Я.А.Бекиров
ТЕХНОЛОГИЯ
ПРОИЗВОДСТВА
СЛЕДЯЩЕГО
ГИДРОПРИВОДА


Я. А. Бекиров

ТЕХНОЛОГИЯ
ПРОИЗВОДСТВА
СЛЕДЯЩЕГО
ГИДРОПРИВОДА

МОСКВА
«МАШИНОСТРОЕНИЕж
1977
УДК Д 62-82.002

Рецензент д-р техн, наук проф. И. И. Зверев

Бекиров Я. А. Технология производства следящего гидропривода.
М.» «Машиностроение», 1977.

В книге изложены конструктивно-технологические особенности и
технология изготовления основных деталей и сборочных единиц сле-
дящего гидропривода поступательного движения. Рассмотрены воп*
росы сборки, регулировки и испытания гидропривода. Даны под-
робные рекомендации по обеспечению чистоты деталей на всех этапах
изготовления.

Книга предназначена для инженерно-технических работников,
занимающихся конструированием, изготовлением, эксплуатацией и ре-
монтом гидропривода.

Табл. 25, ил. 111, список лит. 19 назв.

31303-131

038(01)-77

131-77

© Издательство «Машиностроение», 1977
ПРЕДИСЛОВИЕ

Одним из эффективных средств автоматизации и механизации
производственных процессов является широкое применение в раз-
личных отраслях машиностроения следящих гидроприводов. Они
имеют малые габаритные размеры и массу при высокой удельной
силовой напряженности, обеспечивающей малую инерционность
подвижных частей, высокое быстродействие и точность воспроиз-
ведения входного сигнала.

Следящие гидроприводы отличаются плавностью и устойчи-
востью движения, простотой конструкции, удобством эксплуата-
ции и большим ресурсом.

Во многих случаях следящие гидроприводы применяют в ком-
бинации с электрическими средствами управления, что дает воз-
можность сочетать электрические методы усиления и преобразо-
вания сигнала ошибки с силовыми гидравлическими механиз-
мами, развивающими наибольшие силы, приходящиеся на еди-
ницу площади рабочих органов, а также позволяет осуществлять
дистанционную передачу сигналов управления, возможность лег-
кого введения корректирующих сигналов для улучшения выход-
ных характеристик и упростить монтаж всей гидросистемы.
Электрогидравлические системы обеспечивают использование
счетно-решающей техники при управлении и автоматизации про-
изводственных прЪцессов.

Гидропривод широко используют в копировальных системах
металлорежущих станков, работающих-от жесткого шаблона, для
выполнения точных делительных и установочных операций в агре-
гатных станках и автоматических линиях.

к Успешное применение гидропривода при создании агрегатных
станков и автоматических линий обусловлено простотой логиче-
ских схем, позволяющих компоновать гидроприводы из ограничен-
ного набора стандартных элементов и сборочных единиц, просто-
той осуществления линейных перемещений механизмов с помощью
гидроцилиндров, а также регулирования скоростей, действую-
щих сил, возможностью быстрого реверсирования и т. д.

" В колесных и гусеничных транспортных машинах применение
следящего гидропривода обеспечивает легкое управление.

Следящий гидропривод все шире применяется для автомати-
зации заготовительно-штамповочного и кузнечно-прессового обо-
рудования, в специализированных испытательных стендах для
осуществления высокочастотных колебаний.
В системах управления современных летательных аппаратов
следящий гидропривод является основным исполнительным, уст-
ройством. При помощи гидроприводов можно достичь усиления
входного сигнала управления по мощности в несколько тысяч
раз и получить на органах управления выходные силы в несколько
тонн.

В зависимости от назначения системы управления различают
гидроприводы автопилота, управляющие рулями, элеронами и
поворотом крыльев летательного аппарата; гидроприводы бустер-
ных систем, позволяющих управлять вручную или автоматически
рулями и элеронами тяжелых самолетов и вертолетов; автомати-
ческие гидроприводы воздухозаборников, регулирующие подачу
воздуха в двигатель; гидроприводы радиолокационных антенн и
установок наведения, механизмов изменения геометрии крыла,
а также механизмов управления шасси и посадочных щитков са-
молета.

Широкое применение гидропривода в народном хозяйстве при-
вело к созданию производящей его высокоразвитой отрасли про-
мышленности, уровень которой во многом определяет и техниче-
ские характеристики гидропривода. Надежность, ресурс, быстро-
действие, точность слежения и другие важные характеристики
следящих гидроприводов зависят не только от точности расчета,
правильного выбора принципиальной схемы и ее конструктив-
ного исполнения. Эти характеристики во многом определяются
выбором материала, способами обработки и контроля рабочих
поверхностей, степенью их геометрической точности, высотой
микронеровностей; точностью сборки, а также условиями испыта-
ний отдельных сборочных единиц и привода в целом.

Перечисленные требования относятся ко всем основным частям
привода и в первую очередь к элементам электромеханического
преобразователя, цилиндрическим и плоским золотниковым рас-
пределителям, постоянным и переменным дросселям, исполни-
тельным силовым механизмам и уплотнительным устройствам.

Особенностью технологических процессов обработки высоко-
точных элементов гидропривода, рабочие зазоры которых состав-
ляют 0,002—0,015 мм, а также корпусных деталей с разветвлен-
ной канализацией, является необходимость высокой степени
очистки от технологических загрязнений. Эксплуатационные ха-
рактеристики гидроприводов и систем в целом находятся в пря-
мой зависимости от степени чистоты входящих В них сборочных
единиц и элементов и применяемых рабочих жидкостей.

В общем случае широко применяемый следящий гидропривод
с электроуправлением состоит из источников питания, усилителей
сигналов рассогласования, электромеханических преобразовате-
лей,. гидроусилителей мощности, исполнительных механизмов и
элементов обратной связи..

Во многих гидросистемах источник питания представляет со-
бой самостоятельный блок,, обеспечивающий энергией одновре-
4
менно целый ряд независимых и разных по своему назначению
систем и устройств. Усилитель сигнала рассогласования, пред-
назначенный для суммирования входного сигнала с сигналами
обратных связей, а также для преобразования его до величины,
достаточной для управления электромеханическим преобразова-
телем, в большинстве случаев является одним из элементов общей
системы автоматического управления.

Широкое применение получил также гидропривод с механиче-
ским управлением (гидромеханический привод), состоящий из
распределительного устройства золотникового типа, исполни-
тельного механизма в виде гидроцилиндра, а также входных
управляющих и выходных силовых тяг. Эти приводы предназна-
чены для перемещения управляемых элементов или вручную или
автоматически.

В зависимости от принципа действия исполнительного меха-
низма гидроприводы делятся на гидроприводы вращательного и
поступательного движения. В гидроприводах вращательного дви-
жения в качестве исполнительных механизмов применяют гидро-
моторы, а в гидроприводах поступательного движения — гидро-
цилиндры. Многие сборочные единицы и детали этих приводов,
в том числе и детали 'гидромоторов, имеют много общего в кон-
структивном и технологическом отношениях.

Наиболее широкое применение нашли гидроприводы поступа-
тельного движения, отличающиеся простотой, высокой надеж-
ностью и технологичностью конструкций. Поэтому в книге из-
ложены особенности технологии изготовления следящего гидро-
привода поступательного движения с учетом отечественного и за-
рубежного опыта в этой области.
КОНСТРУКТИВНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ
ОСОБЕННОСТИ СЛЕДЯЩЕГО ГИДРОПРИВОДА

ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ,

НАЗНАЧЕНИЕ И ПРИНЦИП РАБОТЫ

Следящие гидроприводы имеют разнообразное конструктив-
ное исполнение. Простейшая схема однокоординатного следящего
гидропривода копировально-фрезерного станка представлена на
рис. 1. Гидропривод станка представляет собой следящую систему
с цилиндрическим золотниковым распределителем, гильза 10 ко-
торого жестко связана с вертикальной кареткой 6 и режущим
инструментом (фрезой) 5. Пружина 11, расположенная между
торцами гильзы и золотника 1, стремится постоянно держать зо-
лотник в крайнем нижнем положении. На другой конец золотника
посажен следящий ролик 2, который всегда находится в контакте
с копиром 3. Гидроцилиндр 7 закреплен на стойке 9, а его шток
поршня 8 жестко связан с вертикальной кареткой. Полости золот-
никового распределителя соединены с соответствующими поло-
стями гидроцилиндра так, что каретка 6 всегда следует, за поло-
жением золотника.

В зависимости от профиля копира 3 золотниковый распредели-
тель создает разность давлений в полостях гидроцилиндра опре-
деленной величины и направления, обеспечивая тем самым тре-
буемое перемещение каретки с рабочим инструментом относи-
тельно обрабатываемой детали 4. По этой же схеме работают и
двухкоординатные копировальные станки с той лишь разницей,
что следящая подача в них осуществляется одновременно по двум
координатам.

Схема простого однокамерного гидропривода с механическим
управлением и золотниковым гидрораспределителем представлена
на рис.^. Гидроприводы такого типа применяют для перемещения
аэродинамических рулей или вручную летчиком или посредством
системы автоматического управления самолетом. Эти приводы
применяют- в тормозных аэродинамических щитках, в системах
регулирования шага винтов вертолетов и в ряде других случаев.
Такой привод представляет собой замкнутую следящую систему
с жесткой обратной связью, которая осуществляется при помощи
рычага 1, соединенного с цилиндрическим золотником 2. При
перемещении золотника из нейтрального положения вправо или
влево, кромки его постепенно открывают проходные щели для
притока рабочей жидкости, расход которой зависит от площади
этих щелей и хода золотника. Площадь проходных щелей может
изменяться прямо пропорционально ходу золотника или же по лю-
бому другому закону, необходимому для регулирования привода,
б
В качестве исполнительного механизма в гидроприводах с ме-

ханическим управлением часто используют гидроцилиндр с дву-
сторонним штоком. В случае преобладания односторонней

нагрузки применяют си-

Рис. 1. Схема следящего привода копировально-фрезерного станка

следнее время наряду с применением гидрораспределителей,
имеющих четырехходовые цилиндрические золотники, широко ис-
пользуют гидрораспределители с плоскими золотниками (рис. 3),
обладающие некоторыми конструк-

тивно-технологическими преимуще-	Ffo

ствами.

Рис. 2. Схема гидромеханического следящего при-
вода с цилиндрическим золотником

' Управление плоским золотником 1 осуществляется вручную
автоматически через рычаг 2. В последнем случае к этому
^ЧагУ присоединяют выходное звено гидропривода с электри-
ским управлением (рулевой агрегат), получившее широкое при*
менение в автоматической системе управления летательными ап-
паратами. Гидропривод с электрическим управлением в этих си-
стемах выполняет одновременно функции усилителя-преобразова-
теля мощности сигнала управления исполнительного механизма,

приводящего в движение органы летательного аппарата.

В системах автоматического управления начали применять
гидропривод с электрическим управлением, имеющий внутреннюю
обратную связь. Среди этих гидроприводов вследствие конструк-
тивной простоты и надежности наибольшее распространение полу-
чили усилители с позиционной механической обратной связью
по положению золотника (рис. 4).

По схеме, приведенной на рис. 4, обратная связь осуществ-
ляется через заслонку 3, конец которой заканчивается сфериче-
ской поверхностью 4, вставляемой с минимальным зазором в коль-
цевой паз цилиндрического золотника 9. Управляющий сигнал
поступает на обмотки управления 1 электромеханического пре-
образователя 2, вызывая перемещение заслонки относительно
сопл 10. Возникающая при этом разность давления на торцах
золотника 9 приводит к смещению его из нейтрального положения
и открытию соответствующей проходной щели, через которую ра-
бочая жидкость поступает в. одну из полостей гидроцилиндра 5,
перемещая поршень со штоком 6. Обычно один конец штока по-
средством серьги 7 соединяется с нагрузкой, а другой с датчиком
обратной связи 8.

При перемещении золотника гибкая часть заслонки со сфери-
ческой поверхностью (струна) изгибается, при этом возникает
сила, направленная против действия на заслонку магнитных сил,
создаваемых катушкой управления. Перемещение золотника про-
должается до тех пор, пока эти силы не уравновесятся. Следова-
тельно, в таких конструкциях ход золотника прямо пропорцио-
нален силе тока в катушках управления преобразователя сигналов.
Основным достоинством схем с механической обратной связью
является высокое быстродействие, стабильность характеристик
при изменении температуры, отсутствие центрирующих пружин на

торцах золотника.

Обеспечение малых зазоров между сферической поверхностью
струны и пазом золотника (1—2 мкм), высокая точность изготов-
ления паза в золотнике и тонкостенных деталей преобразователя
сигналов и другие конструктивные требования к деталям механи-

ческой обратной связи вызывают определенные технологические
трудности при производстве подобных приводов.

В следящих гидроприводах наряду с использованием золотни-

ковых усилителей нашли применение и струйные гидроусилители,
размещаемые в первом каскаде усиления. Одна из схем одно-
координатного следящего гидропривода со струйной трубкой,
меняемС1 на копировальных станках, представлена на рис. 5.
л»и«Ч^л?„ИДиСТЬ подают насосом 9, имеющим постоянную по-
чу, а через фильтр 8 и под постоянным давлением нагне-

ч
Рис. 3. Схема гидромеханического следящего привода с плоским золотником

Рис. 4. Схема электрогидравлического привода с внутренней механиче-
ской обратной связью
тают в струйную трубку 4. Рабочее давление поддерживается пере-
пускным клапаном 6 и контролируется манометром 7.

При среднем положении струйной трубки 4 относительно при-
емных окон энергия струи равномерно распределяется между этими
окнами и давления в полостях гидроцилиндра оказываются оди-
наковыми. Смещение струйной трубки из среднего положения при-
водит к возникновению разности давлений в приемных окнах, что
вызывает движение исполнительного органа или накопление им
потенциальной энергии. Поворот струйной трубки происходит

Рис. 5. Схема струйного однокоординатного следящего
привода

при неравенстве управляющего сигнала У и координаты х ис-
полнительного органа.-

Управляющий сигнал поступает на щуп 1, закрепленный на
рычаге 2, который жестко связан со струйной трубкой. Щуп при-
жимается к задающему устройству пружиной 3. Ось О поворота
струйной т.рубки шарнирно опирается на корпус 5 исполнитель-
ного органа. Приемные окна соединены с полостями гидроцилиндра
таким образом, что возникающая в них при повороте струйной
трубки разность давлений всегда стремится сдвинуть исполнитель-
ный орган в направлении управляющего сигнала. При таком дви-
жении ось О поворота струйной трубки, перемещаясь вместе с ис-
полнительным органом, стремится вернуть трубку в среднее поло-
жение.

Таким образом, привод имеет жесткую отрицательную обрат-
ную связь, при которой регулируемая переменная, т. е. коорди-
ната х исполнительного органа, сравнивается с величиной управ-
ляющего сигнала У и на работу исполнительного механизма
влияет лишь их разность. Струйная трубка с рычагом играет
роль усилительного и преобразующего элемента в приводе, так
как преобразует механический управляющий сигнал в гидравли-
ческий при одновременном усилении мощности.

Струйные усилители являются более технологичными благо-
даря тому, что размеры каналов для протока жидкости относи-
тельно большие и не требуют столь высокого качества изготовле-
ния, как это имеет место при изготовлении других типов усили-
телей. Эта особенность конструкции струйных усилителей делает
их менее чувствительными к засорению при загрязнении рабочей
жидкости. Кроме того, отсутствие трущихся поверхностей в зоне
распределения жидкости обеспечивает большой ресурс за счет ста-
бильности рабочих размеров в течение всего периода эксплуатации.

Однако относительно большие размеры проходных сечений ка-
налов приводят к значительным непроизводительным потерям
рабочей жидкости. Поэтому рабочее давление жидкости в этих
приводах в 2 раза меньше, чем в усилителях других типов.

Широкое применение следящего гидропривода связано с даль-
нейшим повышением надежности всей гидросистемы. Увеличение
структурной надежности системы управления на летательных ап-
паратах осуществляется за счет дублирования гидросистем и при-
менения в качестве исполнительных устройств резервированных
многоканальных следящих гидроприводов.

На рис. 6 дана конструктивная схема многоканального следя-
щего привода с электрическим управлением, в котором резерви-
рование выполнено по методу «обнаружение — коррекция» с ра-
ботающими и нагруженными резервными каналами.

Все каналы привода идентичны; каждый из них состоит из
электрического усилителя Ус, двухкаскадного электрогидравли-
ческого усилителя мощности ЭГУ, первый каскад которого выпол-
нен по схеме сопло-заслонка, второй — по схеме цилиндрический
золотник, и элементов цепи обратной связи Кос. Механизм сравне-
ния сигналов канала и привода состоит из основного и вспомога-
тельного поршней, связанных между собой гидравлической пру-
жиной, микропереключателя (детектора отказа), закрепленного
на вспомогательном поршне и взаимодействующего с профильным
пазом основного поршня.

При отказе одного из каналов основной поршень останавли-
вается или движется в сторону, противоположную движению
остальных каналов. На вспомогательном поршне появляется на-
грузка, превышающая усилие гидропружины, и основной пор-
шень перемещается относительно вспомогательного. При дости-
жении величины допустимого перемещения, определяемой уста-^
новкой микропереключателя, последний срабатывает, выдавая
электрический сигнал на электромагнитный клапан (ЭМК), ко-
торый отключает гидравлическое питание от отказавшего канала.
Дальнейшая работа привода обеспечивается исправными каналами
управления.
Как видно из приведенной конструктивной схемы, многока-
нальный резервированный привод представляет собой систему,
состоящую из нескольких следящих приводов. Эта конструктив-
ная схема позволяет выполнить систему управления с любым чис-
лом резервных каналов. В этих схемах упрощение конструкции,

Рис. 6. Конструктивная схема многоканального электроги-
дравлического следящего привода

повышение ее технологичности, надежности работы каждого от-
дельного привода и уменьшение габаритных размеров и массы
имеет важное значение.

Поэтому в качестве материалов для корпусных деталей, ры-
чагов, качалок и других ответственных деталей широко приме-
няют высокопрочные алюминиевые сплавы. Это в свою очередь
вызывает необходимость применения методов упрочняющей тех-
нологии для повышения усталостной прочности и обеспечения
требуемой шероховатости.
Повышение технологичности подобных конструкций обеспе-
чивается еще и тем, что каждый гидропривод, представляющий
собой отдельный канал, является автономным и взаимозаменяе-
мым. Эта особенность конструкции позволяет производить сборку,
регулировку и контрольно-сдаточные испытания каждого канала
в отдельности до их объединения в многоканальный привод.

ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА ИЗГОТОВЛЕНИЕ
ОСНОВНЫХ СБОРОЧНЫХ ЕДИНИЦ И ДЕТАЛЕЙ

Одной из основных сборочных единиц следящего гидропривода
с электрическим управлением является электрогидравлический
усилитель (ЭГУ), преобразующий слабый электрический сигнал
в мощный гидравлический в виде расхода рабочей жидкости через
исполнительный механизм привода. Большинство ЭГУ представ-
ляет собой законченную конструктивную взаимозаменяемую сбо-
рочную единицу, монтируемую на исполнительном гидроцилиндре
или на корпусе привода.

Одним из основных технических условий на изготовление по-
добных усилителей является обеспечение линейности расходной
характеристики в зависимости от тока управления, поступающего
в электромашинный преобразователь (ЭМП). Это обеспечивается за
счет определенной формы профиля проходных щелей в гильзах
цилиндрических и в пластинах плоских золотниковых распреде-
лительных устройств. Требуемый коэффициент линейности в со-
временных ЭГУ определяет точность изготовления этих щелей,
которая • для большинства усилителей находится в пределах
0,03—0,04 мм.

Расходная характеристика и ее линейность контролируются
на специальном стенде с использованием технологического гидро-
цилиндра, имитирующего исполнительный механизм привода.

Другой важной характеристикой усилителя является разность
давлений рг и р2 в полостях цилиндра (силовая характеристика),
так как именно эта величина определяет значение силы на штоке
поршня и чувствительность привода.

В технических требованиях на ЭГУ оговаривается зависимость
изменения давлений в полостях цилиндра также по току управле-
ния или хода золотника или смещения струйной трубки.

Требуемая зависимость разности давлений в полостях цилиндра
обеспечивается правильным выбором рабочего зазора, геометри-
ческой точностью деталей, а также величиной перекрытия рабо-
чих кромок золотниковых распределителей и их соотношения.

На рис. 7 даны кривые изменения давлений в полостях сило-
вого цилиндра в зависимости от соотношений значений перекрытий
наливных и сливных кромок золотйика.

Наклон кривых изменения рг и р2 определяется объемом жид-
кости, перетекающей через расходные щели золотникового рас-
пределителя. Величина расхода прй прочих равных условиях за-
висит от соотношения перекрытий наливных и сливных кромок.
При одинаковом соотношении перекрытий этих кромок точка А
пересечения кривых pj и р2 соответствует половине величины дав-
ления подачи. В этом случае имеет место максимальная разность
давлений в полостях цилиндра (Аргаах = С'С) при смещении зо-
лотника вправо и влево H-Xj или —хг от нейтрального положения
золотника.

При отклонении от заданного значения соотношений перекры-
тий вследствие неправильного их назначения или погрешностей

обработки точка пересечения кривых pi и р± переместится в точку
А' (Ар = В'В, причем В'В < С'С)

Рпод

Рис. 7. Кривые изменения да-
влений_ в полостях силового
цилиндра в зависимости от со-
отношений значений перекры-
тий наливных и сливных кро-
мок золотника

или в точку А " (Ар = Е'Е, причем
Е’Е < С'С). .

В первом случае причиной повы-
шения давления при нейтральном
положении золотника (х = 0) яв-
ляется завышенное значение пере-
крытий сливных кромок.

Во втором случае — соответствен-
но завышенное значение перекрытий
наливных кромок золотника. Это
приводит к уменьшению величины
разности давлений в полостях гид-
роцилиндра и при одном и том же

ходе золотника к ухудшению чув-
ствительности привода.

Обеспечение заданных значений
расходной и силовой характеристик
привода во многом определяется,

личинами рабочего зазора

при прочих равных условиях, ве-
и перекрытия золотниковых распре-

делителей и точностью их изготовления.

Расходная и силовая характеристики цилиндрического золот-

никового распределителя в зависимости от радиального зазора
и перекрытий представлены на рис. 8 и 9. Зависимости даны для
минимального и максимального значений перекрытий h при раз-
личных величинах рабочего зазора б. Анализ этих зависимостей
показывает, что увеличение перекрытий рабочих кромок приводит
к значительному уменьшению крутизны расходной характеристики
в зоне малых сигналов, а увеличение радиального зазора умень-
шает влияние перекрытий.

Особенно сильно влияет величина радиального зазора и пере-
крытий на силовую характеристику (см. рис. 9). С увеличением пере-
крытий резко возрастает чувствительность наклона силовой харак-
теристики к величине радиального зазора. Увеличение перекры-
тий рабочих .кромок золотника при больших зазорах приводит
к уменьшению линейности силовой характеристики, при этом
уменьшается и ее крутизна в зоне малых сигналов.

И
В зоне малых сигналов на вид расходной характеристики
/рИС. 8) существенное влияние оказывает изменение перекрытий
рабочих кромок золотника. Увеличение величин перекрытий при-
водит к нелинейности расходной характеристики, а также к умень-
шению ее крутизны. Увеличение радиального зазора несколько
уменьшает влияние погрешностей перекрытий. Таким образом,
наибольшее влияние на силовую характеристику золотника ока-
зывают погрешности перекрытий

рабочих кромок при больших ра-
диальных зазорах. Это

к ухудшению выходных
ров привода.

приводит
парамет-

Рис. 8. Расходная характеристика
цилиндрического золотникового
распределителя в зависимости от
перекрытий и рабочего зазора:
а — при h- = 15 мкм; б — при h^—
= 40 мкм; /; 3 — д — 0@4 мкм; 2;
4 — б = 18^22 мкм

Рис. 9. Силовая характеристика
цилиндрического распределителя
в зависимости от перекрытий и
рабочего зазора:

1	— 0 = Оф 4 мкм; h- — 15 мкм;
2 — б = 18-4- 22 мкм, h- — 15 мкм;

3	— б = Оф 4 мкм; h} — 40 мкм;
4 — б = 18ф22 мкм, Л. = 40 мкм

Другой важной характеристикой привода является симметрич-
ность выходных характеристик привода при изменении полярности
тока управления, что во многом определяется гидравлическими
характеристиками элементов первого и второго каскадов управ-
ления, составляющих усилитель. Поэтому в технических усло-
виях на изготовление этих элементов предусматривается опре-
деление их гидравлических характеристик, что позволяет с уче-
том их абсолютных значений далее скомплектовать усилитель
полностью.

