąmoningai: pirmiausia apvalykite sekciją (vietinis formavimas, siekiant atkurti sienos kreivumą), tada pakoreguokite vidurio liniją, tada perrašykite žemėlapį, nes kiekvienas žingsnis trikdo kitą. Bandant abu vienu metu su vienu nustatymu, tuščiaviduris velenas baigiasi mažų įlenkimų spirale per visą jo ilgį.
Vidinio slėgio metodai
Tinkamoms geometrijoms – atviros skylės, garso suvirinimo siūlės, uždari galai naudojant įrankius – vidinis hidraulinis slėgis gali būti naudojamas sekcijai matuoti ir sumažinti įtampą, kartais sumažinantis lanką kaip šalutinį vienodo plastiko plėtimosi poveikį. Tai yra specializuotas maršrutas, kuris visiškai priklauso nuo detalės slėgio galimybių ir suvirinimo kvalifikacijos; ji priklauso pokalbiui tik ten, kur tai patvirtina brėžinys ir suvirinimo dokumentai.
Priėmimo kriterijai
- Centrinės linijos tiesumas / TIR brėžinyje nurodytose atramose ir stotyse, tomis pačiomis matavimo sąlygomis kaip ir gaunamas žemėlapis.
- Ovališkumas apibrėžtose stotyse pakartotinai išmatuotas po korekcijos; korekcija neturi pirkti tiesumo su apvalumu.
- Sienos vientisumas: jokių matomų įlenkimų, butai ar liudytojų ženklai; sienos storio taškiniai patikrinimai tose vietose, kur buvo formuojama.
- Suvirinimo zonos būklė: nėra įtrūkimų požymių, kai korekcijos apkrovos kerta arba artėjo prie siūlių; tikrinimo metodas pagal suvirinimo klasę.
- Stabilumas: apibrėžta nusistovėjimo arba įtempių mažinimo politika, kad pataisyta geometrija išliktų per paskesnį apdirbimą ir surinkimą – Bauschinger efektas ir liekamojo streso perskirstymas yra tiesioginės problemos plonose dalyse.
- Matuoklio galimybė per Gagas R&R tiesinimo linijoms, apimantis tiek runout, tiek ovalumo matavimus.
Prieš ką nors įkeldami patikrinkite sienos stabilumą
Prieš bet kokią korekcinę apkrovą veikiamas tuščiaviduris velenas, turi būti parodyta, kad pati sekcija gali ją priimti. Praktiniai patikrinimai yra paprasti ir nepraleidžiami. Patikrinkite faktinį sienos storį aplink sekciją (išmatuotą arba patikrintą pagal malūno sertifikatą), nes siena, plonesnė už vardinę, perkelia visą korekcijos langą, o ant suvirinto vamzdžio sienelė ties suvirinimo siūle ir priešinga siūlei gali skirtis. Patvirtinkite, kad sekcija dar nesusegta: vietinė takumo linija arba bangavimas ankstesnio posūkio suspaudimo pusėje, dažnai matomas šviečiant šviesai, reiškia, kad atkarpa baigta kaip nešanti konstrukcija, o pataisymas nėra numatytas. Nustatykite, kur yra vidinės savybės – suvirinimo siūlės, gręžti žingsnius, kryžminiai gręžimai – nes apkrova, veikiama per vidinį pertrūkį, nesielgia kaip apkrova, veikiama per tvirtą sieną. Ir nustatykite atramos tarpą iš sekcijos, ne veleno ilgis: ant plonasienių dalių, neparemti tarpatramiai, kurie būtų nereikšmingi ant vientiso strypo, leidžia sekcijai ovalizuotis dėl savo svorio ir matavimo jėgos. Šie patikrinimai trunka keletą minučių; praleidžiant juos, taisomas tuščiaviduris velenas tampa preso laužu.
Įprasti gedimų režimai
- Įdubusios sienos. Taškiniai įrankiai ant plonos sienos palieka plokščią plotą, kuris galutinės apžiūros metu rodomas kaip vietinis nutekėjimas ir kaip įtempių kėlimo priemonė eksploatuojant. Įrankiai pirmiausia paskirsto apkrovas, taiso antra.
- Ovalumas persekiojamas kaip lenkimas. Du kartus per revoliuciją klaida buvo paspausta taip, lyg tai būtų lankas: žemėlapis juda, dalis blogėja, ir niekas nežino kodėl.
- Palaikymo sukelti klaidingi rodmenys. Kietieji V formos blokai pakankamai ovalizuoja sieną, kad būtų padirbtas tiesios dalies posūkio rodmuo; pataisyta “lenkimai” tada pasirodys kitur.
- Užbaigto veleno valcavimo tiesinimas. Rotaciniai ritinėliai žymi apdirbtus paviršius ir ovalizuoja plonas dalis – maršrutas priklauso strypų ir vamzdžių atsargoms, nebaigti tuščiaviduriai velenai.
- Nekvalifikuotas suvirinimo siūlių pertvarkymas. Spaudžiant skersai siūlę be suvirinimo dokumentų, gali atsirasti įtrūkimų, kurių niekada nepavyks rasti patikrinus.
Susiję skaitymai: kompanionas plonasienių metalinių vamzdžių tirpalas neapdorotų vamzdžių kontekstui ir ovalumas prieš vidurio linijos tiesumą šio puslapio matavimo pagrindui. Tuščiavidurio veleno galimybių studijai, parengti veleno brėžinį su sienelės storiu ir išbėgimo specifikacija, suvirinimo žemėlapį ir kvalifikacijos įrašus, ir gaunami runout-plus-ovaality žemėlapiai iš reprezentatyvių dalių.