Эти гидравлические характеристики в основном определяются
жесткими техническими условиями на геометрическую точность,
шероховатость и механические свойства рабочих поверхностей
цилиндрических и плоских золотниковых устройств, сопл, струй-
ной трубки и деталей электромеханического преобразователя. Все
эти детали работают в условиях высоких давлений, резких пере-
падов температур, вибрационных и ударных нагрузок и в некото-
рых случаях в среде агрессивной жидкости. Условия работы высо-
коточных деталей усложняются еще и минимальными рабочими
зазорами.

Поэтому для надежной работы усилителей и обеспечения за-
данных характеристик требуется высокая чистота применяемых
рабочих жидкостей. В золотниковых распределителях должно быть
также и малое трение, иначе резко ухудшается быстродействие
и чувствительность следящего привода. Поэтому детали должны
быть изготовлены с высокой геометрической точностью и стабиль-
ность геометрических размеров должна сохраняться в течение
всего срока эксплуатации.

Специфические условия работы высокоточных деталей обуслов-
ливают весьма высокие технические требования к материалам,
технологии изготовления и контроля. Детали золотниковых рас-
пределителей изготовляются из высоколегированных сталей, об-
ладающих большой твердостью, прочностью, износостойкостью,
способностью приобретать чистую поверхность при доводке и
сохранять неизменные размеры и форму в течение длительного
срока эксплуатации. Получение этих свойств обеспечивается спе-
циальной термохимической и термической обработкой.

Для обеспечения высоких технических требований к геометри-
ческой форме рабочих поверхностей и их взаимному расположе-
нию, шероховатости поверхности и механических свойств поверх-
ностного слоя высокоточные детали золотниковых распределите-
лей после термической обработки подвергают шлифованию, хонин-
гованию, электроискровой обработке и доводке.

Применительно к основным деталям цилиндрических золотни-
ковых распределителей технические требования можно свести
к следующим:

1)	диаметральный зазор для высокоточных золотниковых рас-
пределителей составляет 2—4, 5—8, 7—10, 9—12 мкм при допуске
на зазор 1—3 мкм;

2)	при таком жестком допуске на зазор сопрягаемые рабочие
поверхности золотниковых распределителей изготовляют с откло-
нением от цилиндричности не более 0,5—2 мкм, при этом золотник
должен перемещаться свободно, без заеданий под действием соб-
ственного веса при любом положении его в гильзе;

3)	перекрытие рабочих кромок современных золотниковых рас-
пределителей составляет — 10—20, 0—30, 10—40 мкм; такие вы-
сокие требования к перекрытию вызывают необходимость распо-
ложения отсекающих кромок гильзы и золотника в одной пло-
скости с Отклонением не более 10—15 мкм;

4)	линейная зависимость расхода рабочей жидкости по ходу
золотника определяет требование к форме и размерам проходных
щелей гильзы и величине радиусов скруглений их кромок; обычно
очность изготовления прямоугольных проходных щелей в гильзе
составляет 30—40 мкм при радиусе скруглений не более 5—10 мкм,
скругление рабочих кромок золотника не допускается, они должны
быть острыми, без заусенцев;

5)	шероховатость сопрягаемых поверхностей гильзы и золот-
ника составляет Ra = 0,040 4-0,160 мкм. Степень шероховатости
существенно влияет на герметичность и износостойкость.

К основным деталям плоских золотниковых распределителей
предъявляют следующие технические требования:

1)	односторонний рабочий зазор между плоским золотником
и верхней или нижней пластиной 3—4 мкм при допуске на зазор
не более 1 мкм;

2)	отклонение от плоскостности сопрягаемых рабочих поверх-
ностей золотника и соответствующих пластин не более 0,3 мкм;

3)	отклонение от параллельности торцовых поверхностей пло-
ского золотника и разделительного кольца не более 1 мкм;

4)	точность геометрической формы проходных щелей в пло-
ских золотниковых распределителях, а также перекрытия та-
кие же, как и для цилиндрических золотниковых распределителей;

5)	шероховатость сопрягаемых рабочих поверхностей Ra =
= 0,02 4-0,16 мкм.

Общие технические требования к усилителям типа сопло-за-
слонка и струйная трубка — приемные окна следующие:

1)	точность изготовления основного расходного отверстия
сопла 0,03—0,05 мм, а струйной трубки в зависимости от диаметра
отверстия в пределах 0,05—0,1 мм; рабочие торцы расходных
отверстий должны быть перпендикулярны к осям отверстий в пре-
делах 0,03—0,05 мм, рабочие кромки этих отверстий должны быть
острыми, без забоин, заусенцев и вмятин;

2)	смещение осей внутренней и наружной поверхностей на-
садка не более 0,02 мм;

3)	каждое сопло проверяют на расход рабочей жидкости при
определенных условиях, зависящих от технических требований
па следящий привод; при необходимости для обеспечения расхода
рабочей жидкости разрешается доработка расходного отверстия
Сопла в пределах допуска;

л 4) выходные параметры струйной трубки проверяют при сов-
местной работе с приемными окнами в зависимости от величины
И полярности тока управления.

Большое влияние на получение требуемых геометрических
форм высокоточных поверхностей и физического состояния поверх-
ностного слоя оказывают окончательные доводочные операции, от
качества выполнения которых зависит работоспособность отдель-
ных деталей и всего привода.

После доводочных операций производят промывку деталей
с воздействием ультразвуковых колебаний. В результатезпромывки
Цетали очищаются от остатков абразивных и других^Фехнологиче-
ских загрязнений.

2 Я. А. Бекиров	17
Исполнительные механизмы должны:

1)	обеспечивать заданную силу на штоке при номинальной
величине разности давлений в полостях цилиндра;

2)	обеспечивать заданные ход и скорость перемещения штока;

3)	иметь минимальную зону нечувствительности, которая за-
висит не только от величины перекрытий золотниковых распре-
делителей, но и от герметичности и силы трения в цилиндровой
группе, от величины люфтов в передаточных звеньях, от нагрузки
и от ряда других факторов.

Все эти требования особо оговариваются в технических усло-
виях на исполнительный механизм. Кроме этого, при изготовле-
нии деталей силовых механизмов необходимо обеспечить следую-
щие технические требования:

1)	высокую износостойкость трущихся поверхностей, дости-
гаемую хромированием или твердым анодированием в зависимости
от применяемой марки материала с последующей обработкой до
Ra = 0,040 4-0,160 мкм;

2)	точность основных размеров не ниже 2-го класса;

3)	отклонение от цилиндричности рабочих поверхностей не
более V2 допуска на размер.

Одним из важных требований является обеспечение чистоты
на всех этапах изготовления, так как технологические загрязне-
ния часто приводят к преждевременному износу трущихся по-
верхностей, попадая в малые рабочие зазоры, изменяют характе-
ристики привода и могут привести в определенных условиях и
к отказу.

Таким образом, строгое выполнение Конструктивных и техно-
логических требований является основой в обеспечении высокой
надежности и заданного ресурса следящих гидроприводов.
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ

СИГНАЛОВ (ЭМП)

НАЗНАЧЕНИЕ, ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ

И КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

К ДЕТАЛЯМ ЭМП

Электромеханические преобразователи в конструкциях сле-
дящего гидропривода служат для преобразования управляющего
тока в механическое перемещение и представляют собой электро-
магнитные устройства с подвижным якорем. Управление преобра-
зователем осуществляется при помощи модуляции поляризующего
магнитного поля управляющим током. Для обеспечения стабиль-
ности характеристик и надежности работы гидропривода с элек-
трическим управлением эти преобразователи должны обладать
линейностью тяговых и регулировочных характеристик, малой
зоной нечувствительности, развивать максимальную силу при
заданных габаритных размерах и токах управления.

К преобразователям предъявляются также жесткие требования
по виброустойчивости, вибропрочности, ударной перегрузке,
а также сохранению своих характеристик при определенных усло-
виях эксплуатации. Так, диапазон температур окружающей среды
может изменяться в пределах от —60° до +200Q С при рабочем
давлении жидкости 30—150 кгс/см2 с воздействием линейных
перегрузок до 30 g и вибрационных перегрузок, действующих
в направлении любой из трех координатных осей, на частотах до
2000 Гц с ускорением до 30 g.

Кроме обеспечения конструктивных и эксплуатационных тре-
бований они должны обладать стабильными высокими статиче-
скими и динамическими характеристиками. Важной характери-
стикой ЭМП является зависимость перемещения подвижной части
(ход якоря или заслонки) от тока управления. Максимальное зна-
чение этого перемещения зависит от того, с какими усилитель-
ными элементами будет соединен управляющий элемент преобра-
зователя. В гидроусилителях максимальное перемещение подвиж-
ной части обычно соответствует наибольшему ходу золотника,
заслонки или углу поворота струйной трубки.

В современных конструкциях гидропривода применяют пре-
образователи с «электромагнитной пружиной» и с «механической
Пружиной», получившие название «сухих». Конструкция «меха-
нической пружины» надежно обеспечивает герметизацию всей
Магнитной системы от засорения металлическими частицами, со-
держащимися в рабочей жидкости, а также возможность их при-
менения для работы в агрессивных рабочих средах. Применение
подобных преобразователей позволило создать быстродействую-
2*	19
щие и высоконадежные гидросистемы, работающие на различных
жидкостях.

Упрощенная схема преобразователя подобного типа приведена
на рис. 10. Преобразователь имеет два постоянных магнита 3 и 9
и механическую пружину 16. Вследствие наличия постоянных
магнитов эти преобразователи обладают более стабильными харак-
теристиками при изменении температуры.

Сила, действующая на заслонку, определяется взаимодей-
ствием магнитных потоков, создаваемых токами управления с маг-

Рис. 10. Схема преобразователя
с механической пружиной

Рис. 11. Схема преобразователя с
электромагнитной пружиной

нитным полем- постоянных магнитов 3 и 9. Постоянный магнитный
поток Фо (Фю и Ф20), .пройдя магнитопроводы 5 и 10 и регулиро-
вочные винты 7, 8 и якорь 6, замыкается. При подаче тока в об-
мотки управления катушки 4 создается два магнитных потока
Ф1у и Ф2у.

При совпадении направлений магнитного потока, создавае-
мого током управления, и постоянного магнитного потока, по-
следний усиливается, при противоположных знаках — умень-
шается, В данном случае, как видно на рис. 10, потоки Фо и Ф2у
складываются, что приводит к смещению якоря в сторону регу-
лировочного винта S, а заслонки 1 в противоположную сторону.
При изменении направления тока в катушке управления поток Ф1у
будет складываться с потоком Фо, что приводит к смещению якоря
в сторону регулировочного винта 7, а заслонки к другому соплу.

В электромеханическом преобразователе, представленном на
рис. 11, магнитодвижущие силы поляризующего потока Фпп, воз-
действуя на якорь /, расположенный под полюсными наконечни-
ками 2, создают эффект собственной «электромагнитной пружины»,
которая’ стремится вернуть отклоненный якорь в нейтральное
положение. При подаче управляющего тока в катушки управления
якорь отклоняется на величину, прямо пропорциональную этому
току, а направление отклонения определяется направлением тока.

Преобразователи этого типа с отклонением якоря до 3° при-
меняют в управляющих каскадах, имеющих сопла или струйную
трубку. Однако такие преобразователи не перспективны из-за
недостаточной надежности их работы в жидкости и возможности
засорения рабочих зазоров магнитной системы металлическими
включениями, содержащимися в жидкости, а также невозмож-
ности применения для работы в агрессивных средах. Кроме того,
их выходные характеристики зависят от температуры окружаю-
щей среды.

Преобразователи с «механической пружиной» не имеют ука-
занных недостатков, поэтому получили широкое применение
в быстродействующих и высоконадежных следящих гидравличе-
ских приводах. Стабильность их характеристик в различных усло-
виях эксплуатации определяется не только конструкцией, пра-
вильным выбором материалов, но и точностью изготовления и
сборки.

Действительно, для обеспечения требуемых характеристик и
надежной работы преобразователя якорь 6 и заслонка 1 (рис. ГО)
должны быть изготовлены из разных материалов и соединены та-
ким образом, чтобы при эксплуатации в месте их соединения не
появился люфт. При этом якорь следует изготовлять из магнит-
ного, а заслонку из немагнитного материала. Одновременно с обес-
печением жесткого соединения, для получения симметричных
характеристик преобразователя при подаче в катушки управле-
ния тока разного направления необходимо строго выдержать па-
раллельность рабочих поверхностей якоря и заслонки, обращен-
ных соответственно к торцам регулировочных винтов и сопл.

Симметричность характеристик и надежная работа преобра-
зователя в течение всего ресурса во многом зависят от качества
изготовления «механической пружины». Для получения подоб-
ных характеристик разностенность механической пружины при ее
толщине в пределах 0,07—0,1 мм должна быть не более 2,5 мкм,
что свидетельствует об очень жестких технических требованиях
к данной детали.

Постоянные магниты, применяемые в этих преобразователях,
должны обладать максимальной энергией и стабильностью маг-
нитных свойств. Известно, что величина энергии магнитного поля
зависит от значения остаточной индукции и коэрцитивной силы,
поэтому для изготовления постоянных магнитов применяют маг-
нитотвердые материалы с большими значениями этих параметров.

Магнитопроводы ЭМП должны иметь минимальные потери на
гистерезис и вихревые токи, высокую магнитную проницаемость.
В качестве материала для магнитопроводов применяют железони-
келевые сплавы — пермаллои, обладающие высокой магнитной
проницаемостью и очень малой коэрцитивной силой. Эти свойства
магнитопроводов определяются не только правильно выбранным
материалом, но и последовательностью операций технологиче-
ского процесса. В этом отношении в общем технологическом цикле
важное значение имеет операция окончательной вакуумной термо-
обработки, обеспечивающая требуемые свойства магнитопроводов.

Важным требованием является обеспечение стабильности ха-
рактеристик ЭМП при изменении внешней температуры. Известно,
что изменение температуры оказывает существенное влияние на
характеристики постоянных магнитов. Магнитная нестабильность
имеет необратимый и обратимый характер. Необратимая магнит-
ная нестабильность уменьшается практически за счет частичного
размагничивания магнита и обработки его температурными цик-
лами.

Частичное размагничивание магнита заключается в том, что
намагниченный в магнитопроводе магнит подвергают действию
переменного поля с убывающей до нуля амплитудой, напряжен-
ность которого Должна быть выбрана такой, при которой сниже-
ние какой-либо магнитной характеристики, например, индукции
в рабочем зазоре, должно быть порядка 10%. Меньшая величина
размагничивания не обеспечивает достаточной стабильности ха-
рактеристик магнита в течение длительного времени. В тех слу-
чаях, когда к стабильности ЭМП предъявляют высокие требова-
ния в сочетании с большими возможными изменениями внешних
условий, кроме частичного размагничивания, магниты подвер-
гают температурной обработке, т. е. нагревают и охлаждают не-
сколько раз до температуры, несколько превышающей эксплуа-
тационную.

Нередко в качестве дополнительного фактора, стабилизирую-
щего магнит, применяют ударное воздействие с количеством уда-
ров и перегрузкой, несколько превышающими максимально воз-
можные при эксплуатации.

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
ОСНОВНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Основными деталями, точность изготовления которых опреде-
ляют выходные^ параметры ЭМП, являются: заслонка с якорем;
механическая пружина; постоянные магниты; магнитопроводы;
катушка.

Заслонка с якорем (рис. 12) является одной из ответственней-
ших сборочных единиц, она состоит из заслонки 1 и якоря 2,
жестко соединенных между собой с помощью сварки в вакууме.

Требуемое положение заслонки относительно торцов сопл за-
висит от согласования рабочих поверхностей П3 и /74 заслонки
с поверхностями П1^и П2 якоря по параллельности и перпенди-
22
кулярности торца Т якоря относительно наружной базовой по-
верхности (диаметра Д).

Жесткое соединение заслонки, изготовляемой из немагнитного
материала 1Х18Н9Т, и якоря, изготовляемого из магнитного
сплава 80НХС, осуществляется диффузионной сваркой в вакууме,
шов которой располагается на расстоянии / от торца якоря. До
совместного соединения заслонку и якорь обрабатывают отдельно.
В качестве заготовки для якоря применяют пруток диаметром не
менее 35 мм, так как из этого же прутка вырезают также стан-
дартные образцы с наружным диаметром 35 мм для контроля ко-
эрцитивной силы.

На операцию сварки заготовки заслонки и якоря поступают
в виде цилиндров с соответствующими размерами и с шерохова-
тостью поверхностц Ra = 1,25 ч-2,5 мкм. Для обеспечения надеж-

Рис. 12. Заслонка с якорем

ной сварки соединяемые торцы деталей должны быть плоскими,
жировые пятна и технологические загрязнения на них не допу-
скаются. Поэтому все детали перед соединением тщательно осма-
триваются и обезжириваются в ацетоне. Шов сварки располагается
на расстоянии I от торца 7\ якоря (рис. 12).

Сварку производят с использованием специальной вакуумной
установки типа СДВУ, в которой в качестве источника нагрева
соединяемых деталей применяется ламповый высокочастотный
генератор типа ЛЗ-67. Соединение якоря и заслонки производится
при следующем режиме: вакуум 133-10~4—133 -10-8 Н/М2, тем-
пература 950 =ь 30° С, давление 1 кгс/см2, время выдержки
5—6 мин. Охлаждение деталей до 200° С проводится в вакуумной
камере при том же давлении.

Качество соединения проверяется визуальным контролем всех
деталей и определением прочности на разрыв двух образцов из
Партии деталей. При этом предел прочности места соединения на
растяжение должен быть не менее 400 Н/мм2, т. е. близок к пре-
делу прочности основного материала.

После соединения сборочная единица проходит как единая
целая деталь все последующие операции обработки.

Наиболее ответственными являются операции, в результате
выполнения которых обеспечиваются параллельность рабочих по-
верхностей заслонки и якоря, геометрическая точность поверх-,
ности с диаметром Д, по ней заслонка должна быть соединена
с пружиной с натягом в пределах 6—11 мкм. Для обеспечения та-
кой величины натяга геометрическая точность по размеру Д’должна
быть не более 2 мкм.

Обеспечение параллельности поверхностей П2 и /73; /74
производится их шлифованием за одну установку в специальном
приспособлении, в котором деталь базируется на поверхность диа-
метром Д.

Требуемые размеры и шероховатость поверхности диаметром Д
получаются в результате окончательной доводки с применением
мелкозернистой абразивной пасты М5.

После операций обработки резанием заслонка с якорем и соот-
ветствующие образцы подвергаются высокотемпературному от-
жигу в вакууме при температуре 1100° С для снятия напряжений
в сплаве 80 НХС и повышения его магнитной проницаемости. После
отжига образцы подвергаются механическим испытаниям и выбо-
рочно от партии на испытания интеркристаллитной коррозии. Это
объясняется тем, что в процессе высокотемпературного отжига
происходит рост зерна в обоих материалах, приводящий к сни-
жению прочности зоны соединения.

Если рост зерна для сплава 80 НХС повышает магнитопрони-
цаемость, то для стали 1Х18Н9Т способствует развитию интер-
кристаллитной коррозии вследствие химической неустойчивости
пограничных зон, вызываемой выделением на границах зерен
карбидов хрома.

Испытание на интеркристаллитную коррозию проводится по
методу АМ (ГОСТ6032—58) в водном растворе медного купороса
в присутствии медной стружки. Образцы выдерживают в кипящем
растворе непрерывно в течение 24 ч, затем промывают водой и
просушивают. После этого образцы загибают в двух местах на
угол 90° с последующим тщательным осмотром поверхностей об-
разцов в местах загиба под бинокулярным микроскопом при вось-
микратном увеличении на наличие трещин, свидетельствующих
об интеркристаллитной коррозии. При механических, испытаниях
качество шва считается соответствующим техническим условиям,
если его прочность не ниже прочности свариваемых материалов.

В случае, когда конструкция усилителя выполнена с внутрен-
ней механической обратной связью через заслонку (рис. 4), техно-
логия изготовления последней несколько меняется. После диф-
фузионно-вакуумной сварки заготовок заслонки и якоря произ-
водится токарная обработка по наружной поверхности с подрез-
кой торцов с последующим шлифованием на круглошлифовальном
бесцентровом станке с обеспечением точности в пределах 0,03 мм
и шероховатости Ra = 1,25-^2,5 мкм. В таком виде к торцу за-
слонки приваривают шарик нужного диаметра. Диаметр шарика
' по точности подбирают так, чтобы между пазом в золотнике и ша-
риком был бы зазор не более 2—3 мкм. Соединение шарика и за-
слонки осуществляется на точечной конденсаторной машине типа
ТКМ-7, выпускаемой Киевским заводом электроизмерительной
аппаратуры, на режимах 195 мкФ, при силе прижима медного
24
электрода в пределах 320 Н и коэффициенте трансформации 160.
Заслонку и шарик перед сваркой тщательно промывают и обезжи-
ривают в ацетоне. Если на свариваемых поверхностях обнаружатся
вмятины, риски или какие-либо другие дефекты, то такие детали
к сварке не допускают.

Сварка заслонки и шарика производится в специальном при-
способлении. В этом же приспособлении имеется отверстие, кото-
рое обеспечивает соосность электрода и свариваемых деталей.

Конструкция сварочной машины предусматривает создание тре-
буемого давления на электроды. После сварки прочность соедине-
ния шарика с заслонкой проверяется на специальном приспособле-
нии, в котором к шарику подвешивается груз массой 16 кг в те-

Рис. 13. Механическая пружина с заслонкой

чение 30 с. Все сборочные единицы, выдержавшие это испытание,
считают годными и направляют на последующую обработку на
круглошлифовальном станке. Далее производится окончательное
шлифование по наружной поверхности с образованием конусной
части заслонки, а на базе цилиндрической части окончательно шли-
фуют рабочие поверхности якоря и заслонки. Далее заслонка
проходит те же операции, которые проходит заслонка без обрат-
ной связи.

Пружина. Сборочная единица пружины с запрессованной за-
слонкой приведена на рис. 13. К пружине по точности размеров
внутренних и наружных поверхностей и dnp, разностенности
и другим параметрам предъявляются очень жесткие требования,
так как от точности изготовления и упругой характеристики пру-
жины во многом зависит стабильность выходных параметров пре-
образователя.

В качестве заготовки для пружины применяют пруток 3 X
X 13 мм. На первых операциях технологического процесса заго-
товка подвергается обточке по верху с последующей обработкой
внутреннего отверстия dnp пушечным сверлом и разверткой. Ко-
нусность и эллипсность отверстия должны быть не более 0,05 мм.
На последующей операции внутреннее отверстие подвергают пред-
варительной и чистовой доводке, после которых пружину очи-
щают от технологических загрязнений в ультразвуковых ваннах.
Для получения требуемой твердости HRC 44—52 детали подвер-
гают термообработке в среде защитной атмосферы с образцами для
контроля твердости с последующей выдержкой на холоде.
С целью получения нужного размера отверстия пружины
4+0,013 мм шероховатостью Ra = 0,08 4-0,16 мкм и отклонением
от цилиндричности и прямолинейности оси не более 3 мкм пру-
жину подвергают окончательной доводке.

Толщина стенки пружины t около 0,07 мм с разностейностью
не более 2,5 мкм на длине I получается в результате шлифования
на базе внутреннего окончательно обработанного отверстия. Тол-
щину стенки каждой пружины проверяют в специальном при-
способлении не менее чем в трех сечениях по индикатору, повора-
чивая пружину на полный оборот. У каждой пружины опреде-
ляют величину прогиба под нагрузкой 4,9 Н на длине L. Разность
прогибов в обе стороны не должна превышать 5 мкм. Наиболее

Рис. 14. Схема запрессовки пружины и заслонок

ответственной является операция запрессовки заслонки с якорем
в пружину. Запрессовку производят в специальном приспособле-
нии, в котором пружина базируется по наружной поверхности
диаметром Д, в центре 1. На пружину надевают ограничительную
технологическую втулку 2, которая обеспечивает требуемый за-
зор А3 = 0,54-0,7 мм между торцами якоря и пружины (рис. 14).
Запрессовку производят плавно, без рывков и ударов с помощью
центра 4 через промежуточную втулку 3.

Качество запрессовки контролируют проверкой герметичности,
при которой в полость П между пружиной и заслонкой (см.
рис. 13) подают рабочую жидкость с помощью безрасходного пресса
при давлении 125 кгс/сма. Давление выдерживают в течение 5 мин
при температуре 70—80° С, при этом течь не допускается.

Следующей операцией является термостабилизация вначале при
температуре—60° С, а потом при +130° С в течение 3 ч. Все сбо-
рочные единицы, прошедшие термостабилизацию, подвергают окон-
чательному контролю для определения величины прогиба с ис-
пользованием микроскопа МПВ-1 и специальных приспособлений.
Для этого на якоре с двух сторон наносят риску на расстоянии L
от торца пружины для подвески груза и измерения прогиба
(см. рис. 13).

Измерительная установка, схема которой предсхавлена на
рис. 15, состоит из стола со стойкой 5, на котором установлен
в кронштейне 8 микроскоп МПВ-1. На подставке 4 закреплено
приспособление 3, в котором устанавливают контролируемый
якорь с пружиной.
Операцию контроля прогиба производят в следующей после-
довательности: после настройки объектива микроскопа до полу-
чения резкого изображения риски в окуляре 11 вращением микро-
метрического винта на барабане 10 устанавливают нуль. Враще-
нием винта 1 сетку окуляра перемещают так, чтобы сплошная
линия сетки окуляра совместилась с контрольной точкой на изобра-
жении риски. После установки груза по риске якорь прогнется
и ранее выбранная контрольная точка сместится вниз от сплошной

Рис. 15. Схема контроля упругих характеристик пружин

гДйнии сетки окуляра. Вращая барабан 10 микрометрического винта
до совмещения сплошной линии сетки окуляра 11 с выбранной
Контрольной точкой на якоре, производят отсчет величины про-
гиба якоря по делениям на сетке окуляра и барабана 10. Цена
Одного деления на сетке окуляра И равна 0,1 мм и соответствует
Полному обороту барабана 10 микрометрического винта. Цена
Одного деления шкалы на барабане 10 составляет 1 мкм. Десятые
Доли миллиметра прогиба якоря отсчитывают по делениям сетки
окуляра, а сотые и тысячные — по делениям барабана. После
рЯятия контрольного груза контрольная точка на якоре должна
Совместиться со сплошной, линией сетки окуляра 11.

После первого замера якорь с пружиной переворачивают в, при-
способлении 10 на 180? и величину прогиба определяют в этом
Положении под действием такого же контрольного груза. Раз-
ность прогибов в обе стороны не должна быть более 5 мкм.
Постоянные магниты. В зависимости от развиваемой силы
преобразователи имеют один или два постоянных магнита, изго-
товленные из магнитожесткого материала АНКО4. Этот материал
обладает большой остаточной индукцией, коэрцитивной силой и
максимальной магнитной энергией. Постоянные магниты преобра-
зователей в течение всего ресурса и при изменении температур-
ного режима должны сохранять свои характеристики в допусти-
мых пределах.

Заготовки постоянных магнитов изготовляют путем отливки
в сухие (песчаные) формы, что обеспечивает минимальный расход

Рис. 16. Магнит преобразователя

металла, необходимое качество
и высокую производительность
по сравнению’ с отливкой в зем-
лю и другими способами.

Первой операцией техноло-
гического процесса изготовле-
ния магнитов является шлифо-
вание двух основных плоско-
стей до размера /Сдоэ мм с
обеспечением их параллельно-
сти с точностью 0,02 мм (рис. 16).
В связи с тем, что магниты очень
склонны к образованию шлифо-

вочных трещин вследствие их
крупнозёрнистости, обработку производят при обильном охлаж-
дении с применением кругов из белого электрокорунда или мо-
нокорунда средней твердости и только на бакелитовой связке.
Применяют следующие режимы шлифования: укр = 25-4-50 м/с;
иДет = 12-4-16 м/мин и подачи $прод = (4-4-12) мм/дв. ход и
Snon = 0,01 мм/об.

Центральное отверстие диаметром d прожигают на электро-
искровых станках на мягких режимах с оставлением припуска
0,2—0,25 мм для последующего шлифования. Окончательно обра-
ботанное внутреннее отверстие является базой для шлифования
в делительном приспособлении остальных поверхностей с обеспе-
чением неперпендикулярности торцов Т и 1\ не более 0,05 мм.
На этой же базе посредством электроискровой обработки делают
два паза радиусом R = 1,6+0’2 мм на каждом магните, которые
являются направлением для крепежных винтов преобразователя.

Все обработанные магниты проходят контроль с целью обна-
ружения дефектов (трещин) на рабочих поверхностях. Для этой
цели применяют метод цветной дефектоскопии, основанный на
использовании явлений капиллярности и адсорбции некоторых
жидкостей, обладающих хорошей смачиваемостью. Этот метод
позволяет выявить дефекты (трещины) глубиной 0,01 мм и шири-
ной до 0,005 мм.

Магнитопроводы. В качестве заготовки применяется пруток
из стали Э диаметром 38 мм. Из заготовки изготовляют одновре-
28
менно два магнитопровода на один преобразователь и контроль-
ные образцы. После токарной обработки в центрах, фрезерования
лысок, скосов под углом 48° (рис. 17) деталь подвергается шлифо-
ванию по наружной поверхности с последующим притуплением
острых кромок и удалением заусенцев.

В таком виде заготовку отправляют на предварительный отжиг
в вакууме. Контроль магнитных свойств и коэрцитивной силы про-
изводят на двух образцах от каждой партии, изготовленных из
той же плавки, что и детали. Перед термообработкой детали обез-
жиривают в авиационном бензине и просушивают в термостате

при температуре 80—90° С. Термообработку производят при тем-
пературе 750—800° С в течение 2—4 ч с медленным охлажденйем
вместе с печью до температуры 150° С и с последующим охлажде-
нием на воздухе.

Е Далее заготовку подвергают наружному круглому шлифова-
нию, разрезке на две детали, и каждая деталь проходит все после-
дующие операции, связанные с шлифованием плоскостей, торца,
сверлением отверстий и нарезкой резьбы. Готовые детали про-
ходят окончательную термообработку в вакууме при давлении
1 $33 Н/м2 и температуре 800—900° С в течение 2—4 ч с медленным
охлаждением вместе с печью до температуры 600° С и с дальней-
шим охлаждением на воздухе.

По контрольным образцам, прошедшим совместно с деталями
термообработку, определяют коэрцитивную силу, которая должна
быть Нс < 1,27 Э.

Окончательной операцией технологического процесса является
химическое никелирование магнитопроводов с толщиной слоя
0,010—0,015 мм. Изготовленные магнитопроводы хранят и транс-
портируют только в специальной таре, предохраняющей их от
ударов.
Катушка. Каркас катушки изготовляют из неметаллического
материала типа АГ в специальной пресс-форме. Готовый каркас
поступает на операцию намотки. Основными параметрами, опре-
деляющими качество намотки катушек, являются величина оми-
ческого сопротивления, число витков и электрическая прочность
изоляции обмотки, отсутствие межвитковых замыканий и обры-
вов. В зависимости от технических условий в качестве обмоточного
провода применяют нихромовую, константановую и медную про-
волоки.

Основными операциями технологического процесса изготовле-
ния катушек, кроме изготовления каркаса, являются намотка,
пропитка, сушка и контроль. Намотку катушки производят на
специальном станке при вращении каркаса с одновременным кон-
тролем числа витков по счетчику станка. Перед операцией на-
мотки проверяют силу натяжения провода. Натяжение провода
регулируется, в зависимости от типа станка, различными тормоз-
ными устройствами.

После установки каркаса катушки на оправку станка к концу
намоточного провода припаивают выводной провод с последую-
щей изоляцией места пайки. Намотав 1,5—2 витка выводного про-
вода на каркас катушки в сторону, обратную направлению на-
мотки, закрепляют концы выводного провода. При намотке вна-
чале заполняют пространство между витками выводного провода
и щекой каркаса катушки, а затем производят намотку на всю
длину каркаса.

Готовую катушку предварительно подвергают сушке, а потом
пропитывают лаком К-57 для повышения электрической и меха-
нической прочности изоляции, стойкости к воздействиям атмо-
сферы с последующей сушкой.

Окончательно изготовленную катушку подвергают контролю
с использованием специальных установок на отсутствие коротко-
замкнутых витков, определяют электрическое сопротивление и
прочность изоляции.

СБОРКА И РЕГУЛИРОВКА

Сборку начинают с монтажа наружной фторопластовой защит-
ной прокладки 15 и резинового уплотнительного кольца 14 «меха-
нической пружины» и установки якоря в корпус преобразователя
до полного контакта по конусным поверхностям пружины 16 и
корпуса 2 (рис. 10).

Обеспечив рабочий зазор Д3 — 0,5 4-0,7 мм за счет подбора
соответствующей толщины дпайбы 13 и поставив разрезную втул-
ку 12, затягивают гайку 11 е моментом 1,3±0’2 кгс-м. Следующей
операцией является контроль параллельности поверхностей за-
слонки. Для этого на корпус преобразователя устанавливают спе-
циальное приспособление и с помощью микроскопа проверяют раз-
30
Рис. 18. Схема контроля паралле-
льности поверхности заслонки

меры, как показано на рис. 18. Разница размеров hf — h" и h{ —
.— lii должна быть не более 4 мкм. Если непараллельность пло-
скостей заслонки относительно оси сборочной единицы якоря
больше этого значения, то, отпустив гайку 11 и поворачивая сбо-
рочную единицу якоря, добиваются требуемой параллельности.

Далее производят установку первого магнита 3, катушки- 4,
второго магнита 9, магнитопроводов 5 и 10 и крепление их к кор-
пусу 2 (см. рис. 10). Все крепежные винты и болты после оконча-
тельной регулировки контрятся
клеем ВК-1М. Собранный пре-
образователь подвергается намаг-
ничиванию в специальной уста-
новке.

Предварительная регулировка.
При этой регулировке устана-
вливают зазоры между регули-
ровочными винтами и якорем,
определяют ход заслонки, вели-
чину тока, при котором заслонка
удерживается в нейтральном по-
ложении. Если какой-либо из па-
раметров имеет отклонение от за-
данных, для выяснения и устра-
нения причин разрешается по-
вторная разборка преобразова-
теля. С целью стабилизации ха-
рактеристик все преобразователи
Подвергают обкатке в течение
30 мин при температуре 120 =±=
± 5° С, управляющем токе /у =
25 мА и давлении в полости
равном 125 кгс/см2 (рис. 13).

Все годные преобразователи далее поступают на распайку
к клеммам кожуха катушки в соответствии с электрической схемой
и на окончательную регулировку.

Окончательная регулировка производится с использованием
специального приспособления, выполненного по схеме, приведен-
ной на рис. 19. Смещение заслонки определяют индикатором 2
с ценой деления I мкм. Контакт между иглой 3 приспособления и
Мслонкой определяется в момент загорания контрольной лампы 5.
Предварительную настройку приспособления производят микро-
метрическим винтом 4.

Окончательную регулировку производят после проверки пра-
вильности перемещения заслонки в зависимости от направления
Управляющего тока.

После контроля правильности выставления воздушных зазо-
ров между регулировочными винтами и якорем при предваритель-
ной регулировке преобразователь подключают к специальному
£

/	2	3 4 5 6

Рис. 19. Схема приспособле-
ния для контроля преобра-
зователя

пульту контроля. Для определения хода заслонку устанавливают
в нейтральное положение, произведя предельный цикл перемаг-
ничивания, соответствующий диапазону управляющих токов /у0
ОТ Iq ДО ^утах» ОТ /у щах ДО /уо, ОТ IyQ ДО /у тах ОТ Путлах ДО ^уО*
Положение заслонки фиксируют по показанию индикатора при-
способления относительно произвольно выбранной точки на риске,
расположенной на расстоянии L от торца корпуса преобразова-
теля. Определив величину полного хода заслонки в обе стороны
и разделив ее пополам, устанавливают нейтральное положение
заслонки, а индикатор ставят на нуль.
Подавая последовательно максималь-
ный управляющий ток разного на-
правления, определяют ход заслонки
от нейтрального положения h.

Если ход заслонки не укладывается
в пределы допуска, то разрешается
подрегулировка воздушного зазора для
обеспечения требуемого значения.

Определение величины тока, при
котором заслонка удерживается в ней-
тральном положении, при силе, имити-
рующей реакцию струи на заслонке (по
оси сопл) J?H, производят следующим
путем: приложив к заслонке по оси
сопл /?гр груза, подают /у в обмотки
преобразователя и увеличивают его до

величиньц возвращающей заслонку в нейтральное положение.
Величина /у должна быть (0,9—1) 1утах, а разность их абсо-
лютных значений при разной полярности не более 2 мА.

Определение зависимости хода заслонки от тока управления
производят при постепенном изменении /у от 0 до + /утах, от
+ /у1Пах до0; отОдо—/тах; от—/утахдо 0 и от 0 до + /утах сфик-
сированием значений через каждые 2 мкм перемещения заслонки
на всем диапазоне рабочего хода.

На основании этих данных строят регулировочную характери-
стику преобразователя Iy = f (h), представленную на рис. 20.
Из этой характеристики определяют: а) ход заслонки —ftmax;
б) ширину петли гистерезиса, которая должна быть не более
(0,03 . . . 0,05) /тах; в) несимметричность хода, определяемую как
разность перемещений заслонки при +/утах и —/утах; абсолют-
ное значение этой величины A/i = /ilmax — h2max = 0,005—
0,006 мм; г) нелинейность характеристики	100% для

трех значений хода —hlf ±h2 и —h3i причем /zmin < ftj < h2 <
< + < +nax-

Окончательно отрегулированный преобразователь подвергают
испытанию вначале в камере холода при температуре —60 5° С
в течение 90 мин, а затем при +100 ± 5° С также в течение 90 мин.
32
После проведения этих испытаний и выдержке при нормальной
температуре не менее 2 ч характеристику преобразователя /у =
f (h) снимают повторно. В случае, если значения выходных
характеристик не соответствуют требованиям технических усло-
вий, то тепловые испытания можно повторить еще 2 раза. Если

Рис. 20. Регулировочная ха-
рактеристика ЭМП с меха-
нической пружиной:

с — геометрическое место точек
середины петли гистерезиса

после трехкратных тепловых испытаний параметры преобразова-
теля не будут укладываться в требуемые, то его разбирают и вы-
являют дефекты.

На каждый годный преобразователь оформляют паспорт, в ко-
торый заносят основные технические данные. Преобразователь
упаковывают в специальную тару, изготовленную из пресс-по-
рошка, для дальнейшей транспортировки и хранения.

3 Я. А. Бекиров
Глава III

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УСИЛИТЕЛЕЙ
ТИПА СОПЛО-ЗАСЛОНКА И СТРУЙНАЯ ТРУБКА

ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ

ТИПА СОПЛО-ЗАСЛОНКА И ЕГО КОНСТРУКТИВНО-

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

Этот тип усилителя получил широкое распространение в кон-
струкциях гидропривода в основном в качестве первого каскада
усиления. Его широкое применение объясняется простотой кон-
струкции, высокой чувствительностью и надежностью в работе,
отсутствием трущихся частей, а также возможностью регулирова-
ния рабочего зазора между торцом сопла и заслонкой.

В гидравлическом усилителе, показанном на рис. 21, управ-
ляющая заслонка 1 является выходным элементом преобразова-
теля сигналов и ее перемещение относительно торцов сопл 2 вы-
зывает соответствующее изменение их расхода.

В общем случае сопротивление регулируемого дросселя типа
сопло-заслонка складывается из трех сопротивлений: 1) нерегу-
лируемого сопротивления по длине дросселирующего канала /;
2) нерегулируемого сопротивления при повороте потока рабочей
жидкости на 90°; 3) регулируемого сопротивления в рабочем за-
зоре z между торцами сопл и заслонкой.

С целью обеспечения симметричности характеристик гидро-
привода парные сопла должны иметь одинаковый расход рабочей
жидкости. Обеспечение равного расхода практически невозможно
вследствие влияния различных технологических погрешностей и
поэтому допустимая разница в расходах составляет примерно
5—10% от общего секундного расхода при выбранном зазоре между
соплом и заслонкой и заданной величине перепада давления на
дросселе.

Одним из важных параметров является диаметр дросселирую-
щего отверстия сопла dc и точность его изготовления. Значение
диаметра dc определяется в основном требуемым расходом и типом
применяемого ЭМП. Чем больше расход, тем соответственно
должна быть больше и мощность ЭМП, что приводит к увеличению
габаритных размеров и массы усилителя.

Уменьшение габаритных размеров и массы может быть дости-
гнуто за счет увеличения рабочего давления на соплах, но это
в свою очередь приводит к непроизводительным потерям рабочей
жидкости. Поэтому выбор диаметра отверстия сопла определяется
рядом конструктивно-технологических факторов и для 'современ-
ных конструкций находится в пределах 0,4—1 мм с допуском на
изготовление 0,03—0,05 мм. Рабочие кромки отверстия сопла
должны быть острыми, без забоин, заусенцев и вмятин. Кроме
34
того, рабочий торец каждого сопла должен быть перпендикулярен
к оси отверстия с точностью 0,03—0,05 мм с целью обеспечения гер-
метичности при нулевом зазоре между соплом и заслонкой.

Статические характеристики следящих гидроприводов опре-
деляются не только параметрами электромеханического преобра-

Рис. 21. Схема усилителя сопло-заслонка

зователя и усилителя, но и значением силового воздействия по-
тока рабочей жидкости на заслонку, которое является основной
'нагрузкой, преодолеваемой якорем. На преодоление силового воз-
действия потока затрачивается до 70% всей мощности управле-
ния ЭМП. Поэтому с целью обоснованного выбора допусков важ-

1 — dc = 0,42;	2 — dc= 0,51;	3 — dc = 0,72;

4 — dc = 1,03;	5 — dc = 1,51;--------------z = 0,2;

-----------z = 0,07;-------------------------z = 0,12

ное значение имеет определение влияния диаметра торца dT,
эксцентриситета расходного отверстия и торца гр, а также откло-
нений диаметра сопла dc от номинальных размеров и изменения
зазора между соплом и заслонкой и перепада давления на дрос-
селе на величину силового воздействия 7?н рабочего потока.

Зависимость силы 7?н от перепада давления Др для регулируе-
мых дросселей гидроусилителя показана на рис. 22.

3*	53
Экспериментальные исследования показали, что силовое воз-
действие R„ струи рабочей жидкости АМГ-10 в диапазоне обычно
используемых зазоров с достаточной для практики точностью
может быть описано зависимостью

7?н RAC Ар,

(1)

где К — коэффициент, равный отношению силы, замеренной на
заслонке, к условному, определяемому как произведение вели-

1,6'

•

1,2 -

1,0-

0,8 

0,6 -

0,2 -

О -

И

= В

чины подводимого к соплу давления жидкости
на площадь отверстия сопла на выходе; Ас=

= —------площадь отверстия сопла на выходе;

Ар — перепад давления на сопле.

0,08 ______

Рис. 23. Зависимость силы на заслонке от величины зазора:

Д —	др = ю кгс/см2;	Б — Ар =	30 кгс/см2;	В — Ар = 50 кгс/см2.	Значения d^d^.

---------- 1,2;-------2,14;-------------2,9;-----------— 3,95

z,m

Значения К для различных диаметров сопла:
dc, мм....................... 0,42 0,51 0,72 1,03	1,51

К................ . 0,67 0,78 0,9 0,092 0,93

Зависимости силы R„, действующей на заслонку, от величины г
для сопла с dc = 0,51 мм при различных отношениях Ф и Др
к	“С

приведены на рис. 23 при температуре 30	3° С и v = 15,3 X

X 10“« м2/с.

Как следует из этих зависимостей, чем больше диаметр торца dT,
тем в большей степени величина силы 7?н изменяется с изменением
зазора. При равных 3,95 и 2,9,	0,05 и Ар = 10 кгс/см2

сила, действующая на заслонке, становится отрицательной, т. е.
под действием струи жидкости заслонка притягивается к соплу.

Зависимости реакции струи 7?н от эксцентриситета ф отверстия
относительно торца при температуре 30 ± 3° С для различных
значений г и Ар даны на рис. 24 и 25.
36
Как видно из рис. 26, величина эксцентриситета яр = -ZL.X
или для сравнения сопл с различными диаметрами торцов выра-
жена в процентах: яр =	* 100%.

Рис. 24. Зависимость силы на заслонке от эксцентричности dc и dT при
dT/dc = 1,3:

А — Др = 20 кгс/см2; К — Др — 40 кгс/см2; I — z = 0,005 мм; 2 — Z =
= 0,01 мм; 3 z — 0,02 мм; 4 — z = 0,03 мм; 5 — z = 0,05 мм; 6 — z=0,15 мм

Рис. 25. Зависимость усилия на заслонке от эксцентричности dc и dT при dTldQ =
= 1,8:

А — &р = 20 кгс/см2; Б — Др = 40 кгс/см2; 1 — z — 0,005 мм; 2 — z ~ 0,01 мм;
3 — z — 0,02 мм; 4 — z = 0,03 мм; 5 — z — 0,05 мм; 6 — г — 0,1 мм

Из зависимостей, приведенных на рис. 24 и 25, следует, что
при = 1,3 эксцентричность окружностей с диаметрами dT и
dc в пределах от 0 до 0,05 мм на величину силы, действующей на
заслонке, не влияет. При ф- = 1,8 и z 0,02 мм с увеличением
ас

эксцентричности сила 7?н растет, а при зазорах от 0,02 до 0,15 мм

37
уменьшается незначительно (на 3—5%). Влияние отклонения диа-
метра сопла от минимального размера (Adc) на величину реакции
струи 7?н отражено в табл. 1.

Таким образом, исследование силового воздействия струи ра-
бочей жидкости на заслонку в условиях, максимально прибли-
женных к рабочим, показало, что чем меньше отношение диаметров

Рис. 26. Сопло без резьбы

сопла, тем стабильнее зависи-
мость величины силы от изме-
нения зазора между соплом и
заслонкой. Следовательно, в
конструкциях целесообразно
применять сопла с минималь-
ным размером торца, исходя

из возможности изготовления.

Для сопл с 1,3 в диа-
ис

пазоне рабочих зазоров величина силы на заслонке может
быть выражена формулой (1). Эксцентриситет выходного отвер-
стия и торца сопла при 1,3 на величину этой силы прак-

тически не влияет, при больших значениях отношения ~ влия-

ние увеличения эксцентриситета аналогично увеличению диа-
метра торца сопла.

Таблица 1

Значения реакции струи в зависимости

от диаметра отверстия сопла и перепада давления

dQ, мм	△ Jc, мм	Сила /?н, Н, на заслонке при давлении в кгс/см2			
		10	20	50	100
	0	0,08	0,25	0,41	0,82
0,4	+0,02	0,09	0,28	0,46	0,92
	+0,05	0,11	0,33	0,55	1,1
	0	0,15	0,45	0,75	1,5
0,5	+0,2	0,17	0,5	0,82	1,65
	0,5	0,19	0,56	0,94	1,88
	0	0,72	2,16	3,6	7,2
1,0	+0,02	0,75	2,25	3,75	7,5
	0,05	0,8	2,4	4,0	8,0

ОБРАБОТКА, КОНТРОЛЬ И КОМПЛЕКТОВАНИЕ

ПОДВИЖНЫХ СОПЛ ПО РАСХОДНЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ

Сопла, применяемые в современных приводах, можно разде-
лить на две группы: сопла с резьбой и сопла без резьбы.

На рис. 27 и 28 приведены конструкции сопл с резьбой, имею-
щие соответственно глухой и сквозной дросселирующий каналы.
38
Наиболее технологичной является конструкция сопла со сквоз-
ным отверстием, особенно если отношение > 10. При такой
ис

конструкции рабочая жидкость подводится к соплу с другого
открытого торца. Однако по конструктивным соображениям не
всегда удается применить сопла с таким подводом, что вызывает
применение сопл с глухими каналами или введение специальной
заглушки 1 с уплотнительными кольцами 2 (рис. 28) или с натягом.
Это в свою очередь вызывает необходимость проверки таких сопл
на герметичность под давлением, превышающим рабочее. Сопла

Рис. 27. Конструкция сопла

с глухим отверстием

Рис. 28. Конструкция сопла со
сквозным отверстием

Рис. 29. Конструкция сопла с за-
прессованным жиклером

с глухими каналами, имеющими > 10, не технологичны из-за
сложности обработки дросселирующих отверстий диаметром 0,4—
0,5 мм на большую глубину. С целью сохранения острых рабочих
кромок дросселирующего отверстия применяют сопла с запрес-
сованными жиклерами из твердого сплава (рис. 29).

Такая конструкция сопла вызывает ряд технологических труд-
ностей, связанных с изготовлением жиклера и его посадкой с на<-
тягом в пределах 0,01—0,02 мм. Сопла с посадкой по резьбовым
поверхностям, несмотря на их контровку после регулировки, при
воздействии вибраций могут быть разрегулированы, что вызывает
изменение их характеристики. Применение сопл без резьбы не
только повышает надежность посадки и постоянство рабочих
характеристик, но и позволяет уменьшить размеры усилителя
благодаря тому, что посадка сопла в корпус с натягом 0,006-—
0,012 мм не требует уплотнения их по наружной поверхности.
Конструкция такого сопла с наружным диаметром 4 мм при dc =
= 0,4 мм и общей длине 10 мм представлена на рис. 26.
В зависимости от конструкции сопла, агрессивности и темпера-
туры применяемой рабочей жидкости в качестве материала для
изготовления сопл гидропривода применяют термообрабатывае-
мые стали ШХ15, ХВГ и бронзу типа Бр. Б2. Стали типа ШХ15
и ХВГ подвергают термообработке при температуре 830 =?= 10° С
с последующим отпуском при 160	10° С. Термическую обра-

ботку сопла из Бр. Б 2 проводят в два этапа. Сначала прутки-за-
готовки подвергают закалке при температуре 770 ± 5° С с кон-
тролем микроструктуры; после окончательной обработки сопла
проходят вторую операцию термической обработки — дисперсион-
ное твердение при 310 ± 5° С в печи типа ПН32 с принудительной
вентиляцией и с последующим охлаждением на воздухе. После
дисперсионного твердения проверяют микроструктуру бронзы и
твердость, которая должна быть НВ 320.

Проверка микроструктуры бронзы в процессе термообработки
производится с целью отбраковки сопл, имеющих грубую струк-
туру с выпавшей по границе зерен P-фазой, являющейся причиной
хрупкого разрушения в процессе эксплуатации.

Технологический процесс изготовления сопл в основном со-
держит следующие укрупненные операции: 1) черновую обработку
наружного контура; 2) сверление отверстия (с нарезанием резьбы
при необходимости); 3) термообработку; 4) окончательную обра-
ботку дросселирующего отверстия и торца; 5) комплектование
сопл по расходным характеристикам.

Особенность процесса изготовления сопл из бронзы Бр. Б2
состоит в том, что прутки-заготовки поступают на обработку
предварительно термообработанными. Окончательно изготовлен-
ные детали подвергают вторичной термообработке — дисперсион-
ному твердению.

Рассмотрим подробно технологический процесс изготовления
сопл из стали ШХ15. В качестве заготовки для них применяются
прутки соответствующего размера. При черновой обработке на
станке снимают наибольшую величину припуска и сопло получает
требуемую конфигурацию. Предварительное сверление отверстия
с одновременным нарезанием резьбы обеспечивает требуемую точ-
ность по отклонению среднего диаметра резьбы относительно dc.
•Если в качестве заготовки применяют термообработанный мате-
риал с HRC < 40, отверстие обрабатывается окончательно. После
термообработки в защитной атмосфере до требуемой твердости
производится чистовая обработка, включающая и шлифовальные
операции наружных поверхностей.

Ответственной операцией техпроцесса является обработка
дросселирующего отверстия, точность и шероховатость которого
определит расходные характеристики сопла. Сквозные дроссели-
рующие отверстия окончательно доводят с применением стальной
проволоки-притира. Диаметр проволоки подбирают таким обра-
зом, чтобы он был на 0,05—0,1 мм больше диаметра доводимого
отверстия (например, для доводки отверстия 0,5—0,55 мм приме-
40
няют проволоку диаметром 0,6 мм). Для ввода притира в обраба-
тываемое отверстие притир имеет конусную часть.

Для доводки сопла с длиной дросселирующего отверстия в пре-
делах 13—20 мм длина притира должна быть не менее 30 см, при
этом конусная часть составляет половину. Конусную часть при-
тира-проволоки обычно пЪлучают электрохимическим способом.
Для этого проволоки-притиры крепят в специальной державке
по 8—10 шт., и подвергают одновременно электрохимической обра-
ботке при напряжении 10 В и силе тока 230 А. Продолжитель-
ность обработки 3 мин (электролит — 10%-ный раствор NaCl).
Регулируя скорость подъема державки с заготовками притиров
из ванны, можно получить различную конусность на притире.
Для получения одинаковых размеров дросселирующего отверстия
обычно два парных сопла доводят одновременно.

Доводимые сопла устанавливают на проволоке-притире, концы
которого зажимают в цанге специального приспособления. До-
водку производят при угловой скорости проволоки-притира со =
= 36,75 рад/с. В качестве абразивного материала применяют абра-
зивную пасту М10 с использованием керосина Т-1 в качестве сма-
зочно-охлаждающей жидкости. Точность обработанных отверстий
достигает 0,03 мм при шероховатости Ra = 0,63^1,25 мкм.

Доводку торцов сопл производят или вручную на доводочных
плитах, предварительно шаржированных доводочной пастой М5,
или механически на плоскодоводочных станках. В этом случае
сопла вставляют в отверстия диска сепаратора, устанавливаемого
на эксцентричный привод в центре стола, и в процессе доводки
совершают сложное движение относительно рабочего диска-при-
тира. Перед доводкой рабочий притир шаржируют абразивной
пастой необходимой зернистости.

В табл. 2 приведен упрощенный технологический процесс из-
готовления сопла из бронзы Бр. Б2. После токарной или токарно-
револьверной обработки, в результате которой получают общий
контур детали, сопло проходит последующие операции: сверление,
нарезание резьбы, доводку и т. д.

Сверление дросселирующего отверстия сопла и нарезание
резьбы производят при одной установке, что обеспечивает тре-
буемую соосность среднего диаметра резьбы и оси отверстия. Торец
сопла для обеспечения перпендикулярности к оси дросселиру-
щего отверстия подвергают доводке в специальном приспособле-
нии. Готовые сопла проходят очистку от технологических загряз-
нений с воздействием ультразвуковых колебаний с последующим
контролем геометрических размеров, а также расходных харак-
теристик на специальном стенде.

Как было отмечено, для получения симметричных характе-
ристик и разгрузки заслонки от неуравновешенных сил давления
рабочей жидкости обычно в гидроусилителях применяют два сопла,
расположенных выходными отверстиями друг против друга с раз-
мещением заслонки между ними. Как показывает опыт эксплуа-
Технологический процесс изготовления сопла

Таблица 2

№ опе- рации	Наименование операций	Эскиз				Оборудование
1	Т окар но-револьвер ная  Обработать деталь со- гласно эскизу	L-0t28				Токарно-ре- вольверный ста- нок 1H318
				V  —L<=^		
						
						
	Токарно-револьверная		V				
						
2	Обработать деталь со-		ires*'	чз 1		
	гласно эскизу	L	\т0>0)  *-0,1,			
						
	Сверлильная		, ' L~			Прптикя ПК14О-
		£	г J*			.L/VL/ 1 rliYClvl Г)ПМ
3	Сверлить отверстие					сверлильный ста-
	диаметром Д		ЯЦ-ИЙ1			HOK HClzA
						
4	Доводочная  Довести отверстие диаметром dc	dc.				Вертикально- доводочный ста- нок
5	Доводочная  Довести торец		1 *  ZtZ d			Плоскодово- дочный станок
Наименование операции

Эскиз

Продолжение табл. 2

Оборудование

Контрольная

Комплектование по
расходным характери-
стикам

Промывочная

По типовой техноло-
гии

Специальный
стенд

Специальное
оборудование

тации и регулирования подобных усилителей, величина и ста-
бильность коэффициентов усиления по давлению и расходу за-
висит от коэффициентов расхода жидкости через регулируемый
дроссель. Поэтому с целью получения симметричных характери-
стик усилителя при изменении полярности управляющего сиг-
нала сопла, устанавливаемые в гидравлический мост, должны
иметь одинаковые коэффициенты расхода. Поэтому для обеспече-
ния этого требования наиболее целесообразным является способ
комплектования сопл по действительным значениям расходов при
заданном перепаде давления, определение которых производится
с использованием специального приспособления, схема которого
приведена на рис. 30.

Сопла 1 монтируют во втулках, посадочные места которых по
размерам тождественны посадочным местам сопл в корпусе усили-
теля. Торцы головок микрометрических винтов имитируют собой
технологические заслонки, которые для точного отсчета их пере-
мещения соединены с микронными индикаторами 4. Перепад дав-
ления определяется по показаниям манометров 6, а значение рас-
хода рабочей жидкости — по мерным колбам 2, имеющим точ-
ность деления 1 мм.

Наибольшие технологические трудности вызывает определение
расходных характеристик сопл, которые производятся при опре-
деленном зазоре, соответствующем расчетному зазору между, тор-
цом сопла и заслонки.

Комплектование сопл по расходным характеристикам в пре-
делах требуемой разницы может быть осуществлено определением
расходной характеристики каждого сопла в отдельности или двух
сопл одновременно. При первом способе определяют расходную
характеристику каждого сопла отдельно и по их значениям под-
бирают парные сопла в пределах требуемой разницы. Суммарная

Рис. 30. Схема комплектования сопл по расходу

ошибка расходной характеристики при этом способе комплекто-
вания зависит от погрешностей:

1)	установки зазора между соплом и заслонкой;

2)	установки и поддержания перепада давления, включающие
в себя также основную погрешность манометра, погрешность от-
счета и погрешность, возникающую вследствие колебания темпера-
туры манометра при эксплуатации;

3)	вызываемых колебаниями температуры рабочей жидкости;
4)	измерения расхода рабочей жидкости, состоящие из погреш-
ностей тарировки мерных колб, от неравномерности шкал, отсчета
по шкале, от налипания жидкости на стенки мерной колбы;

5)	отсчета времени.

При способе комплектования одновременно определяют рас-
ходные характеристики двух парных сопл, предварительно подоб-
ранных по результатам контроля расхода каждого сопла в отдель-
ности. Суммарная погрешность расходных характеристик при
этом способе комплектования зависит от погрешностей:

1)	установки зазора между соплом и технологической заслон-
кой;

2)	отсчета перепада давления;

3)	измерения расхода рабочей жидкости (состоящих из тех же
первичных погрешностей, что и при одинарной проливке);

4)	вызванной разностью гидравлических сопротивлений под-
водящих каналов каждого сопла в приспособлении.

С целью исключения влияния гидравлических сопротивлений
подводящих каналов на точность расходной характеристики, каж-
дое приспособление для парной проливки сопл вначале тари-
руется и через определенный промежуток времени контролируется
эталонными соплами.

Тарировку приспособления производят в следующем порядке:
контрольными манометрами, установленными в линиях подачи и
слива, определяют перепад давления и по мерным колбам расход
рабочей жидкости одного и того же сопла в обоих каналах после-
довательно. Разность расхода будет представлять собой погреш-
ность приспособления вследствие разных гидравлических сопро-
тивлений подводящих каналов. Если эта разность составляет
более 10—15% допустимой разности расходов комплектуемых сопл,
то приспособление подвергается доработке с целью уменьшения
сопротивления соответствующих подводящих каналов.

Методика определения расходных характеристик сопл в общем
случае сводится к следующему: предварительно скомплектованные
по расходу сопла / монтируют в приспособлении 5 со своими ре-
зиновыми уплотнительйыми кольцами. Технологические заслонки
завинчивают до упора в торцы сопл с целью определения расхода
при нулевом зазоре. Поджатие заслонок к торцам сопл произ-
водится только трещеткой микрометрического винта, при этом
стрелка индикатора ставится на нуль. Включением стенда и от-
крытием крана 7 устанавливают давление р и требуемую темпера-
туру жидкости. После достижения требуемой температуры опре-
деляют расход жидкости (утечки) при нулевом зазоре между соп-
лом и заслонкой. Обычно этот расход в зависимости от диаметра
сопла и перепада давления Др = 20 4-30 кгс/см2 колеблется в пре-
делах 10—50 см3/мин при dc — 0,5 мм.

Для определения расхода жидкости при заданном рабочем за-
зоре заслонку отводят на эту величину по индикатору от торца
сопла. Обычно величина рабочего расчетного зазора колеблется
45
в пределах 0,05—0,1 мм с допуском =±=5 мкм. Если разница в рас-
ходах находится в заданных пределах, сопла считают скомплек-
тованными. Если по какой-либо причине эта разность больше
допустимой, то можно подобрать другое сопло с близким расходом
и снова повторить совместную проверку. В случае отсутствия близ-
кого по расходной характеристике сопла после одинарной про-
ливки разрешается доработать отверстие сопла, имеющего мень-
ший расход, в пределах допуска'на его диаметр с целью обес-
печения требуемой разницы расхода рабочей жидкости.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОБРАБОТКИ

И КОМПЛЕКТОВАНИЯ Пб РАСХОДНЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ

И РЕГУЛИРОВКА УСИЛИТЕЛЕЙ С ЗАПРЕССОВАННЫМИ СОПЛАМИ

Особенность технологического процесса изготовления сопл без
резьбы (см. рис. 26) заключается в точной обработке наружной
поверхности с целью обеспечения натяга с корпусом в пределах
0,006—0,012 мм за счет индивидуального комплектования или
использования'селективного метода при более широких допусках
на изготовление. Конструктивно эти сопла являются более техно-
логичными, так как конфигурация наружной поверхности не
имеет выточек и резьбы.

В качестве заготовки применяют обычно пруток соответствую-
щего материала и после предварительной токарной обработки,
сверления отверстий деталь поступает на окончательную обра-
ботку наружной поверхности и торца. Эту операцию производят
или на прецизионных шлифовальных станках типа ЗЕ 153, ЗВ 10
или доводкой с использованием разрезных чугунных охватываю-
щих притиров с обеспечением точности в пределах 0,002—0,004 мм
и шероховатости с Ra = 0,08 4-0,16 мкм.

Окончательно изготовленные детали очищают от технологиче-
ских загрязнений в ультразвуковых ваннах, проверяют размеры
и отсутствие заусенцев и остроты рабочих кромок. Диаметры
сопла dc и торца dT и их соосность у всех сопл независимо от их
конструкции контролируют с помощью микроскопа. Годные де-
тали далее отправляют на комплектование по расходным харак-
теристикам.

Определение расходных характеристик сопл без резьбы про-
изводят по той же методике, которую применяют для сопл с резь-
бой, но с использованием другого приспособления. Схема этого
приспособления приведена на рис. 31. В приспособлении имеется
специальная капсула 3, в которую устанавливают контролируе-
мое сопло 2. Рабочий зазор выставляют технологической заслон-
кой 4 и индикаторными часами /, имеющими цену деления 1 мкм.

Запрессовка и регулировка сопл с целью получения требуе-
мой разницы давлений на торцах золотника осуществляются в спе-
циальном приспособлении, обеспечивающем микронное переме-
щение'сопла относительно заслонки преобразователя, принци-
пиальная схема этого приспособления приведена на рис. 32.
46
| В мерную колЬу

Рис. 31. Приспособление для проливки сопла без резьбы

Рис. 32. Схема установки для запрессовки и регулировки сопл
Сопла перемещают с помощью винта 2, имеющего шаг резьбы 1 мм,
и дисков /, на поверхность которых нанесены 200 делений. Одно
деление диска соответствует перемещению штока и соответственно
сопла на 5 мкм. При необходимости более точной подачи диск мо-
жет поворачиваться через специальный рычаг от винта тонкой ре-
гулировки. Плечо рычага и шаг резьбы выбраны из условия, что
один оборот винта соответствует перемещению штока на 1 мкм.

' Предварительную запрессовку производят вращением дисков,
а окончательную запрессовку и регулировку при рабочем давле-
нии по величине перепада в междроссельных камерах по мано-
метрам 5 и 17. Равенство давлений на манометрах 5 и 17 соответ-
ствует одинаковой величине зазоров между соплами 4 и заслон-
кой 3. Запрессовка и регулировка каждого сопла ведется пооче-
редно с помощью винта тонкой регулировки. После регулировки
по перепаду давления с точностью порядка 9,8-104 Па произво-
дят проверку герметичности и прочности запрессовки при давле-
нии, превышающем рабочее в 2 раза.

При запрессовке и регулировке краны 12 и 13 закрыты,
а краны 8 и 15 открыты. Рабочая жидкость через дроссели 7
и 14 поступает к соплам 4. Давление на подаче контролируется
манометром И. При испытаниях на герметичность кран 10 закрыт,
дроссели 7 и 4, манометры 5 и 17 отключают кранами 6, 8, 15
и 16. Краны 12 и 13 открыты. Давление контролируют по мано-
метру 9. Отрегулированные и собранные таким образом усили-
тели отправляют на окончательную сборку.

ОБРАБОТКА ОСНОВНЫХ ДЕТАЛЕЙ УСИЛИТЕЛЕЙ
ТИПА СТРУЙНАЯ ТРУБКА

Использование усилителей типа струйная трубка в следящих
гидроприводах дает возможность непосредственно преобразовы-
вать электрические сигналы в гидравлические без каких-либо
промежуточных подвижных механических элементов.

В таких усилителях основными элементами является струй-
ная трубка (сопло) и приемные окна. В зависимости от конструк-
ции привода, приемные окна выполняют или в отдельной детали —
«приемнике» или в золотнике, являющемся вторым каскадом
усиления (см. рис. 36, д).

Типовая конструкция струйной трубки, широко применяемой
в следящих гидроприводах, приведена на рис. 33. Обычную
струйную трубку изготовляют из цветных сплавов с твердостью
после термообработки и старения НВ 125 с хромовокислым ано-
дированием.

С целью обеспечения стабильных выходных характеристик
привода важное значение имеет не только правильный выбор
конструктивных параметров струйной трубки, но и технологиче-
ское их обеспечение.
Основными конструктивными параметрами струйной трубки,
определяющими выходные характеристики привода, являются:
относительные размеры выходного отверстия струйной трубки
и приемных окон; расстояние между рабочим торцом струйной
трубки и плоскостью приемных окон; расстояние между прием-
ными окнами; формы приемных окон.

Одним из основных критериев оптимальности соотношений
диаметров выходного отверстия струйной трубки и приемных
окон является максимальное использование энергии жидкости,

вытекающей из струйника. Это обеспечивается в случае, если
отношение диаметров приемного окна и выходного отверстия
струйной трубки 1,4 при минимально возможном с точки
зрения изготовления расстоянии между приемными окнами.

В современных конструкциях струйных усилителей обычно
эти параметры в зависимости от давления рабочей жидкости при-
нимают следующими: dCTp = 0,3ч-1,2 мм, dnp = 0,4-4-1,5 мм
при толщине перемычки между приемными окнами в пределах
О,2-°’05 — 0,3“9’05 мм.

С целью обеспечения наибольшей крутизны кривой зависи-
мости разности давлений в приемных окнах от смещения струй-
ной трубки, что приводит к быстродействию привода и уменьше-
нию его зоны нечувствительности, представляет интерес приме-
нение не круглых, а прямоугольных приемных окон. Однако
такой профиль приемных окон, хотя и имеет определенные кон-
структивные преимущества, но их изготовление с требуемой точ-
ностью вызывает ряд технологических трудностей. Поэтому такие
окна широкого применения не нашли.

4 Я. А. Бекиров	49
Расстояние между торцами струйной трубки и приемными
окнами выбирают в зависимости от диаметра dCTp. Эту величину
обычно принимают h = 4,05dCTp. При меньшем значении сте-
пень использования кинетической энергии струи практически не
увеличивается.

Важное значение имеет также выбор угла конусности вну-
треннего отверстия струйной трубки. Эта величина обычно со-
ставляет 12° ± 30', что обеспечивает максимальный коэффициент
расхода.

В табл. 3 приведен несколько сокращенный технологический
процесс с укрупненными операциями изготовления струйной
трубки, представленной на рис. 33. В качестве заготовки для
изготовления струйной трубки применяют пруток из сплавов
В95Т или АК6. На обработку заготовки поступают в закаленном
и состаренном состоянии твердостью НВ 125.

Первые операции техпроцесса предусматривают фрезерование
наружных поверхностей в размерах 20 мм с шероховатостью Rz =
= 10-4-20 мкм и длиной заготовки 40 мм.

Приняв за базу наружную поверхность квадрата, производят
токарную обработку самой струйной трубки до диаметра 5_0(16 мм.

После сверления основного центрального отверстия на длину
22+0’5 мм и диаметр 2,7+0*06 мм сверлят поперечные отверстия
в квадратной части детали с последующим зенкерованием и раз-
вертыванием до диаметра 6+0»013 мм.

Окончательная обработка внутреннего конусного отверстия
производится с помощью специальной развертки, угол конусности
должен быть 12° ± 30'. После этого протачивают наружный
конус с углом 14°	30' и отрезают технологический центр.

Далее нарезают резьбу, служащую для крепления струйной
трубки на оси преобразователя сигналов, и прорезают паз. В при-
способлении, обеспечивающем перпендикулярность рабочего торца
струйной трубки к ее оси с точностью до 0,01 мм, производят
доводку торца до шероховатости Ra = 0,63—1,25 мкм, а размер
цилиндрической части струйника доводят в пределах 0,8±0»3 мм.

Окончательно изготовленные детали очищают от технологи-
ческих загрязнений в ультразвуковых ваннах с последующим
контролем геометрических размеров и чистоты рабочих поверх-
ностей.

Приемник является второй половиной гидравлического струй-
ного усилителя, точность его изготовления определяет основные
параметры привода.

На рис. 34 показана конструкция приемника, в котором окна
выполнены круглого и прямоугольного профиля соответственно
с размерами О,5+°*04 и 1+°’04х0,5 ± 0,02 мм.

Толщина перемычки между приемными окнами составляет
0,2 ± 0,02 мм. В некоторых конструкциях приемные окна
выполняют непосредственно в распределительном золотнике
(рис. 36, 5).
Технологический процесс изготовления струнника (сопла)

Таблица 3

№ опе- рации	Наименование операции	Эскиз								Оборудование
1	Заготовительная  Материал В95-1  Термообработка НВ 95			Ом						Печь
										
				ы±о,2						
										
	Фрезерная	W-0.1								Универсальный
							i *			
2	Фрезеровать плоско- сти						r-		f	фрезерный ста- нок 675
										
										
										
3	Токарная  Подрезать торец, цен- тровать, проточить диа- метр 5 мм					М-ц	Z-0,2	0	°/	Токарно-винто- резный станок 1604
			Ml					3d		
				§						
										
	Сверлильная	1					4  0,013  I			s/	Настольно-
										
4	Сверлить и развер- нуть три отверстия							-<cT		сверлильный ста-
										
					0<					нок 2Н106П
										
							*11*			
						22*	>o.s			
										
5	Токарная  Сверлить отверстие диаметром 3 мм. Пере- установить деталь и раз- вернуть конус			|€		0,63, V  ; J?*30'				Токарно-винто- резный станок 1604
										
						i 30 ±0,03				
										

4*

51
Продолжение табл. 3

№ опе- рации	Наименование операции		Эскиз		Оборудование
6	Токарная  Точить наружные по- верхности и конус	fl		?-  г	Токарно-винто- резный станок
				И*	1604
					
7	Сверлильная  Сверлить, рассвер- лить, нарезать резьбу				
					Настольно- сверлильный ста-
			Шг		
			1 а  •		нок 2Н106П
8	Фрезерная  Фрезеровать паз				
					Универсально- фрезерный ста- нок 675
				3	
		Про, допус	оыб не , 'кается		
9	Доводочная  Довести торец		0,32/ V		Доводочная плита или спе- циальный плоско- доводочный ста- нок
					
					
10	Промывочная  Промыть по типовой технологии		—		Ультразвуко- вая ванна
11	Контрольная  Контроль гидравли- ческих характеристик		—		Специальный стенд
В зависимости от агрессивности рабочей жидкости и темпе-
ратурных условий эксплуатации для приемника применяют раз-
личные материалы, но наиболее широко нержавеющие стали
марки 9X18, закаливаемые до высокой твердости.

В качестве заготовки для изготовления отдельного приемника
(рис. 34) применяют пруток с HRC 18—26 с припуском на обра-
ботку до 0,5 мм. Длину заготовки выбирают с учетом количества

Рис. 34. Конструкция приемника

и размеров контрольных образцов после термообработки и коли-
чества изготовляемых деталей из одной заготовки.

Первые операции технологического процесса предусматривают
токарную обработку наружной поверхности. Зацентровку с двух
сторон с последующим шлифованием также по наружной поверх-
ности с точностью 0,01 мм и шероховатостью Ra = 0,63ч-1,25 мкм.

Базируя по наружной поверхности, в специальном приспо-
соблении шлифуют паз 2Л3 и с фиксацией по этому пазу сверлят
два косых отверстия диаметром 1,2 мм по кондуктору. Далее,
с использованием специального приспособления, на плоскошли-
фовальном станке обрабатывают четыре лыски и после этой опе-
рации деталь отправляют на шлифование по наружной поверх-
ности с оставлением припуска 0,02 мм на окончательную доводку.
Если из одной заготовки изготовляют несколько деталей, то
заготовки перед термообработкой разрезают на части для каждой
детали и после снятия заусенцев и скругления острых кромок
отправляют на термообработку в защитной атмосфере до HRC
56—60 с последующей обработкой холодом при —60е С в тече-
ние 2—3 ч не позднее чем через 30 мин после закалки.

Далее деталь отправляют на доводку по диаметру 6 мм с обес-
печением точности по цилиндричности в пределах 3—5 мкм и
шероховатости Ra = 0,16ч-0,32 мкм и натяга 0,007—0.01 мкм
с сопрягаемой посадочной поверхностью.

После доводки наружную поверхность тщательно полируют.
Приемные окна круглого сечения сверлят и развертывают по
кондуктору. В случае же, когда приемные окна имеют прямо-
угольный профиль, обработку их производят на электроискровых
станках методом прямого копирования.

Окончательно обработанные детали промывают в ультразву-
ковых ваннах и подвергают контролю на соответствие чертежу.
Размер приемных окон и толщину перемычки между ними прове-
ряют с помощью микроскопа.
ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ЗОЛОТНИКОВЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЕЙ

ТИПЫ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗОЛОТНИКОВЫХ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЕЙ
И ИХ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

В быстродействующих следящих гидроприводах широкое при-
менение получили цилиндрические золотниковые распредели-
тели. Основное их преимущество заключается в том, что они
просты по конструкции, надежны в работе, уравновешены и
при соответствующей точности изготовления требуют незначитель-
ных сил для перемещения золотника и перепуска рабочей жид-
кости. Несмотря на многообразие конструкций, в настоящее
время наибольшее распространение получил четырехходовой
золотниковый распределитель, принципиальная схема которого
приведена на рис. 35.

Цилиндрический золотниковый распределитель состоит из
гильзы 1 и золотника 2, спаренных по зазору и перекрытию.
Под рабочим зазором понимают разность диаметров гильзы и
золотника 6 = dr — d3.

Значение допуска на рабочий зазор е определяется величиной
отклонения от цилиндричности сопряженных рабочих поверх-
ностей, т. е. бе = Дг + Д3, где Д3 — величина отклонения
от цилиндричности поверхности золотника; Дг — величина откло-
нения от цилиндричности отверстия гильзы.

Так как обработка отверстия гильзы технологически сложнее,
2	1

обычно принимают Дг = -убе и Д3 = — 6е. Поэтому для высоко-
точных распределителей отклонения сопряженных поверхностей
гильзы и золотника от цилиндричности составляют не более 0,5—
1 мкм; при этом золотник должен перемещаться свободно, без
заеданий под действием собственного веса при любом положении
его в отверстии гильзы.

Для протока рабочей жидкости в гильзе имеются проходные
щели с размерами а и Ь. Ширина проходных щелей в гильзе
меньше ширины рабочего пояска золотника, поэтому, когда
а < Z, принято считать, что золотниковый распределитель имеет
положительные перекрытия, при а > I — отрицательные, а при
а = I — нулевые. Как видно на рис. 35, статическая точность
системы определяется значением перекрытий наливных кромок
/г1н и Zi2H и ПРИ нейтральном положении золотника подача рабочей
жидкости в исполнительный механизм не происходит.

После того, как золотник при смещении влево или вправо
пройдет расстояние ft1H или й2н, начнется поступление рабочей
жидкости в силовой цилиндр и соответственно перемещение
поршня и исполнительного штока. С увеличением величины
перекрытия hH зона нечувствительности будет соответственно
больше, это приводит к снижению чувствительности и точности
систем. При отрицательных перекрытиях рабочая жидкость будет
поступать в полости силового цилиндра и соответственно в слив-
ную магистраль при нейтральном положении золотника.

Наличие отрицательного перекрытия повышает чувствитель-
ность и точность системы, но приводит к непроизводительным
потерям жидкости при неподвижном поршне в цилиндре. Вели-
чина этих потерь будет зависеть от значений перекрытия и диа-

Рис. 35. Конструкция золотникового усилителя цилиндрического типа

метрального зазора. При положительном перекрытии непроизво-
дительные потери, по сравнению с золотниковыми устройствами,
имеющими отрицательные перекрытия, ничтожны и зависят в основ-
ном от диаметрального зазора между гильзой и золотником.
В этом случае утечка происходит по капиллярной кольцевой щели,
образованной внутренней поверхностью гильзы и поверхностью
рабочего пояска золотника, перекрывающего проходную щель.
При нулевом перекрытии, когда а = /, длины проходной щели
и рабочего пояска золотника должны быть равны. Понятие нуле-
вого перекрытия имеет больше теоретическое значение, чем
практическое, так как изготовление золотниковых распредели-
телей с абсолютно равными по длине проходными щелями и рабо-
чими поясками практически невозможно. Это объясняется не
только невозможностью точного измерения, но и технологиче-
скими трудностями, связанными с изготовлением острых отсеч-
ных кромок как у гильзы, так и у золотника. В действительности
уже небольшое скругление острых кромок изменяет характери-
стику, и в этом случае золотниковые распределители с нулевым
перекрытием превращаются в золотниковые распределители с от-
рицательным перекрытием.

Значения перекрытий в современных высокочувствительных
золотниковых распределителях составляют =^10; 0—20; 10—
30 мкм. Подобные высокие требования вызывают необходимость
56
расположения рабочих кромок гильзы и золотника в одной пло-
скости с отклонением в пределах не более 10—15 мкм.

Известно, что устойчивость, следящей системы может быть
достигнута в результате приближения к линейной характери-
стике каждого из ее звеньев. Поэтому к золотниковому распре-
делителю, как к одному из основных звеньев системы, также
предъявляют требование линейности расходной характеристики.
Для обеспечения линейной характеристики необходимо, чтобы
при заданном перепаде давления равные приращения смещения
золотника сопровождались равными приращениями расхода ра-
бочей жидкости. Это требование может быть обеспечено в случае,
когда проходные щели в золотниковых гильзах имеют прямо-
угольные проходные сечения. Применяемые в приводах золот-
никовые распределители имеют проходные щели различной формы
и размеров, обеспечивающие требуемый закон регулирования
системы.

Гильзы и золотники разных конструкций приведены на рис. 36.
Проходные щели прямоугольного профиля в гильзах представ-
ляют собой кольцевые проточки, соединенные с отверстиями для
подачи рабочей жидкости (рис. 36, а).

Требование обеспечения малых расходов вызывает ограни-
чение ширины рабочей щели гильзы и диаметра золотника до
таких размеров, изготовление которых практически становится
невозможным.

Одной из возможностей использования гильз с кольцевыми
проточками с сохранением технологических размеров является
применение золотников, имеющих прерывистые рабочие кромки,
когда торец рабочего пояска золотника имеет не плоскую, а слегка
коническую форму в виде отдельных лысок на рабочем пояске
(рис. 36, а, б). При такой конструкции золотника отсекающие
кромки его перемещаются на наружную поверхность рабочих
поясков. В этом случае также значительно затрудняется изго-
товление их в одной плоскости с точностью 10—15 мкм. Приме-
нение подобных золотников позволяет, однако, выполнять в гиль-
зах технологические кольцевые проточки, обеспечивающие удоб-
ства обработки, измерения и качество отсекающих кромок. Однако
комплектование золотника с гильзой по перекрытиям, особенно
при значениях последнего 0—20 мкм и диаметре золотника менее
10 мм, усложняется не только технологической трудностью обес-
печения расположения отсечных кромок золотника в одной
плоскости, но и невозможностью точного измерения ширины
отсекающих кромок и расстояния между ними.

Гильзы с проходными щелями в виде отверстий (рис. 36, б)
применяют в случае, когда не предъявляются особо строгие
требования к линейности характеристики по расходу. В этой
конструкции величина перекрытия будет определяться расстоя-
нием от кромок отверстия до торца пояска золотника при его
нейтральном положении.
Наиболее технологичной в отношении обеспечения высокой
точности изготовления является конструкция золотниковых рас-
пределителей с гильзами, имеющими прерывистые проходные
щели некруглой формы (рис. 36, в, г), при этом отсекающие кромки
золотника могут быть круговыми, а достижение требуемых рас-

Рис. 36. Типовые представители цилиндрических

золотниковых усилителей

ходов рабочей жидкости обеспечивается за счет соответствующих
размеров проходных щелей гильзы. На рис. 36, д показаны
гильза и золотник струйного усилителя. Золотник имеет прямые
отсекающие кромки и два приемных окна в утолщенной части
для направлейия потока рабочей жидкости в требуемую полость
гильзы.
Проходные щели некруглой формы в гильзах при небольших
размерах могут быть выполнены механическим путем (протяги-
ванием и др.) с применением специальных приспособлений, обес-
печивающих расположение всех щелей в одной плоскости. Эти
операции могут быть выполнены только до термообработки, но
деформации, возникающие при термических операциях, приводят
к снижению достигнутой точности при механической обработке.
Исправление погрешностей, вызванных термообработкой, прак-
тически неосуществимо, поэтому конечная точность обработки
проходных щелей в этом случае не полностью зависит от точности
механической обработки. Технологические трудности точного
изготовления проходных щелей малого размера привели к созда-
нию сборных гильз, состоящих из набора отдельных втулок.

Рис. 37. Конструкция сборной гильзы

На рис. 37 приведена конструкция подобной гильзы золотни-
кового распределителя, выпускаемого фирмой «Dowty Roto!
Ltd» (Англия). Гильза состоит из пяти втулок, причем на торцах
двух крайних 1 и 5 и одной средней 3 выполнены пазы прямо-
угольного сечения и окончательное соединение всех этих втулок
после соответствующей обработки производится посредством
пайки медью в печи. С целью защиты рабочих пазов на торцах
втулок последние промазываются специальным составом, пре-
дохраняющим их от затекания расплавленной меди.

Такая конструкция позволяет с высокой точностью изготов-
лять проходные щели прямоугольного или другого профиля,
но операции соединения отдельных элементов вызывают другие
технологические трудности. Кроме того, последующая термо-
обработка гильзы может привести к появлению нежелательных
деформаций и соответствующих погрешностей. Поэтому такие
конструкции гильз не нашли широкого применения.

Для снижения трудоемкости изготовления и повышения тех-
нологичности подобных конструкций наиболее целесообразно
Изготовление проходных щелей некруглой формы в уже термо-
обработанных гильзах. К таким методам относится электроискро-
вая обработка, позволяющая получать проходные щели любой
формы с точностью, обеспечивающей надежную и устойчивую
работу золотниковых распределителей.

На рис. 36, в, г показаны гильзы с проходными щелями раз-
личных профилей, выполненными электроискровым способом. При-
чем одна из них (рис. 36, в) имеет две проходные щели малых
размеров для подвода рабочей жидкости к полостям гидроци-
линдра. Это вызвано тем, что в некоторых случаях от привода
требуется устойчивая всережимная стабилизация максимальной
скорости штока поршня гидроцилиндра. Обычно стабилизация
максимальной скорости поршня сводится к ограничению макси-
мального хода золотника с помощью упоров, предусмотренных
в конструкции. Иногда стабилизация скорости поршня дости-
гается установкой дросселирующих устройств в сливной линии,
обеспечивающей обратную связь по давлению. Все указанные
способы связаны с изготовлением точных упоров и трудоемкой
регулировкой максимального хода распределительного золот-
ника. Сложность этих способов связана и с износом упоров в про-
цессе эксплуатации. Кроме того, указанные способы не обеспе-
чивают требуемой стабилизации и увеличивают массу и размеры
агрегата. Выполнение в гильзе раздельных проходных щелей
на подаче, площадь которых соответствует требуемому значению
расхода рабочей жидкости, поступающей в полости гидроци-
линдра, позволяет стабилизировать максимальную скорость
поршня, которая определяется только размерами проходных
щелей, и поэтому она стабильна для всех силовых и температурных
режимов, не требует регулировки и дополнительных устройств
в виде упоров, дросселей и т. д.

Поэтому от точности изготовления размеров подобных щелей
зависит и точность стабилизации максимальной скорости поршня.
Таким образом, для обеспечения эксплуатационных требований
из всех конструктивных размеров наибольшее значение имеют
диаметральные размеры гильзы и золотника, определяющие
величину радиального зазора, осевые размеры, обеспечивающие
требуемые величину перекрытия и размеры проходных щелей,
от которых зависит расходная характеристика, а также геоме-
трическая точность сопряженных рабочих поверхностей.

Требование обеспечения высокой геометрической точности
гильзы и золотника объясняется не только необходимостью со-
хранения по всей длине сопрягаемых поверхностей постоянной
величины зазора, но и с целью уменьшения сил трения покоя,
определяющих быстродействие и чувствительность гидропривода.

С целью повышения технологичности конструкций золотни-
ковых распределителей, снижения стоимости изготовления,
а также сокращения сроков изготовления и доводки важное зна-
чение имеют унификация и нормализация деталей. Важной
характеристикой является расход рабочей жидкости в управляе-
мом золотниковом дросселе в зависимости от его хода Q = f (х).
Исходя из требуемых значений скоростных характеристик при-
60
вода, определяют размеры проходных щелей в гильзе распреде-
лителя. Изменяя размеры проходных щелей при одном и том же
значении хода золотника, т. е. при х — const, р — const, можно
получить различные расходные характеристики.

Имеются унифицированные гидроусилители, различающиеся
только размерами проходных щелей. Для получения значительных
расходов рабочей жидкости, наряду с увеличением проходных
щелей увеличивают размеры гильз и золотников с целью созда-
ния жестких конструкций.

Детали золотниковых распределителей работают в тяжелых
условиях, испытывая влияние высоких и низких температур, давле-
ний, вибрационных и ударных нагрузок. Условия работы этих
деталей усложняются также и минимальными значениями зазоров
между сопряженными поверхностями. В процессе эксплуатации
в результате износа детали постепенно изменяют свои размеры
и геометрические формы. В золотниковых устройствах наиболее
распространенным является эрозионный вид износа, представля-
ющий собой разрушение поверхностей золотника и гильзы в ре-
зультате воздействия механических частиц, содержащихся в не-
достаточно хорошо отфильтрованной рабочей жидкости. Наиболее
интенсивному износу при этом подвергаются рабочие отсечные
кромки гильзы и золотника, что приводит в конечном счете к ухуд-
шению эксплуатационных параметров.

В золотниковых распределительных устройствах степень чи-
стоты рабочей жидкости значительно влияет также на величину
силы трения.

Учитывая большое влияние износа рабочих поверхностей
на эксплуатационные параметры для изготовления деталей золот-
никовых распределителей, применяют высоколегированные и ка-
чественные инструментальные, шарикоподшипниковые, цементи-
руемые и нержавеющие стали, обладающие высокой твердостью
и износостойкостью, малым коэффициентом линейного расшире-
ния, высокой стойкостью в условиях повышенных давлений и
температур, коррозионной теплостойкостью и хорошей обраба-
тываемостью.

В целях уменьшения припусков под отделочные операции
материалы должны иметь минимальную деформацию после терми-
ческой обработки. Такими свойствами обладают цементируемые
стали 12ХНЗА, 18Х2Н4ВА, шарикоподшипниковая сталь ШХ15,
инструментальная сталь ХВГ, нержавеющие стали 9X18 и др.

Никелесодержащие цементируемые стали применяют для зо-
лотниковых устройств вследствие высокой вязкости сердцевины
при твердости цементируемых поверхностей HRC 58 и хорошей
обрабатываемости резанием. Однако эти стали требуют сложной
термической обработки для распада остаточного аустенита. Стали
ХВГ и ШХ15, обладающие примерно одинаковыми механиче-
скими свойствами, имеют большую разницу в стоимости. Являясь
термообрабатываемыми сталями, они имеют при высокой твердости
и высокую хрупкость и сравнительно быстро изнашиваются нри
воздействии абразивных частиц. Кроме того, сталь ШХ15 обла-
дает низкой коррозионной стойкостью. Для золотниковых дета-
лей широко применяют нержавеющую сталь 9X18, обладающую
твердостью HRC 55 и хорошей обрабатываемостью металлическим
и абразивным инструментами. К недостаткам этой стали относится
недостаточно высокая твердость.

ОСОБЕННОСТИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ

ГИЛЬЗ И ЗОЛОТНИКОВ

К предварительным операциям технологического процесса
изготовления гильз и золотников предъявляют высокие требова-
ния по точности, так как необходимо обеспечить малые припуски
в целях снижения трудоемкости последующих чистовых и дово-
дочных операций. Эти требования включают обеспечение прямо-
линейности центрального отверстия гильзы, а также геометриче-
ской формы в поперечном и продольном направлениях гильзы
и золотника. Высокие требования к точности форм деталей вы-
званы еще и трудностью Исправления погрешностей предвари-
тельной обработки на окончательных операциях.

В качестве исходной заготовки обычно применяют пруток
соответствующего сортамента, причем, если первые черновые
операции выполняют на многошпиндельных автоматах, то прутки-
заготовки поступают предварительно отрихтованными и со сня-
тыми фасками под зажимную цангу. Черновая обработка наруж-
ных поверхностей гильзы и золотника производится на универ-
сальных токарных, револьверных, одношпиндельных или много-
шпиндельных автоматах до 4-го класса точности и шероховатости
Rz = 10ч-20 мкм и Ra = 1,25 4-2,5 мкм с оставлением припуска
на окончательную обработку 0,5—0,6 мм.

Обработку центрального отверстия гильз диаметром 6—8 мм
производят сверлением, зенкерованием, развертыванием и т. д.
Несмотря на многообразие этих операций, в технологических
процессах преобладают сверление спиральными сверлами с по-
следующим зенкерованием или только сверление ружейным свер-
лом под термообработку.

Процесс предварительной обработки гильзы до окончатель-
ного размера отверстия 6+0-012 мм по первому варианту содержит
операции сверления отверстия диаметром 5,5 мм и с шерохова-
тостью Rz = 20 4-40 мкм и последующее зенкерование отверстия
диаметром	мм с шероховатостью Rz = 104-20 мкм.

По второму варианту технологический процесс обработки
центрального отверстия включает одну операцию сверле-
ния диаметром 5,96+0’02 мм с шероховатостью Ra = 0,624-
4-1,25 — Rа = 0,324-0,63 мкм с использованием специального
ружейного сверла. Этот вариант является более экономичным,
так как в нем отсутствуют операции зенкерования и шлифования
отверстия после термообработки.
Операцию сверления ружейными сверлами выполняют на
специальных или приспособленных токарно-револьверных стан-
ках при п = 2100 об/мин и подаче s = 0,2 мм/об, при этом дости-
гают шероховатость Ra = 0,62 ч-1,25 мкм и точность в пределах
0,1—0,15 мм. После обработки центрального отверстия с остав-
лением припуска 0,8—1 мм гильзы обычно поступают на опера-
ции зенкерования фасок, так как на ряде заводов дальнейшую
обработку ведут с использованием этих фасок в качестве уста-
новочных баз.

На некоторых заводах последующую обработку наружных
поверхностей ведут с использованием в качестве базы централь-
ного отверстия. Такое базирование является более точным, но
вследствие разброса размеров отверстия требует применения
специальных разжимных оправок.

После подрезки второго торца, зачистки, промывки и про-
межуточного контроля гильза поступает на последующую обра-
ботку или отправляется в гальванический цех в случае изготов-
ления из цементируемой стали. Защиту нецементируемых поверх-
ностей от насыщения углеродом производят омеднением с толщи-
ной слоя 6—8 мкм, после чего гильза поступает на операцию
растачивания центрального отверстия для снятия меди.

Обычно сверление поперечных отверстий в гильзе производят
или на вертикально-сверлильных станках или на специальных
полуавтоматических станках, на которых одновременно обраба-
тывают все отверстия, расположенные в одном ряду, с исполь-
зованием многоинструментальной наладки.

При сверлении этих отверстий в местах пересечения с вну-
тренней поверхностью гильзы образуются заусенцы, зачистка
которых представляет определенные трудности. Для удаления
заусенцев и скругления острых кромок предусматривают различ-
ные операции и средства. Наиболее эффективной является метод
гидроабразивной зачистки.

Особенностью метода является то, что гидроабразивная смесь
прокачивается через обрабатываемую деталь не в одном напра-
влении, а, следуя за возвратно-поступательными движениями
поршня, меняет направление движения в такт с работой насоса.
Для удаления заусенцев применяют также электрохимический
способ, схема которого приведена на рис. 38. Рабочей частью
устройства является сопло 2, присоединяемое к отрицательному
полюсу источника постоянного тока. Анодом служит гильза 3,
а катод изолирован при помощи эбонитовой втулки /. Электролит,
представляющий собой 15—20%-ный раствор азотнокислого на-
трия или калия, подают в зону обработки. Для полного снятия
заусенцев на отверстии диаметром 6-10“3 м требуется 30—90 с
при силе тока 1,5—2 А и напряжении 18—20 В. После электро-
химической обработки детали обязательно промывают холодной
водой, затем содохромпиковым раствором и сушат сжатым воз-
духом.
Рис. 38. Схема электрохи-
мического способа удаления
заусенцев

операциями производят

Предварительные операции технологического процесса обра-
ботки золотника служат для придания ему общей конфигурации
до термообработки. Обычно этот этап включает подрезку торцов,
шлифование наружной поверхности на круглошлифовальных
бесцентровых станках типа ЗГ18, ЗА 18, 3180, проточку шеек
золотника и центров, которые в дальнейшем используют как
технологические базы. По окончании предварительной обработки
золотник, пройдя слесарную операцию по зачистке заусенцев,
промывку и промежуточный контроль,
поступает в термический цех.

Качество изготовления гильзы и зо-
лотника во многом зависит от терми-
ческой обработки, применяемой на
различных стадиях производственного
процесса. На некоторых заводах
прутки-заготовки подвергают предва-
рительной термической обработке (за-
калке и отпуску) для улучшения обра-
батываемости резанием, а также для
размельчения и стабилизации струк-
туры. После предварительной механи-
ческой обработки гильзы и золотники
поступают на термическую обработку.
В зависимости от химического состава
и требуемых механических свойств
стали детали подвергают цементации,
закалке и другим видам термической
обработки.

Термическую обработку деталей пе-
ред шлифовальными и доводочными
с целью получения высокой твердости,

износостойкости, прочности, уменьшения деформации от тепло-
вых напряжений и воздействия внешних сил, а также сохра-
нения стабильности размеров при хранении и эксплуатации.

Термическая обработка гильз и золотников, изготовленных
Из сталей 12ХНЗА, включает цементацию, закалку, обработку
холодом и отпуск. Широко применяется газовая цементация
в печах типа Ц или ЩЦН с применением в качестве карбюризатора
синтина, пиробензола или эндотермической атмосферы. Рабочие
поверхности гильз и золотников цементируют на глубину 0,5—
0,8 мм с последующей закалкой в соляных ваннах при температуре
790 ± 10° С. Непосредственно после закалки детали подвергают
обработке холодом при —70° С в течение 2 ч.

Обработку холодом проводят для полного перевода аустенита
цементированного слоя в мартенсит, что приводит к повышению
твердости и стабильности геометрических размеров. Отпуск
деталей производят в масляных ваннах при температуре 160

10° С с выдержкой в течение 3—4 ч и охлаждением на воздухе.
64
Твердость цементированных поверхностей составляет HRC58.
После предварительной механической обработки гильзы и золот-
ники из стали ХВГ подвергают закалке, отпуску, обработке
холодом и старению. Нагрев деталей под закалку проводят в со-
ляной ванне, содержащей 50—60% КС1 и 50—40% NaCl с добав-
кой до 2% K4Fe (CN)6.

Перед погружением деталей ванну раскисляют. В ванне де-
тали нагревают до температуры 830	10° С в течение 12—14 мин

с последующим охлаждением в веретенном масле 3 при 20—60° С
в течение 5—10 мин.

Отпуск производится в масляной ванне при 160 Ю° С
в течение 1 ч с последующим охлаждением на воздухе. Все гильзы
и золотники из стали ХВГ проходят также обработку холодом
при температуре —70° С в течение 30 мин.

После обработки холодом детали подвергают новому отпуску
в масляной ванне при температуре 160 ± 10° С в течение 3 ч.
По окончании отпуска детали охлаждают на воздухе, промывают
и просушивают с последующим выборочным контролем твердости
и микроструктуры. После всего цикла термообработки твердость
деталей должна быть HRC 62.

Золотники и гильзы из стали ШХ15 проходят после предва-
рительной механической обработки закалку и отпуск. Закалку
производят в соляной ванне при температуре 830 ± 10° С в те-
чение 10 мин с последующим охлаждением в веретенном масле,
нагретом до 20—60° С. Отпуск проводят также в масляной ванне
при температуре 160	10° С с выдержкой в течение 1 ч и охлаж-

дением на воздухе. Твердость деталей после термообработки
HRC 56. Термическую обработку гильз и золотников из нержа-
веющей стали 9X18 проводят в защитных нейтральных средах
(аргон и др.) при температуре 1055 ± 5° С с последующим охлаж-
дением на воздухе или в масле. Обработку холодом проводят
при —70° С с выдержкой в течение 2 ч. Отпуск на воздухе при
160	10° С. Все гильзы и золотники, изготовленные из этих

материалов, после прохождения окончательных шлифовальных
операций перед доводкой и комплектованием по рабочим зазорам
подвергают низкотемпературному старению при температуре
140 ± 10° С в течение суток для снятия внутренних напряжений
и стабилизации размеров.

ОКОНЧАТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА
ЗОЛОТНИКОВЫХ ГИЛЬЗ

Целью окончательной обработки является обеспечение тре-
буемых точности и качества рабочих поверхностей гильзы. Выбор
методов окончательной обработки зависит не только от техниче-
ских условий, предъявляемых к гильзе, но и от геометрических
размеров, конфигурации, технологических баз и от величины
погрешностей, вызванных на этапе предварительной обработки.

5 Я. А. Бекиров	65
Окончательный этап техпроцесса изготовления гильзы содер-
жит ряд операций, связанных с обработкой центрального отвер-
стия гильзы, получением проходных щелей заданной формы и
шл ифован ием н ар у жных повер хностей.

Наиболее трудоемкой и технологически сложной являются
окончательная обработка и контроль центрального отверстия
гильзы. Основными методами обработки, применяемыми при
этом, являются хонингование и доводка.

Хонингование. Хонингование — это процесс обработки с по-
мощью абразивных или алмазных брусков, закрепленных на
хонинговальной головке, называемой хоном.

В настоящее время широко применяют алмазные хонинговаль-
ные бруски. Рабочий слой алмазных брусков на 70—80% состоит
из плотно спеченной малопористой связки, остальные же 20—
30% занимают более или менее равномерно распределенные
в связке зерна алмазов. Алмазный слой прочно спечен с нижеле-
жащим безалмазным слоем, состоящим из связки того же состава.
Бруски припаивают или приклеивают к стальным колодкам
соответственно припоем ПОС-ЗО, ПОС-40 или ПОС-61 и эпоксид-
ной смолой с отвердителем.

Алмазное хонингование вследствие высоких режущих свойств
алмазных зерен обеспечивает повышение производительности,
чистоты поверхностей, высокую размерную точность, а также
лучшее исправление погрешностей формы отверстий.

Процесс хонингования имеет ряд существенных отличий от
других видов абразивной обработки отверстий. В отличие от
процесса внутреннего шлифования при хонинговании в резании
одновременно участвует число зерен в 100—200 раз больше вслед-
ствие большой контактной поверхности, что позволяет уменьшить
скорость резания, а также давление брусков. В связи с этим
с повышением съема металла одновременно снижается темпе-
ратура в зоне резания, что приводит к получению высокого каче-
ства поверхностного слоя металла.

Однако при хонинговании недостаточно интенсивно исправ-
ляются такие погрешности, как овальность и непрямолинейность
оси отверстия, что объясняется малой жесткостью инструмента
в продольном направлении. Интенсивное исправление этих по-
грешностей может быть достигнуто увеличением жесткости хонин-
говальной головки и брусков, обеспечением контакта брусков
с обрабатываемым отверстием не менее чем на 70—80% их общей
поверхности и выбором длины брусков в пределах 0,8—0,9 длины
отверстия. При удовлетворении этих требований кривизна оси
и овальность отверстия не превышают 3—5 мкм.

Для наиболее производительного хонингования необходимо,
чтобы следы режущих зерен взаимно пересекались под значи-
тельным углом, так как при этом уменьшается проскальзывание
режущих зерен по старым канавкам и создаются лучшие условия
для срезания микронеровностей. Траектории рабочего движения
66
зерен на обрабатываемой поверхности имеют вид винтовых пере-
крещивающихся линий, создающих характерную для хонингова-
ния сетку штрихов.

Производительность процесса хонингования, а также шерохо-
ватость обрабатываемых поверхностей во многом зависят от
давления брусков, которое определяется механическими свой-
ствами обрабатываемого материала, жесткостью хонинговальной
головки и детали, характеристикой брусков и припуском на обра-
ботку. В табл. 4 приведены режимы хонингования деталей из
закаленных сталей брусками из синтетического алмаза при ско-
рости возвратно-поступательного движения хонинговальной го-
ловки в пределах 15—18 м/мин.

Таблица 4

Режимы хонингования деталей из закаленных сталей
(давление 6—8 кгс/см2)

Зернистость и концен- трация брусков	Окружная скорость, м/мин	Припуск на диаметр, мм	Шероховатость обработанной поверхности Ra, мкм
АС6 100%			45	0,03	0,32—0,63
АСМ40 100% ....	50—55	0,01	0,16—0,32
АСМ28 100% ....	50—55	0,005	0,08—0,32

Для обработки отверстий отечественная промышленность вы-
пускает вертикально-хонинговальные станки типа ОФ-20, ОФ-12,
ОФ-14А и др. Хонинговальные станки универсального назначе-
ния выпускают также иностранные фирмы «Микроматик» (США),
«Нагель» (ФРГ) и «Наумбург» (ГДР).

Все хонинговальные станки обеспечивают автоматический
ввод хонинговальной головки в обрабатываемое отверстие, пред-
варительный разжим брусков с малым зазором по отношению
к минимальному исходному диаметру, затем подачу брусков,
«выхаживание» без подачи, сближение брусков до исходного
положения и вывод головки из отверстия. У станков для хонин-
гования малых отверстий в связи с ограниченным пространством
между корпусом хонинговальной головки и обрабатываемой
поверхностью смазывающе-охлаждающую жидкость (СОЖ) под-
водят как с нижней, так и с верхней сторон отверстия. В каче-
стве СОЖ применяют смесь из 25% веретенного масла и 75%
керосина. СОЖ уменьшает работу резания и трения, препятствует
охватыванию связки брусков с обрабатываемой поверхностью
и их засаливанию, удаляет стружку и интенсивно отводит тепло
от зоны обработки.

Обрабатываемую гильзу устанавливают на станке в само-
устанавливающихся приспособлениях относительно хонинго-
вальной оправки, которая в свою очередь крепится в шпиндельной-
5*	67
головке станка. Хонингование отверстий гильз обычно является
предварительной операцией перед окончательными доводочными
операциями.

Особенности процесса доводки отверстия гильзы. Обеспече-
ние геометрической точности центрального отверстия гильзы
в пределах 0,5—2 мкм при шероховатости Ra = 0,040 4-0,160 мкм
осуществляется доводкой с применением абразивных или алмаз-
ных паст. Основным рабочим инструментом при доводке является
чугунный притир с нанесенным на его поверхность тонким слоем
абразивной или алмазной пасты. Резание происходит за счет
внедренных (шаржированных) в поверхность притира алмазных
или абразивных зерен. При этом в зависимости от способа до-
водки притир и обрабатываемая гильза имеют различные виды
движения. При доводке отверстия гильзы на специальных верти-
кально-доводочных станках основным движением притира яв-
ляется возвратно-поступательное и вращательное относительно
неподвижной самоустанавливающейся гильзы. При машинно-
ручной доводке притир получает вращение от шпинделя доводоч-
ной бабки, а гильза перемещается относительно его вручную.

Точность и длительность такого способа доводки во многом
зависит от опыта исполнителя, так как он должен чувствовать
погрешность формы на отдельных участках доводимых поверх-
ностей и, изменив скорость перемещения детали относительно
притира, обеспечить требуемую точность.

Основными факторами, существенно влияющими на точность,
шероховатость и производительность при доводочных операциях,
являются: удельное давление притира на обрабатываемую по-
верхность; скорости вращательного и возвратно-поступательного
движения притира; величина припуска; применяемая доводочная
паста; материал и конструкция притира.

Давление притира на деталь в значительной степени опреде-
ляет производительность и качество обработанной поверхности.
Увеличение давления до определенного предела повышает съем
металла, после которого может наступить явление «схватывания»
притира, что резко снижает производительность и точность.
При доводке гильз с наиболее широко распространенными раз-
мерами отверстий в пределах 5—15 мм значение оптимального
давления составляет 1,2—2,8 кгс/см2 при окружной скорости
притира 10—20 м/мин. Причем скорость возвратно-посТупатель-
ного движения притира выбирается в 2 раза меньше, чем окруж-
ная.

Выбор величины припуска определяется степенью шерохо-
ватости и точностью обработки. В табл. 5 приведены значения
припусков на доводочные операции в зависимости от требуемых
шероховатостей и точности обработки при исходной шерохова-
тости не ниже Ra = 0,16 4-0,63 мкм.

В доводочных операциях широкое применение нашли абразив-
ные и алмазные пасты и в последнее время пасты из нового син-
68
Значения припусков на доводку

Требуемые параметры шероховатости, мкм	Точность обработки, мкм	Последова- тельность операций	Припуск на доводку, мм
Ra ~ 0,0804-0,160	3,0—5,0	1	0,03-0,05
Ra = 0,0404-0,080	1,0—2,0	1  2	0,03—0,05 0,005—0,01
Ra = 0,0204-0,040	0,2—0,5	1  2  3	0,03-0,05 0,005—0,01 0,002—0,003
Rz = 0,0504-0,100	0,1—0,3	1  2  3  4	0,03—0,05 0,005—0,01 0,002—0,003 0,0005—0,001

тетического высокотвердого материала эльбора. По составу и
характеристике доводочные пасты достаточно разнообразны. По
зернистости они подразделяются на грубые, с размерами зерен
основной фракции 40—100 мкм, для выполнения черновых опе-
раций, пасты средней группы, с размерами зерен 14—40 мкм для
предварительных операций и пасты мелкой группы с размерами
зерен 5—14 мкм и тонкие с размерами зерен 1—5 мкм для окон-
чательной и тонкой доводочных операций, обеспечивающих ше-
роховатость Ra = 0,02 4-0,08 и Rz = 0,025 4-0,1 мкм. Для при-
готовления первых двух групп паст применяют в основном по-
рошки электрокорунда, а для тонких — мелкодисперсную окись
алюминия.

Применяют также синтетические алмазные материалы, выпу-
скаемые опытным заводом НИИсинтетических сверхтвердых ма-
териалов и инструмента. Алмазные пасты также характеризуются
размером зерна основной фракции и концентрацией, определя-
ющей весовое содержание алмаза в пасте. Концентрация алмаза
зависит от его зернистости, и чем крупнее зернистость, тем боль-
шей концентрации должна быть паста. Алмазные пасты выпускают
нормальной, повышенной и высокой концентрации.

Применение доводочных паст из эльбора, основной состав-
ляющей которого является кубический нитрид бора, взамен абра-
зивных при одной и той же зернистости приводит к увеличению
производительности в 1,5—2 раза, снижению шероховатости до
Ra = 0,02 мкм при исходной Ra = 0,16. По сравнению же с искус-
ственными алмазными пастами при одних и тех же характери-
стиках пасты из эльбора приводят к снижению шероховатости до
Ra = 0,05 при исходной Ra = 0,16. Для окончательной доводки
отверстий гильз применяют пасты марок БП-7В, БП-5В и БП-ЗВ.
В табл. 6 даны рекомендации по выбору доводочных паст в за-
висимости от обрабатываемости материала и требуемой шерохо-
ватости.

На точность отверстия гильзы большое влияние оказывает
геометрия притира и ее постоянство в процессе доводки, т. е.
точность притира в конечном счете определяет и точность обра-
батываемого отверстия.

Притир представляет собой стальную оправку с конусностью
1 : 50, на которую насаживается рубашка, имеющая такую же
конусность. Причем прилегание конусных поверхностей по краске
должно быть не менее 75%. Для обеспечения этого наружные
конусные поверхности оправки и специальной развертки для
обработки внутренней поверхности рубашки шлифуют при одной
установке. Рабочая поверхность рубашки притира может иметь
различный рельеф, что влияет на производительность доводки.

Рубашки притиров с различным рельефом показаны на рис. 39.
Проведенные автором экспериментальные работы показали, что
наилучшие результаты по производительности и точности дают
притиры с перекрещивающимися (крестовидными) канавками
(рис. 39, г). Поэтому притиры такой конструкции получили
в последнее время широкое распространение. Основные конструк-
тивные данные и технические требования на такие притиры при-
ведены в табл. 7.

На стандартную конусную державку (конусность 1 : 50) на-
сажена разжимная рубашка с крестовидными канавками и спи-
ральным пазом. Канавки шириной 1 мм, глубиной 0,8 мм и дли-
ной 6—10 мм в зависимости от длины и диаметра притира выпол-
нены под углом 45Q к его оси. Они расположены в шахматном
порядке по всей поверхности рубашки и надежно удерживают
доводочные материалы на притире. В ходе притирки доводочные
материалы постепенно поступают на рабочую поверхность, благо-
даря чему они используются более рационально, что интенсифи-
цирует процесс доводки.

Спиральный паз рубашки выполнен одним шагом спирали,
равным 150 мм для притиров диаметром 5—50 мм. Ширина паза
1—2,6 мм в зависимости от размеров притира. Он обеспечивает
высокую цилиндричность притира после каждого разжима ру-
башки и, следовательно, высокую точность доводки отверстий.
Притиры со спиральным разрезом обладают большой степенью
расширения и сжатия, что позволяет одним и тем же притиром
доводить отверстия большого диапазона размеров (при меньшем
расходе паст) с устойчивым обеспечением шероховатости Ra =
= 0,026 4-0,15 мкм..

Материалом для рубашки притира обычно служит серый
чугун марки СЧ 12-28, который подвергается отжигу для полу-
чения равномерной структуры. Производительность (съем ме-
70
Доводочные пасты, применяемые в зависимости

от обрабатываемого материала и шероховатости поверхности

Наименование обрабатываемых материалов	Достигае- мая шеро- ховатость Ra, мкм	Применяемая паста
Сталь Р18, Р5, Х12, Ф1,  ЭИ928 при HRC 64	0,02—0,16  0,16—0,63	АСМЗ/2 НОМ; АСМ5/3 НОМ;  АСМ7/5 НОМ; АСМ10/7 НОМ;  АСМ28/20 НОМ
Стали 9X18, ШХ15, 12ХНЗА, 18Х2Н4ВА, 38ХМЮ при HRC 64	0,04—0,16  0,16—0,63	М-7; М-5; М-3; ГОИ-7; ГОИ-5; М-33; М-28; М-10; М-7; ГОИ-15
Все материалы, приведен- ные выше с твердостью HRC 41	0,32—1,25	М-33; М-28; М-10; ГОИ-Ю; ГОИ-7
Цветные сплавы на основе меди: ВБ-24; БрБ-2; ВБр-3 И др.	0,32—1,25  0,16—0,32	М-33; ’М-28; М-10; ГОИ-Ю; ГОИ-7
Легкие сплавы на основе алюминия АК 4-1, АК 6, ВАЛ-5 и др.	1,25—2,5 0,32—0,63	М-33; М-28  М-10; М-5; М-3
Легкие сплавы на основе алюминия с твердым анодиро- ванием	0,32—0,63  0,08—0,16	АСМ20/14 НОМ; АСМ14/10 НОМ; АСМ7/5 НОМ;  АСМЗ/2 НОМ
Титановые сплавы ВТЗ-1 и др.	0,16—0,32	БП-5В; БП-ЗВ; БП-7В
Рис. 39. Притиры различных конструкций для доводки отверстий

Таблица 7

Основные размеры притиров для доводки отверстий, мм

Р-0,01	1	h	d		d2	t	a
4,975	40	4	3	3	4,5	8	1
5,475			3,5	3,2	5		
5,975	60		4	3,8	5,5		
6,475			4,5	4,2	6		
6,975			5	4,8	6,5		1,5
7,475		5	5,5	5,2	7		
талла в единицу времени) при работе такими притирами в 1,5—
2 раза выше, чем при работе притирами со спиральными канав-
ками.

В связи с большой трудоемкостью механизация доводки
отверстий гильз имеет актуальное значение для обеспечения полу-
чения стабильной точности и высокой производительности.
Для предварительной и окончательной доводки гильз с разме-
рами отверстий в пределах 8—20 мм широкое распространение
на отечественных предприятиях получит станок модели ОФ-26А,
выпускаемый Одесским заводом фрезерных станков им.
Кирова.

Модернизация серийно выпускаемого станка, выполненная
Центральным научно-исследовательским институтом топливной
аппаратуры (ЦНИТА), позволила обеспечить автоматический
разжим притира с целью компенсации его износа. Это осуще-
ществляется посредством специального устройства, срабатыва-
ющего при выходе притира из обрабатываемого отверстия в край-
нем верхнем положении шпиндельной головки. Одной из важных
проблем в области механизации операций доводки является авто-
матическая подача пасты. Точность и производительность про-
цесса в значительной степени зависят от правильной подачи
пасты. Так, на окончательных доводочных операциях подачу
пасты следует прекратить до окончания цикла доводки с тем, чтобы
период выхаживания осуществлялся без подачи пасты. Это позво-
лит повысить чистоту обработки, так как доводка ведется уже
приработавшейся измельченной пастой. Создание автоматических
устройств для подачи пасты, кроме улучшения условий процесса
доводки, позволяет также уменьшить ее расход.

В ЦНИТА также разработано специальное устройство для
автоматической подачи пасты в процессе доводки отверстий,
предназначенные для использования на станках типа ОФ-26А.
Для управления устройством использованы гидросистема раз-
жима притира и реле времени, установленные на станке.

Качество доведенных поверхностей зависит не только от пра-
вильного выбора оборудования, инструмента, режимов обра-
ботки, но и от других факторов. Для обеспечения высокого каче-
ства обрабатываемой поверхности, сокращения времени доводки
и снижения расхода пасты детали всегда следует тщательно очи-
щать перед началом обработки и между отдельными операциями
доводки. При работе с доводочными пастами необходимо тща-
тельно соблюдать чистоту рабочего места, не допускать попадания
в пасту крупных зерен. Любое крупное зерно может повредить
обрабатываемую поверхность, оставив на ней глубокие риски.
Для паст каждой зернистости необходимо применять отдельный
притир, так как поверхность притира остается шаржированной,
применяемой ранее пастой.

Пример технологической карты изготовления гильзы цилин-
дрического золотникового распределителя приведен в табл. 8.
Технологический процесс изготовления гильзы

7А
Наименование
операции

Эскиз

Оборудование

Фрезерная

Фрезеровать 6 лы-
сок

6

Термическая

Термообработать
в защитной среде
НДС 55

Горизонтально-
фрезерный ста-
нок 6Н804Г

Печь

Внутришлифоваль-
ная

Шлифовать вну-
тренние поверхности



I рИиЛ-Л

	
	м

Универсально-
Круглошлифо-
вальный станок
ЗЕ12

0^99^

Доводочная

Довести централь-
ное отверстие

Вертикально-
доводочный ста-
нок ОФ-26А

Центрошлифо-
вальная

Шлифовать цен-
тровые отверстия

1,2^

0,8*0,1*30°

2 места.

Центрошлифо-
вальный ста-
нок 3921
№ опе- рации	Наименование операции	Эскиз							Оборудование
10	Круглошлифо- вальная  Шлифовать в цен- трах наружную по- верхность		0,6J						Универсально- му гл ©шлифо- вальный	ста-  нок ЗЕ12
			КЗ						
			—К	95					
						uLrtruuM 05	*			
				Ц)3\А\ |1|0J3 |Л					
									
11	Круглошлифо- вальная  Шлифовать коль- цевые канавки			/,2  3,4 \			5/		Универсально- круглошлифо- вальный	ста-  нок ЗЕ12
									
									
12	Плоскошли- фовалъная  Шлифовать 6 лы- сок			i  7,2-0; М					Плоскошлифо- вальный	ста-  нок 3701
				z1					
13	Промывочная  Промыть по типо- вой технологии	—							Ультразвуко- вая ванна
14	Гальваническая  Пассивировать	—							Ванна
15	Электроискровая  Прожечь 6 щелей	А 3'°-‘ -*Н			П,25/  A-А  75^®'  H- рт / if? +оль				Электроискро- вой станок «Эро- зимат»
				Г		15,7-6	\05		
				X  *0,0!)		7-0,05			
									
№ опе- рации	Наименование операции	Эскиз		Оборудование
16	Доводочная  Довести отверстие диаметром с+0,013 о	мм		0,090,	Вертикально- доводочный ста- нок ОФ-26А
17	П ромывочная  Промыть по типо- вой технологии	—		Ультразвуко- вая ванна
18	Контрольная  Контроль гидрав- лических характе- ристик	—		Специальный стенд

ОБРАБОТКА ПРОХОДНЫХ ЩЕЛЕЙ В ГИЛЬЗАХ

Обработка проходных щелей является наиболее ответствен-
ной операцией в технологическом процессе изготовления золот-
никовых распределителей. Перекрытие, зависящее от точности
изготовления отсекающих кромок золотника и проходных щелей
гильзы, и величина рабочего зазора в конечном счете определяют
статические и динамические характеристики гидропривода. По-
этому особое внимание должно быть обращено на качество обра-
ботки отсекающих кромок, которые должны быть острыми, без
сколов, забоин, скруглений, обеспечивать требуемую точность
площади проходной щели и рабочих поясков золотника.

Одним из основных требований, предъявляемых к золотни
ковым распределителям, является линейная зависимость расхода
рабочей жидкости по ходу золотника, необходимая для обеспече-
ния линейной зависимости скорости штока поршня гидроцилиндра
от тока управления. Для обеспечения этого требования, а в не-
которых случаях и определенного нелинейного закона изменения
скоростной характеристики, важное значение имеет точность
размеров и форм проходных щелей, их взаимное расположение
и чистота поверхности. Проходные щели должны быть выполнены
в деталях после термообработки, обеспечивающей твердость не
менее HRC 55, иначе возможны деформации и потеря точности.
Какие бы размеры и формы не имели проходные щели, их изго-
товляют окончательно и, исходя из действительных размеров и
расстояний между ними и заданного значения перекрытия, опре-
деляют ширину и расстояние между рабочими поясками цилин-
дрических золотников.

Независимо от конструкции, размеров центрального отверстия
и проходных щелей гильзы, к отсекающим кромкам золотников
и щелей втулок, распределителей быстродействующих приводов
предъявляют жесткие требования. Отсекающие кромки должны
быть острыми, без скруглений, сколов и заусенцев. Радиусы скруг-
лений прямоугольных проходных щелей допускают не более
0,03—0,1 мм в зависимости от размеров щели. Допустимые зна-
чения радиуса скруглений задают в зависимости от существующих
методов обработки. Биение отсекающих кромок относительно
диаметра внутренней поверхности гильзы должно быть не более
0,01—0,015 м. Ширина проходных щелей и расстояние между
ними должно быть выполнено с точностью ±0,05 мм. Шерохо-
ватость не менее Ra = 1,25 ч-l мкм.

Обработка проходных щелей, образованных кольцевыми про-
точками. В ряде конструкций цилиндрических золотниковых
распределителей, от которых требуется линейная зависимость
расхода рабочей жидкости по ходу золотника, проходные щели
в гильзе представляют собой кольцевую выточку прямоугольного
профиля шириной /, кромки выточки являются отсекающими
(см. рис. 36, а).

Окончательная обработка проходных щелей в гильзах цилин-
дрических золотниковых распределителей, имеющих кольцевые
проточки, производится следующими методами: 1) набором фрез;
2) однокромочными твердосплавными резцами; 3) двухкромоч-
ными твердосплавными резцами; 4) с применением абразивного
инструмента. Обработку набором фрез производят при диаметре
отверстия гильзы большем 20 мм и твердости не более HRC 40
с соответствующим перемещением детали относительно инстру-
мента.

Процесс обработки начинают с врезания фрез на величину,
равную глубине канавки, с последующим движением детали отно-
сительно инструмента с помощью специального приспособления,
имеющего зажимное устройство. Таким путем выфрезеровывают
кольцевую канавку.

В современных быстродействующих гидроприводах в основном
применяют золотниковые распределители с диаметрами в пределах
5—20 мм и твердостью после термообработки не менее HRC 55.
Окончательную обработку отсекающих кромок в таких гильзах
производят на токарных станках с применением расточных резцов,
оснащенных пластинками из твердого сплава. Особые технологи-
ческие трудности вызывает обработка кольцевых выточек в гиль-
зах, имеющих внутренний диаметр 5—10 мм, которые широко
применяют^ современных цилиндрических золотниковых распре-
78
делителях. При обработке канавок в таких гильзах наблюдается
сильное отжатие резца, вибрация, приводящая к нестабильным
размерам ширины канавки и расстояния между ними, волнистость
отсекающих кромок и их неперпендикулярность к оси гильзы.

Рис. 40. Конструкция при-
способления для обработки
кольцевых проходных щелей

Все эти погрешности приводят к нелинейной зависимости
расхода рабочей жидкости по ходу золотника и соответственно
к изменению коэффициента усиления золотника при малых пере-

мещениях, а также к увеличению утечек. Поэтому обработку коль-
цевых выточек в гильзах малого диаметра производят с при-
менением специальных приспособлений и резца, оснащенного
твердосплавной пластинкой. Общий вид такого приспособления
приведен на рис. 40, а на рис. 41 — чертеж резца для обработки
кольцевой проточки шириной 4 мм в гильзе с номинальным вну-
тренним диаметром 10 мм.

Для увеличения жесткости резца и направления его по отвер-
стию обрабатываемой гильзы, для ввода резца в выточку и вы-
вода из нее после обработки в приспособлении имеется эксцен-
триковая втулка /, сквозь которую проходит хвостовик резца.
При вводе в гильзу и выводе из нее резец занимает такое положе-
ние, что его головка не выходит за пределы наружной поверхности

Рис. 42. Графический способ определе-
ния размеров эксцентриковой втулки

эксцентриковой втулки (на
рис. 42 это положение резца
заштриховано).

Размеры направляющей
части эксцентриковой втулки
по диаметру определяют гра-
фическим путем, как пока-
зано на рис. 42. Для этого
вычерчивают в увеличенном
масштабе номинальный вну-
тренний диаметр гильзы dr,
уменьшенный на величину
припуска под окончательную
доводку (для случая, пока-
занного на рис. 42, номи-
нальный диаметр dr=10 мм,
с учетом припуска на до-
водку — d2 = 9,98 мм), и

наружный диаметр dHK

вы-

дывают величину зазора

точки. От диаметра d2 бткла-
Д = 0,4 4-0,5 мм. Смещение отверстия

гильзы относительно ее наружной поверхности, обеспечивающее
утопание кромки резца относительно наружной поверхности

эксцентриковой втулки с целью свободного ввода и вывода его
из отверстия золотниковой гильзы, определяют по формуле

hK + Д

2	’

где hK = --нк— - — глубина канавки.

Величина смещения е, откладываемая от центра гильзы, опре-
деляет положение центра эксцентриковой втулки, из которого
описывается тело резца выбранного радиуса R. Затем устанав-
ливают наибольшую и наименьшую толщину втулки, размеры
головки резца и пластинки твердого сплава. Наружную поверх-
ность эксцентриковой втулки и поверхность хвостовика резца
обрабатывают с допусками по посадке движения 2-го класса
точности. Неконцентричность наружной поверхности и непер-
пендикулярность торцов относительно внутреннего отверстия
должны быть не более 0,010—0,015 мм. С целью уменьшения
80
трения между гильзой золотника и эксцентриковой втулкой на
наружной поверхности последней имеются спиральные канавки
размером 0,2—0,3 мм с шагом 8—10 мм.

Ширина рабочей кромки твердосплавного резца равна ширине
выточки. Хвостовик резца зажимают в цанге 3 поворотом гайки
затяжного винта 2 (см. рис. 40). При обработке гильзы малого
диаметра в цангу вставляют переходную разрезную втулку,
в которой помещается хвостовик. Поворот резца осуществляется
путем вращения вручную маховичка, сидящего на валу червяка.
Передаточное отношение червячной пары i = 1 : 12. При повороте
червячного колеса на один оборот режущая кромка резца плавно
врезается на требуемую глубину выточки и затем возвращается
в исходное положение. Приспособление опорной частью устанав-
ливается с помощью его рукоятки. Соосность шпинделя станка и
эксцентриковой втулки в вертикальной плоскости обеспечивается
подшлифовкой опорной части приспособления или путем исполь-
зования набора прокладок. Для достижения параллельности осей
шпинделя и эксцентриковой втулки шпиндель вводят в изделие
и после этого приспособление закрепляют рукояткой резцедер-
жателя.

Обработку начинают с наиболее удаленной канавки в золот-
никовой гильзе. Длина эксцентриковой втулки должна равняться
расстоянию обрабатываемой канавки от торца гильзы. Торец
гильзы должен быть строго перпендикулярен к оси отверстия
гильзы, так как он является опорой для эксцентриковой втулки.

При расточке последующих канавок на эксцентриковую
втулку устанавливают размерные втулки 4, длины которых рав-
няются расстояниям между отсекающими кромками.

Предварительную проточку кольцевых канавок производят
до термообработки обычными расточными резцами с оставлением
припуска на каждую кромку 0,15—0,2 мм. После термообработки
производится окончательная обработка кольцевых канавок одно-
кромочными резцами с помощью того же приспособления.

Обработку однокромочными резцами начинают с наиболее
удаленной выточки, а расточку последующих канавок производят
с применением размерной втулки, длина которой равняется рас-
стоянию между отсечными кромками. Для этого необходимо
инструмент вывести из обрабатываемого отверстия, установить
мерную втулку и начать расточку следующей канавки. Поэтому
в случае, когда гильза выполнена с двумя кольцевыми выточками,
применяют двухкромочные твердосплавные резцы, позволяющие
за один оборот вокруг своей оси обрабатывать обе выточки.

С целью повышения размерной стойкости применяют двух-
кромочные резцы для предварительной и окончательной обра-
ботки. Резец для окончательной обработки производит калибровку
отсекающих кромок со снятием припуска в изделиях 0,1 мм.
Обработка в гильзах проходных щелей, образованных кольцевыми
проточками, с применением однокромочных и двухкромочных
6 Я. А. Бекиров	81
резцов позволяет обеспечить ширину проходных щелей и расстоя-
ния между ними с точностью ±=0,01 мм, перпендикулярность
плоскости отсекающих кромок к оси гильзы с точностью 0,01—
0,015 мм, шероховатость отсекающих кромок Ra = 0,63 -И,25 мкм,
отсутствие сколов, волнистости отсекающих кромок и удаление
окалины, так как окончательная обработка производится после
термической обр аботки.

Обработка с применением абразивного - инструмента. Кольце-
вые выточки в гильзах, имеющих твердость более HRC 50 и
ширину более 4 мм, обрабатывают с применением абразивного
круга. Это объясняется не только требованием повышения чи-
стоты отсекающих кромок, но и нецелесообразностью применения
при ширине проходных щелей более 4 мм широких канавочных
резцов. В этом случае работа резцов проходит в более неблаго-
приятных условиях, что может привести к ухудшению качества
отсекающих кромок.

При шлифовании отсекающих кромок с целью повышения их
качества следует учитывать, что после термической и химико-
термической обработки гильз происходят соответствующие струк-
турные и фазовые превращения, приводящие к объемным измене-
ниям, и, как следствие этого, к возникновению напряжений
в местах с неоднородной структурой. Значительное выделение
теплоты при обработке канавок может вызвать местные напря-
жения, значительно повысить силы, затрачиваемые на шлифование.

Поэтому при шлифовании отсечных кромок применение абра-
зивных кругов с высокими режущими свойствами и геометрией
в сочетании с наивыгоднейшими режимами и охлаждающими
жидкостями обеспечивает в пределах зоны контакта минимальные
силы и температуру, что существенно снижает дефекты шлифо-
вания.

При шлифовании отсечных кромок применяют абразивные
и алмазные круги на металлических связках Ml и МК 100 %-ной
концентрации, зернистостью порошка АС12, АСЮ и АС8. Креп-
ление круга должно быть максимально жестким с осевым и ра-
диальным биением не более 0Д)15—0,02 мм. Алмазные круги на
металлических связках можно применять с обильным непрерыв-
ным охлаждением жидкостью — 1—3%-ным содовым раствором
или технической эмульсией с добавлением 5—7% щелочи.

Шлифование отсекающих кромок при диаметре гильзы 6 мм
и более можно выполнять на внутришлифовальном станке
мод. ЗА225.

Шлифование отсекающих кромок можно производить с при-
менением электрошпинделей или специальных шлифовальных
турбинок, обеспечивающих требуемую частоту вращения шлифо-
вального круга. Окончательную обработку отсекающих кромок
производят, начиная с наиболее удаленной от торца канавки
кругом шириной меньше ширины канавки. Величина снимаемого
припуска при этом должна быть 0,02—0,03 мм.
Обработка прерывистых проходных щелей, образованных по-
верхностями цилиндрической формы. Требования в отношении
расположения кольцевых отсекающих кромок, шероховатости,
точности полностью сохраняются и для прерывистых проходных
щелей в виде цилиндрических отверстий. Наиболее ответственной
является операция окончательной обработки проходных щелей
с обеспечением их перпендикулярности к оси гильзы и располо-
жения в одной плоскости. Назначение окончательной операции
не только сводится к обеспечению этих требований, но и исправ-
лению дефектов, вызванных предшествующими операциями и
термической обработкой. Размеры проходных щелей в виде ци-
линдрических отверстий в зависимости от обеспечения требуемого
расхода колеблются в широких пределах.

Окончательную обработку проходных щелей в виде отверстий
диаметром от 1 мм и более выполняют одним из следующих мето-
дов: доводкой с применением чугунных цилиндрических при-
тиров; шлифованием; электроискровым методом.

Доводка. Окончательная обработка доводкой применяется
наиболее широко, она обеспечивает требуемую геометрию, шеро-
ховатость и остроту отсекающих кромок, припуск при этом со-
ставляет не более 0,02—0,03 мм. Обычно эту операцию выполняют
вручную с закреплением обрабатываемой гильзы в специальном
приспособлении, монтируемом в патроне доводочной бабки.

Шлифование. При размерах проходных щелей от 3 мм и более
окончательное шлифование их можно производить на станке
ЗА225 в специальном приспособлении. При обработке проходных
щелей меньшего размера можно применять высокоскоростные
шпиндели, обеспечивающие необходимые режимы. Величина при-
пуска при шлифовании 0,1—0,2 мм.

Электроискровая обработка. При этом способе изготовление
проходных щелей до 1—1,5 мм производят в один проход сразу
в сплошном материале, а при изготовлении щелей большего
размера после электроискровой обработки применяют шлифование.

Обработка прерывистых проходных щелей произвольной формы.
Усовершенствование золотниковых распределителей и требование
обеспечения заранее заданного расхода рабочей жидкости в за-
висимости от смещения золотника при его прямых отсекающих
кромках привело к конструкции с прерывистыми проходными
щелями разных размеров и профилей.

Обработку проходных щелей прямоугольного профиля, по-
лучивших наибольшее распространение, производят одним из
следующих способов: электроискровой обработкой методом пря-
мого копирования; шлифованием и протягиванием; применением
сборных гильз.

Электроискровая обработка методом прямого копирования.
Этот способ обработки материалов, разработанный советскими
учеными Б. Р. Лазаренко и Н. И. Лазаренко, представляет собой
процесс возбуждения импульсных электрических разрядов между
6*	83
поверхностей электрода-инструмента и обрабатываемой детали.
По сравнению с другими способами обработки материалов элек-
троискровой метод в отдельных случаях является высокопроизво-
дительным и экономичным, а в некоторых случаях единственно
возможным способом изготовления ответственных деталей из
токопроводящих материалов с любыми физико-химическими и
механическими свойствами.

Геометрическая точность поверхности, обработанной этим
способом, зависит в основном от точностей изготовления электрода-
инструмента, взаимного расположения электрода-инструмента и
обрабатываемой детали, копирования электрода-инструмента, обо-
рудования, а также от стойкости электрода-инструмента, электри-
ческих режимов обработки, свойств и состояния жидкой среды.

Известно, что размеры поперечного сечения электрода-инстру-
мента должны быть меньше размеров обрабатываемой поверх-
ности на удвоенный размер разрядного межэлектродного зазора.
Величина этого зазора зависит от электрических режимов, на
которых производится обработка, и всегда должна учитываться
при изготовлении электрода.

При правильно выбранных поперечных сечениях электрода-
инструмента он должен быть изготовлен .с высокой точностью
по геометрии, иначе погрешности формы электрода будут пол-
ностью копироваться на обрабатываемой поверхности. Точность
копирования геометрической формы электрода-инструмента за-
висит от напряжения на электродах и с его уменьшением повы-
шается. Однако значительное снижение напряжения нецелесооб-
разно, так как это ведет к ухудшению эвакуации продуктов
эрозии и снижению производительности.

Важное значение с точки зрения обеспечения производитель-
ности и точности обрабатываемых поверхностей имеет стойкость
электрода-инструмента. В качестве электрода-инструмента при
электроискровой обработке обычно используют наиболее стойкие
к электроэрозионному разрушению материалы.

На рис. 43, 44, 45 приведены зависимости изменения меж-
электродного зазора, шероховатости обработанной поверхности
и времени обработки от режимов станка «Эрозимат SFE-30-С»,
приведенных в табл. 9.

Режимы электроискрового станка «Эрозимат SFE-30-С»
при напряжении 150—160 В

Таблица 9

Показатель	I	и	ш	IV	V
/?, Ом	  С, мкФ	  /, А		1200 0,005 0,3	720 0,013 0,5	525 0,065 0,7	145 0,065 2,5	145  3  2,5

84
0J,MM

Рис. 43. Изменение межэлектродного
зазора в зависимости от режимов об-
работки

Рис. 45. Изменене длительности об-
работки от электрических режимов

Рис. 44. Изменение шероховатости
обработанной поверхности в зависи-
мости от режимов обработки
Приведенные зависимости были получены при прошивке
сквозных отверстий диаметром 10 мм в пластинах толщиной
0,75 мм из стали 9X18 твердостью более HRC 55.

Как следует из графиков, наиболее экономичным материалом
для электрода-инструмента в смысле стойкости и производитель-
ности является электрографик ЭЭГ. Однако по точности (раз-
бивка отверстия) и шероховатости обработанной поверхности
электроды из этого материала уступают электродам из красной
меди Ml и латуни ЛС59. Вследствие непластичности и хрупкости
графита ЭЭГ изготовление из него электродов-инструментов круг-
лого сечения малых размеров (d < 1 мм) и, в особенности, слож-
ного профиля с точностью 0,02—0,03 мм представляет значительные
трудности. Электроды-инструменты из этого материала целе-
сообразно применять для обработки проходных щелей круглой
формы диаметром более 1 мм и щелей некруглой формы сечением
более 10 мм и с точностью обработкй в пределах не менее 0,1.мм.

Электроды-инструменты из материала ЛС59 обеспечивают
высокую точность и чистоту, но имеют очень большой относи-
тельный износ на самых мягких режимах (режимы I и II), что
является большим недостатком.

Для обеспечения высокой точности, стабильности и идентич-
ности проходных щелей как по геометрической форме, так и
по размерам необходимо стремиться одним электродом-инстру-
ментом обработать полностью все проходные щели. Поэтому
латунь ЛС59 в качестве материала для электродов может быть
рекомендована при прошивке проходных щелей с небольшой
суммарной площадью.

Из всех материалов, применяемых для изготовления электрода-
инструмента, больше всех отвечает требованиям по шерохова-
тости, производительности, точности и обладает наибольшей
эрозионной стойкостью красная медь Ml. Высокая относительная
пластичность этого материала позволяет изготовлять электроды-
инструменты самых различных профилей и размеров.

Электрод-инструмент из меди Ml (рис. 46, а) в процессе изго-
товления вначале фрезеруют до заданных размеров с оставлением
припуска под окончательную обработку. Плоскости П19 П2,
П3 и /74 в последующем опиливают в приспособлении или лекаль-
ных тисках и в притирах на чугунной плите и окончательно доводят
на стекле. Плоскости П1 и П3 — базовые, по ним электрод фик-
сируется в державке станка. На рис. 46, б дан рабочий чертеж
электрода-инструмента также из материала Ml, изготовляемого
из медной ленты, которую прокатывают предварительно через
вальцы для придания большей жесткости. Плоскости П19 П2,
П3 и /74 рабочей части электрода доводят в пакете из 8—10 элек-
тродов до окончательного размера. Базой для установки элек-
трода в державку являются два отверстия диаметром 44 и пло-
скость /7Х или Z72. Однако только изготовление электродов-инстру-
ментов с высокой точностью по геометрическим размерам не может
86
обеспечить технические условия, предъявляемые к проходным
щелям распределителей. Например, обеспечение требуемой пер-
пендикулярности отсекающих кромок проходных щелей к оси
гильзы и их расположения в одной плоскости может быть достиг-
нуто точной фиксацией электрода-инструмента относительно за-
готовки гильзы.

Для этой цели применяют универсальное зажимное устройство,
схема крепления которого показана на рис. 47. На станке имеются
базовые плоскости А и Б, строго параллельные направлениям

перемещения стола с приспособлением и заготовкой — гильзой.
Зажимное устройство имеет базовые плоскости В и Г, относи-
тельно которых перемещаются торцовые плоскости ползунков /,
2, 3 и 4, обеспечивающие зажим и установку электрода любой
формы. Точная фиксация электрода осуществляется плоскостями 3
и 4 относительно жестких установочных баз 1 и 2, которые сами
неподвижны относительно базовых плоскостей В и Г, тем самым
и относительно плоскостей А и Б.

После крепления электрод окончательно выверяется по рабо-
чим плоскостям индикатором с точностью 0,005 мм. Обработку
проходных щелей гильз производят в специальных делительных
приспособлениях, устанавливаемых в ванне станка, позволяющих
закрепить заготовку, выверить ее с необходимой точностью и по-
ворачивать на нужный угол.

С целью исключения влияния погрешностей установки заго-
товки гильзы на расположение отсекающих кромок в одной
плоскости необходимо после монтажа делительного приспособле-
ния в ванне станка выверить его по валику, установленному
в центрах с точностью до 5 мкм.

Каждую щель прожигают одним электродом-инструментом
в два прохода: на первом проходе щель прошивают насквозь;

Рис. 47. Принцип установки и за-
крепления электродов-инструмен-
тов разных сечений
прошивается щель III с

на втором проходе путем пере-
мещения электрода к оси гильзы
производят калибровку прошитой
щели. При выборе длины калиб-
рующей части электрода I следует
учитывать, что отношение /// =
== 2,5, где t — толщина прошивае-
мой гильзы.

Для обеспечения расположе-
ния отсечных кромок в одной
плоскости с точностью до 0,015
мм процесс прошивки щелей
осуществляется в порядке, при-
веденном на рис. 48. После про-
шивки и калибровки щели I де-
таль поворачивается на 180° в цен-
трах приспособления и проши-
вается противолежащая щель II

с последующей калибровкой. Для
прошивки последующей щели про-
дольным перемещением стола де-
таль выставляется под электрод и
калибровкой и т. д.

Основные данные по электроискровой обработке проходных
щелей размерами 1,6+°’04х 1,3+0’04 мм в гильзе цилиндрического

золотникового распределителя из стали 9X18 при толщине стенки
0,5 мм в среде керосина на станке «Эрозимат SFE-30-С» следу-
ющие: режим станка — I; время прожига 20—25 мин; износ
электрода 0,08—1 мм; размер электрода до прожига 1,6x1,28 мм
и 1,58x1,3 мм; шероховатость обработанных поверхностей Ra =
= 0,63-г-2,5 мм; смещение отсечных кромок гильзы 0,01 мм;
размер прожженных щелей 1,63x1,305 мм и 1,61x1,33 мм;
радиусы скругления [Целей 0,05—0,08 мм.

Технические характеристики нескольких отечественных уни-
версальных копировально-прошивочных станков и электроискро-
вого станка «Эрозимат SFE-30-С» приведены в табл. 10. На этих
станках можно производить работы как с применением спрофили-
рованного инструмента, так и электродами-инструментами пря-
мого копирования при прожиге проходных щелей в золотниковых
распределителях.

Характеристики электроискровых станков,
применяемых для прожига проходных щелей

Таблица 10

Параметр	Значения параметра				
	Марка электроискровых станков				
	ХК207.02	ХК207.03 |	А207.13 |	А207.23	SFE-30-C
Размеры обрабатывае- мых деталей, мм ...  Точность обработки, мм	  Шероховатость обра- батываемой поверхности Ra, мкм 	  Напряжение, В . . .  Сила тока, А . . . .  Емкость, мкФ ....  Потребляемая мощ- ность, кВт			120Х  X 50Х 50  0,01  0,32—  2,5  150  1  0,01 — 0,03  0,7	•25Х25Х Х40  0,02  0,160— 1,25 200 1,25 0,2  0,4	150Х  X 150X25  0,01  0,32— 0,160 150  3 0,5  0,7	200Х 100  0,02  0,080— 0,160 220 1,5 0,2  0,5	200Х 100  0,02  0,63—  1,25 160  0,3—2,5 0,005—  3  0,5

Обработка прямоугольных проходных щелей шлифованием
и протягиванием. В некоторых случаях, когда позволяют гео-
метрические размеры, проходные щели гильз могут быть выпол-
нены с применением абразивного или металлического инстру-
ментов. Шлифовальные операции при этом производят на плоско-
шлифовальных станках в специальном зажимном приспособлении
или в призмах, устанавливаемых на магнитном столе, после пред-
варительного фрезерования проходных щелей.

В этом случае наиболее ответственной операцией является
окончательное чистовое шлифование, при котором снимается
припуск 0,02—0,025 мм и обеспечивается расположение в одной
плоскости противолежащих отсекающих кромок с точностью 0,010—
0,015 мм. Это требование может быть обеспечено только при опре-
деленной последовательности шлифования отсекающих кромок.
Чистовое шлифование начинают с верхних кромок, после чего
гильзы поворачивают на 180° без смещения абразивного круга
и производят обработку противолежащих кромок, а затем верх-
них и нижних отсекающих кромок. После окончательной обра-
ботки всех проходных щелей отверстие гильзы под золотник окон-
чательно доводят до требуемых точности и шероховатости с одно-
временным удалением заусенцев, образовавшихся при шлифоваль-
ных операциях. При этом должно быть обращего особое внимание
на обеспечение сохранения острых отсекающих кромок без при-
туплений и завалов.

Фирма «Missile Systems Division» (США) изготовляет цилин-
дрические золотниковые распределители для гидроприводов. Пря-

моугольные щели в гиль-
зах этих распределителей
получаются в результате
протягивания предваритель-
но точно изготовленных от-
верстий. Поперечные отвер-
стия в гильзе перед протя-

Рис. 49. Гильза с проходными щелями, гиванием сверлят и развер-
полученными протягиванием	тывают на специальных

станках. Перед выполнением
этой операции центральное отверстие гильзы заполняют спе-
циальным легкоплавким составом керробенд, чтобы при сверле-
нии, развертывании и протягивании проходных щелей предот-
вратить образование заусенцев и повысить жесткость детали.
Гильза с прямоугольными проходными щелями, полученными
в результате операции протягивания, выполненной на -горизон-
тальном протяжном станке фирмы «Lapointe», приведена на
рис. 49.

С целью обеспечения геометрической точности паза по ши-
рине 0,025 мм и длине 0,15 мм, а также смещения кромок пазов,
расположенных друг против друга, не более чем на 5 мкм, обра-
ботку производят в специальном приспособлении, установленном
под прямым углом к зубьям инструмента с точностью 2,5 мкм,
а зазор между протяжкой и развернутыми отверстиями выдер-
живают в пределах 2,5—15 мкм. После операции протягивания
производят снятие заусенцев с наружной стороны, выплавление
состава керробенд опусканием гильзы в горячую воду с темпера-
турой 80 ± 10° С, снятие заусенцев, если они имеются, с вну-
тренней стороны и тщательный контроль геометрической формы
перед термообработкой.

Конструкции гильз с протянутыми проходными щелями ши-

рокого применения в золотниковых распределителях не получили.
Во-первых, проходные щели должны быть изготовлены при
твердости гильзы менее HRC 40 с требуемой точностью, которая
при последующей окончательной термообработке до твердости,
большей HRC 55, может быть и не сохранена. Во-вторых, трудо-

90
емкость и технологическая трудность изготовления точной про-
тяжки с одновременным изготовлением высокоточных приспособ-
лений для установки и выверки гильзы. Кроме всего этого, ши-
роко применяемый электроискровой способ обработки проходных
щелей любой формы и размеров обеспечивает все требования,
предъявляемые к таким элементам золотниковых распределителей,
позволяет выполнять их в окончательно термообработанных
деталях.

ОКОНЧАТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА

ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ЗОЛОТНИКОВ

После термообработки до твердости, большей HRC 55, и
обработки холодом с целью получения мартенситной структуры
золотник проходит операции чистовой обработки. В связи с тем,
что при последующей обработке в качестве базы применяют ко-
нусы золотника, последние после термообработки тщательно
зачищают с контролем геометрической формы. После термической
обработки окончательное формообразование золотника проис-
ходит в результате шлифовальных и доводочных операций. При из-
готовлении золотника необходимо обеспечить правильную ци-
линдрическую поверхность, биение конусов относительно наруж-
ной поверхности, а также перпендикулярность отсекающих рабо-
чих кромок к оси золотника. Поэтому все последующие операции
производят с использованием конусов в качестве баз на кругло-
шлифовальных станках до достижения шероховатости Ra =
= 0,32—1,25 мкм, геометрической точности наружной поверх-
ности в пределах 0,02—0,05 мм.

Перед окончательными операциями золотник подвергают ста-
рению в течение суток в масляной ванне при температуре 140

10° С для выравнивания структуры и снятия внутренних
напряжений. Наибольший интерес представляют операции окон-
чательной обработки, включающие обработку наружной поверх-
ности и шлифование отсечных кромок золотника.

Отсечные кромки золотников должны быть чистыми и острыми
на всех рабочих поясках, не должны иметь трещин, заусенцев/
сколов, закруглений и других дефектов. Эти требования могут
быть обеспечены применением алмазных кругов, которые при
оптимальных режимах шлифования и охлаждения снижают до
минимума давление и высокие температуры в зоне контакта круга
с деталью и существенно уменьшают дефекты шлифования. Кроме
того, применение алмазных кругов повышает производительность
обработки отсечных кромок по сравнению с абразивным шлифо-
ванием в 1,5—2 раза. Для качественного шлифования отсечных
кромок применяют алмазные круги типоразмера 2720—0200 по
ГОСТ 16169—70 зернистостью АСВ 100/80 и АСВ 100/63.

Обработку отсечных кромок производят на станках типа
ЗА10П, ЗВ 10 или на специальном станке ШТЗ-1.
Станок ШТЗ-1 предназначен для шлифования отсечных кромок
на золотниках с точностью по длине до 5 мкм с шероховатостью
Ra = 0,164-0,32 мкм при диаметрах золотника 3—40 мм. Станок
оснащен оптическим устройством, позволяющим работать по
двум схемам: по заданным размерам при обработке отсечных
кромок золотников и по сопрягаемой гильзе при обработке с кон-
тролем расстояний между отсечными кромками золотников.

Окончательную обработку наружной поверхности золотника
до получения геометрической точности 1—2 мкм и шероховатости
Ra = 0,04 4-0,16 мкм в зависимости от имеющегося оборудования
и программы выпуска выполняют одним из следующих способов:
1) шлифованием с последующей доводкой охватывающим прити-
ром-втулкой; 2) шлифованием с последующей доводкой на плоско-
доводочных станках; 3) обработкой на прецизионных круглошли-
фовальных станках.

При первом способе золотники, пройдя операцию шлифования
с припуском 0,015—0,020 мм, поступают на предварительную и
окончательную доводку.

Доводку производят на доводочных бабках для устранения
эллипсности и граненности при помощи точно изготовленного
чугунного притира, закрепленного в державке. Деталь обычно
устанавливают в цанговом патроне и вращают со скоростью 20—
30 м/мин. В качестве доводочных паст применяют мелкозернистые
абразивные и алмазные пасты или пасты из эльбора.

Для обеспечения требуемой точности применяют чугунные
притиры с отношением их длины к диаметру, равным 1,8, при
толщине стенки притира в пределах 0,2 от диаметра притираемой
поверхности. В табл. 11 приведены конструкция и основные
размеры таких притиров-втулок. Ручная доводка является трудо-
емкой операцией, поэтому все шире применяют механическую
доводку золотников на плоскодоводочных станках. Для доводки
золотников применяют плоскодоводочные станки ЗА814, а также
и станки зарубежных фирм «Нортон», «Микроматик» и др.

Производительность процесса и достигаемая шероховатость
поверхности при наружной доводке зависят от рода и размеров
абразивно-алмазного зерна, поверхностно-активных добавок, ре-
жима обработки и давления, скорости вращения доводочных
дисков и твердости обрабатываемых заготовок.

При обработке на плоскодоводочдых станках абразивный
материал применяют в виде суспензии или доводочных паст.
Широко «применяют электрокорунд нормальный и белый, карбид
кремния, карбид бора и алмазы искусственные. Для доводки
используют шлифпорошки зернистостью от М5 до М3 мкм, микро-
порошки от М40 до М5, особо тонкие микропорошки от М3
до МО,7.

Механическая доводка, кроме высокой точности, обеспечивает
и высокую производительность за счет одновременной обработки
группы заготовок. Требуемую точность и производительность при
92
плоской доводке обеспечивают правильным выбором материала
доводочных дисков и точностью их изготовления. В качестве
материала для изготовления доводочных дисков широко приме-
няют серый перлитный чугун, однородность структуры которого
обеспечивает равномерную шаржируемость, что в свою очередь
способствует равномерному износу дисков и улучшению качества
доводки. Высокую точность рабочих поверхностей дисков-прити-
ров обеспечивают правкой их без снятия со станка методом трех
плит.

Таблица 11

Основные размеры притиров-втулок, мм

d	а	D		г>2	L	с	ь
5,03	1	И	19	20	35	3	5
5,53		11,5					6
6,03		12	20	21			5
6,53		12,5					6
7,03	1,2	13	21	22	40	5	

Обработку на плоскодоводочных станках производят при ок-
ружной скорости притира-диска —30 м/мин. Дальнейшее повыше-
ние окружной скорости, хотя и увеличивает съем металла, но
ухудшает шероховатость обработанной поверхности. Оптимальное
давление верхнего притира при обработке золотников составляет
5—7 Н на 10 мм суммарной длины обрабатываемой поверхности.
С дальнейшим увеличением давления съем металла снижается
вследствие дробления режущих зерен.

В результате предварительной доводки нецилиндричность
золотников составляет не более 0,025 мм при шероховатости
Ra = 0,16 4-0,32 мкм, а после окончательной — соответственно
1—2 мкм при Ra = 0,02—0,08 мкм. Это достигают подбором
золотников для одновременной доводки с разницей в размерах не
более 0,5—1 мкм и расположением трех из них, имеющих наиболь-
шие размеры, через 120° в пазах сепаратора. При этом верхний
диск равномерно давит на все три ведущие детали. По мере их

Рис. 50. Кинематическая схема плоскодоводочного станка

обработки верхний диск начинает касаться остальных золотни-
ков, что обеспечивает равномерный съем металла со всей поверх-
ности и исправление геометрической формы. Кроме того, рабочие
поверхности дисков истираются более равномерно, уменьшается
волнистость образующих золотников. Продолжительность обра-
ботки партии деталей на плоскодоводочных станках обычно не
превышает 30—45 с.

Кинематическая схема двухдискового плоскодоводочного
станка приведена на рис. 50. Станок имеет вращение нижнего и
верхнего дисков, а также отдельный привод для вращения сепара-
тора, снабжен устройством для автоматической подачи абразивной
суспензии и ручной правки доводочных дисков. Прямолинейность
94
доводочных дисков после правки проверяют лекальной линейной,
а плоскостность отдельных участков нижнего диска контролируют
с помощью специального оптического устройства.

Золотники 1 устанавливают в пазы сепаратора 2, находящегося
между дисками станка с определенным эксцентриситетом /. Вели-
чину эксцентриситета оси сепаратора относительно осей дисков
станка выбирают в зависимости от длины золотников и ширины
рабочей поверхности притира из расчета обеспечения перебега
золотников за пределы притира на 0,3—0,4 мм. Это обеспечивает
максимальный съем металла, равномерный износ притиров и
улучшение геометрической формы золотников.

Конструкцию сепаратора выбирают так, чтобы она обеспечила
свободное вращение золотников в посадочных местах, без больших,
однако, зазоров, чтобы предотвратить уменьшение или полное
устранение перебега золотников с плоскости притиров. Вращение
нижнего и верхнего доводочных дисков, имеющих диаметр 700 мм,
осуществляется от разных двигателей одинаковой мощности.
Нижний доводочный диск 1 получает вращение от электродвига-
теля 12 через клиноременные передачи 11 и 10, шестерни 7 и 6
и шпиндель 4 (пг = 30 и п2 = 62 об/мин).

Сепаратор, установленный на эксцентриковом пальце, полу-
чает вращение от вала 3 через шестерни 8 и 5 (п1 = 19 и /г2 =
= 39 об/мин). От электродвигателя 15 через клиноременную
передачу 16 вращается пара цилиндрических шестерен 17, большая
шестерня которой связана со шпинделем 18 верхнего диска 19
(п = 74 об/мин). Для подъема и опускания верхнего доводочного
диска служит специальный электродвигатель 13 со встроенной
в него червячной передачей. Рычагом 14 производится перемеще-
ние шпинделя верхнего диска 18. Предельные верхнее и нижнее
положения диска ограничены конечными выключателями, которые
выключают электродвигатель 13.

В связи с выпуском отечественной промышленностью преци-
зионного круглошлифовального станка 3E453 доводочные опера-
ции заменяют шлифованием на этом станке. Станок обеспечивает
геометрическую точность в пределах 0,001 мм и шероховатость
Ra — 0,02 4-0,04 мкм.

В станке автоматизированы продольный ход стола и попереч-
ная подача шлифовального круга, быстрый отвод и подвод шли-
фовальной бабки. При подводе шлифовальной бабки начинает
вращаться обрабатываемая заготовка с подачей охлаждающей
жидкости, а при отводе бабки вращение заготовки и подача охлаж-
дающей жидкости прекращаются. Станок имеет бесступенчатое
регулирование частоты вращения заготовки и величины попереч-
ной подачи. Перед операцией шлифования на этом станке золот-
ники проходят обработку на шлифовальных станках нормальной
точности, на которых достигается точность порядка 0,02 мм,
шероховатость Ra = 0,62 4-1,25 мкм с оставлением припуска на
сторону 0,005—0,01 мм.
КОМПЛЕКТОВАНИЕ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЕЙ ПО ЗАЗОРУ
И ПЕРЕКРЫТИЮ

Комплектование по рабочему зазору. Комплектование золот-
ников и гильз по рабочему зазору является важнейшей опера-
цией в общем цикле изготовления деталей гидроприводов. В соот-
ветствии с необходимостью обеспечения надежной работы золот-
никового распределителя комплектование следует проводить так,
чтобы при минимальном зазоре золотник в гильзе мог переме-
щаться под собственным весом и иметь возможность проворачи-
ваться на 360° без каких-либо заеданий.

В настоящее время существует два способа комплектования
гильзы и золотника по зазору. При первом способе к окончательно
изготовленному золотнику подбирают гильзу по внутреннему
диаметру с обеспечением заданного зазора. При этом способе
обычно партию золотников одновременно подвергают обработке
по наружной поверхности рабочих поясков с жестким допуском
на плоскодоводочных станках. При втором способе к окончательно
изготовленной гильзе подбирают золотник по наружному диаметру
рабочих поясков. При этом способе заданный зазор обеспечивают
шлифованием золотников на прецизионных круглошлифовальных
станках, предварительным измерением действительного размера
центрального отверстия гильзы или же методом сопряженного
шлифования.

При применении метода сопряженного шлифования датчик
специального измерительного устройства контролирует размер
отверстия гильзы и дает команду с учетом значения рабочего
зазора на шлифование наружного диаметра рабочих поясков зо-
лотника до требуемого размера.

В целях автоматизации комплектования золотников с гильзами
по рабочему зазору представляет интерес система активного
контроля при сопряженном шлифовании. Основными частями
прибора для системы контроля при сопряженном шлифовании
являются нутромер и скоба активного контроля, объединенные
в одном блоке, пневматический датчик, отсчетный пневматический
прибор и электронный блок.

Нутромер, применяемый в приборе для контроля сопряженного
шлифования, имеет оригинальную схему. Звенья /, 2, 4 и 5 шар-
нирно связаны между собой (рис. 51, а). Звено 1 жестко закре-
плено на корпусе устройства. При изменении размера d3 на
величину Ad3 измерительные наконечники 6 расходятся, что вызы-
вает соответствующий поворот звеньев 2 и 5. В результате поворота
звеньев 2 и 5 упорная пятка 3. звена 4 смещается из начального
положения на величину Ad3.

Подбором начального значения угла а можно добиться, чтобы
приближенное равенство А/ Ad3 в заданном диапазоне изме-
нения размера.d3 выполнялось с высокой степенью точности. Та-
ким образом, отверстия разного диаметра в надетых на нутромер
96
деталях будут устанавливать упорную пятку нутромера в соответ-
ствующие неодинаковые положения. Использование упорной
пятки в качестве упора для наконечника датчика позволяет вводить
в настройку скобы активного контроля коррекцию на величину
отклонения действительно размера отверстия гильзы 6 от номи-
нального.

Полная схема устройства для контроля сопряженного шлифова-
ния дана на рис. 51, б. По мере уменьшения диаметра золотника 3
в процессе шлифования измерительные губки 1 и 2 сближаются.
В момент встречи наконечника датчика 4 с упорной пяткой нутро-
мера 5 начинает перемещаться стрелка отсечного пневматического

Рис. 51. Схема устройства для сопряженного шлифования

прибора. Когда стрелка достигнет нулевого деления шкалы,
происходит замыкание электрических контактов, расположенных
внутри отсечного прибора. Электрический сигнал от контактов,
усиленный электронным блоком, воздействуя на исполнительные
органы станка, производит отвод круга, т. е. прекращение обра-
ботки.

Фирма «Hydraulic Researc» производит комплектование золот-
ника и гильзы по рабочему зазору по второму способу сопряжен-
ным шлифованием на круглошлифовальных станках RHH-500
фирмы «Studer» (Швейцария) и фирмы «Cincinnati» (США). Оба
станка выполняют эту операцию по одному и тому же методу,
но отличаются тем, что станок фирмы «Cincinnati» оснащен изме-
рительно-управляющим устройством пневматического действия,
а станок фирмы «Studer» — электронным измерительным устрой-
ством «Дельталимит», разработанным швейцарской фирмой «Мово-
матик».

Станок RHH-500 выполняет автоматический цикл, который
состоит из быстрого подвода шлифовальной бабки, шлифования
с черновой и затем чистовой подачей, выхаживания и быстрого
отвода. Переключение с чернового на чистовое шлифование про-
исходит при оставшемся припуске порядка 0,1 мм. Длительность

7

Я- А. Бекиров

97
цикла выхаживания, регулируемого при помощи реле времени,
может быть до 3 мин. Пульт управления станка допускает выбор
одного из следующих методов шлифования: врезного шлифования;
врезного и продольного шлифования; продольного шлифования
с постоянной подачей; продольного шлифования с пульсирующей
подачей; врезного шлифования с осциллирующим движением
стола.

Устройство «Дельталимит» (рис. 52) состоит из измерительного
прибора «Моволимит» /, предназначенного для активного кон-
троля шлифуемого золотника диаметром 4 мм и более, а также
прибора «Йнтерлимит» 4, осуществляющего измерение размера

Рис. 52. Устройство «Дельталимит» для сопряженного шли-
фования

отверстия сопряженной гильзы, и специального измерительно-
регулирующего прибора 2, сравнивающего электрические сигналы,
полученные в результате измерения. Если разность сигналов
соответствует заданной величине зазора в сопряжении, происходит
автоматическое отключение станка. Настройка измерительных
приборов производится с помощью эталонов. Золотник 5 устана-
вливают в центрах, а сопрягаемую гильзу 3, по размеру которой
ведется обработка, — на измерительной позиции прибора 4.

На станке фирмы «Cincinnati» золотник окончательно шлифуют
также в центрах с непрерывным контролем и сравнением его
размера с размером окончательно доведенного центрального отвер-
стия гильзы, осуществляемым пневматическим контрольно-измери-
тельным устройством. Это устройство состоит из двух пневмока-
либров, один из которых измеряет диаметр отверстия гильзы,
а другой — наружный диаметр рабочих поясков золотника, и
дифференциального измерительного прибора с большим увеличе-
нием, который постоянно показывает разницу между этими двумя
диаметрами.

Пневмоголовка для измерения наружного диаметра золотника,
установленная на задней бабке станка, непрерывно контролирует
98
действительный размер во время шлифования и по достижении
заданного зазора, который указан на шкале измерительного
прибора, автоматически выключает станок. Таким образом,
в результате автоматического цикла чернового, получистового и
чистового шлифования золотник подгоняется к гильзе и дости-
гается заданный диаметральный зазор. В результате такого
метода обработки прямолинейность и размер золотника выдержи-
ваются с точностью до 0,25 мкм при средней квадратичной высоте
микронеровностей в пределах 0,04—0,16 мкм.

Операцию сопряженного шлифования выполняют двумя мето-
дами. Первый метод применяют в том случае, когда длина золот-
ника не превышает ширины шлифовального круга (врезное шли-
фование). Его используют для предотвращения конусности, кото-
рая может появиться при шлифовании с продольной подачей.

С целью исключения возможности искривления деталей с не-
большим сечением и малой жесткостью в результате давления
шлифовального круга применяют очень'малую подачу порядка
0,1 мкм на оборот детали. При шлифовании особо точных деталей
на этих станках применяют три разных подачи: первая — для
снятия основной части припуска, вторая — тонкая и третья —
сверхтонкая порядка 0,02 мкм, когда припуск составляет 2,5 мкм.

Второй метод применяют при сопряженном шлифовании срав-
нительно длинных деталей (шлифование с продольной подачей).
Сопряженное шлифование с продольной подачей также имеет три
подачи: грубую, тонкую и сверхтонкую, при которой за каждый
проход снимается слой металла, составляющий доли микрометра.

Для того чтобы обеспечить высокую точность и требуемую
шероховатость поверхности, устанавливают строгий контроль за
состоянием воздуха в шлифовальном отделении. С целью поддер-
жания стабильных размеров обрабатываемых деталей температуру
воздуха в помещении регулируют с точностью до 1°С. Воздух
очищают от загрязнений специальными фильтрами, а его влаж-
ность поддерживают на определенном уровне.

Комплектование по перекрытию. Комплектование золотнико-
вых распределителей по заданным значениям перекрытий является
одной из наиболее ответственных операций. Наибольшую техноло-
гическую трудность в обеспечении заданных допусков на величину
перекрытия представляют цилиндрические золотниковые распре-
делители, так как для этой цели замер действительного значения
проходной щели гильзы необходимо производить с большой точ-
ностью.

Для комплектования цилиндрических распределителей в зави-
симости от значения перекрытия, формы и размеров проходных
щелей применяют механические, пневматические и оптические
средства измерения, позволяющие определять действительные
значения проходных щелей, расстояния между отсечными кром-
ками гильз и золотников. Наибольшее распространение для изме-
рения ширины проходных щелей и расстояния между ними полу-

7*	99
чили оптические средства контроля, позволяющие одновременно
определять не только качество отсекающих кромок, но и шерохо-
ватость рабочей поверхности гильзы методом сравнения.

Принципиальная схема одного из таких оптических приборов
типа ПКП-1 приведена на рис. 53. Метод измерения перекрытий
основан на непосредственном определении разности расстояний
между отсечными кромками гильзы и золотника с помощью визир-
ного микроскопа 5, перископа 8, экранного отсчетного устройства 6
с ценой деления 0,001 мм и миллиметровой шкалы 10, Схема
прибора построена так, что визирный микроскоп, перископ и
отсчетное устройство неподвижны относительно основания /,

Рис. 53. Конструктивная схема приспособления для измерения перекрытий

а каретка 2, несущая миллиметровую шкалу и расположенные на
ней накладные столики 3 и 9, перемещается относительно основа-
ния на шарикоподшипниках.

Измеряемые детали золотник 4 и гильзу 7 устанавливают на
столики 3 и 9, ориентируя исходные кромки в поле зрения визир-
ного микроскопа 5 и перископа 8. Совмещение исходных кромок
гильзы и золотника со штриховой сеткой^перископа и микроскопа
производится соответственно перемещением каретки 2 и столика 3.

Перемещением каретки 2 совмещают изображение следующей
кромки гильзы со штриховой сеткой перископа. При наличии
перекрытия соответствующая кромка золотника не совмещается
со штриховой сеткой визирного микроскопа 5. Перемещая каретку
2 до совмещения этой кромки золотника со штриховой сеткой
визирного микроскопа 5, с помощью отсчетного устройства 6
определяют удвоенную величину перекрытия.

Конструкция золотниковых распределителей с прерывистыми
проходными щелями прямоугольного или любого другого профиля,
выполненными электроискровым способом, дает возможность
измерить их размеры и линейные размеры между отсечными кром-
ками щелей также с помощью универсальных микроскопов типа
100
УИМ-21 при 30-кратном увеличении. Дело в том, что при электро-
искровом способе поперечное сечение обработанной проходной
щели всегда имеет некоторую конусность, • вершина которой
направлена в сторону выхода электрода. Наличие конусности по
глубине проходной щели обеспечивает возможность замера ширины
проходной щели и расстояния между ними с наружной стороны,
а не со стороны отверстия гильзы. Обычно величина конусности
составляет 0,02—0,03 мм при толщине прошиваемой гильзы
0,6—1 мм.

Измерение требуемых размеров производят со стороны выхода
электрода, т. е. объектив микроскопа настраивают на внутренние

Рис. 54. Установка с оптическим устройством для автоматиче-
ского комплектования по перекрытиям

кромки противоположной нижней щели. Для измерения размеров
верхней щели необходимо деталь повернуть на 180°. В зависи-
мости от действительных измеренных размеров гильзы и пластины
с учетом величины перекрытия определяют ширину рабочих
поясков золотника и расстояние между ними.

Комплектование золотниковых распределителей по перекры-
тиям даже с такой высокой точностью не может гарантировать
получение требуемых гидравлических характеристик вследствие
влияния различных дефектов отсечных кромок в виде скруглений,
завалов, сколов и др.

Поэтому золотники комплектуют по перекрытиям с припусками
на рабочих поверхностях порядка 0,005—0,015 мм. Окончательное
комплектование по перекрытию производят на специальных
стендах при контроле гидравлических характеристик, которые
можно подгонять за счет оставленного припуска на торцах рабочих
поясков золотника.

Схема сопряженного шлифования с использованием специаль-
ной оптической системы измерения для комплектования золотника
и гильзы по перекрытиям показана на рис. 54.
Гильзу устанавливают на столе Л, а золотник в центрах
стола В, напротив шлифовального круга. При помощи двух опти-
ческих систем С и Д оператор может наблюдать обе детали незави-
симо друг от друга. Стол с гильзой устанавливают так, чтобы
отсечная кромка проходной щели гильзы совпала с визирной
линией прибора, затем соответствующий рабочий поясок золотника
совмещают с визирной линией второго прибора, т. е. кромку
проходной щели гильзы совмещают с рабочей кромкой золотника.
После этого, наблюдая с помощью оптического прибора за положе-
нием золотника, оператор осторожно подает шлифовальный круг
к рабочим пояскам, судя о перемещении его по смещению линии
на оптическом приборе, и шлифует кромки золотника на размер
I — 2Я, где h — величина перекрытия. То же самое повторяют во
время шлифования второго рабочего пояска.

Последовательность основных операций техпроцесса изгото-
вления золотника-приведена в качестве примера в табл. 12.

Таблица 12

Технологический процесс изготовления золотника

№ опе- рации	Наименование операции	Эскиз							Оборудование
1	Токарная  Точить базовые поверхности	R0t8±0j Щв-ом							Токарно-винто- резный	ста-  нок 1604
						-^4			
									
		2J5*°J>S			4 6,3-QJM		2j£°’05		
									
2	Токарная  Точить кольцевые канавки	«аГ  о.		,<0,05	i*0*05^  -FT					
			3	*>№ l!l!l!l!l,J!li					
									
3	Термическая, HRC 55	—							Печь
4	Токарная  Зачистить центра	1f'\  HOJiQ					У  1		Токарно-винто- резный станок 1604
			~ 51 ±0,1						
									
Продолжение табл. 2

№ опе- рации	Наименование операции	Эскиз	Оборудование
5	Шлифовальная  Шлифовать	на  диаметр 6,3 мм	5  Q -	Круглошлифо- вальный ста- нок ЗВ 10
6	Термическая  Старение	—	Ванна
7	Гальваническая Пассивировать	—	Ванна
8	Шлифовальная или доводочная  Сопряженное шли- фование или довод- ка на диаметр 6 мм с обеспечением рабо- чего зазора	ДППЬ t	Специальный шлифовальный или плоскодово- дочный станок
9	Шлифовальная  Комплектование по перекрытиям	—	Специальный шлифовальный станок
10	Контрольная  Гидравлический или пневматический  контроль	—	Специальный стенд
11	Промывочная  Промыть по типо- вой технологии		Специальное
ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ

Для объективной оценки качества золотниковые распредели-
тели привода подвергают гидравлическому контролю, который
дает возможность судить не только о значениях зазора, перекры-
тий, качестве отсекающих кромок, геометрической форме золот-
ника и гильзы, но и позволяет определить расходную и силовую
характеристики.

Гидравлический контроль проводят на специальных стендах,
основные рабочие параметры которого должны соответствовать
параметрам привода. Гидравлический контроль можно заменить
пневматическим, это создает несколько лучшие производственные
условия, но для тарировки пневматического стенда также требу-
ется эталонный золотниковый распределитель, прошедший гидро-
контроль. Схема стенда гидравлического контроля для монтажа
вместе с приспособлением проверяемого золотникового распре-
делителя показана на рис. 55.

Внутренняя полость приспособления / под гильзу золотнико-
вого распределителя представляет собой копию полости в корпусе
привода. Проходные сечения каналов, связанные с полостями
1, II, III, IV, V золотникового распределителя, также соответ-
ствуют проходным сечениям каналов в корпусе привода.

Для замера утечек и расхода рабочей жидкости через распре-
делитель в схеме стенда предусмотрены электрические расходо-
меры 3 и расходные колбы 4. Расходы до 500 см8/мин замеряют
с помощью расходных колб, расходы более 500 см3/мин — элек-
трическими расходомерами. Цена одного деления колб равна
5 см8. Стенд имеет теплообменник 5 для подогрева до необходимой
температуры рабочей жидкости.

Приспособление и золотниковую пару перед гидроконтролем
промывают, а чистоту рабочей жидкости в стенде контролируют
по нормам допустимой загрязненности для испытательных стендов
и в процессе работы очищают с помощью фильтра 6.

Золотниковые распределители поступают на гидроконтроль,
предварительно скомплектованные по зазору и перекрытиям.
Причем предварительное комплектование по перекрытиям про-
изводится, как правило, на верхнем пределе поля допуска с тем,
чтобы при гидроконтроле в случае необходимости была возможность
доработки перекрытий для получения гидравлических параметров
соответствующих техническим требованиям.

При гидроконтроле определяют следующие параметры: 1) гид-
равлические перекрытия; 2) силовую характеристику; 3) утечку
на гидронейтрали; 4) расходную характеристику; 5) силу трения
покоя золотника; 6) зону нечувствительности.

Контроль гидравлических перекрытий. При контроле гидрав-
лических перекрытий золотник предварительно устанавливают
в нейтральном положении, которое определяют по равенству да-
влений в полостях II и IV.
Для установки золотника в нейтральное положение полости
II и IV раскольцовывают (заглушают) с помощью крана заколь-
цовки и соединяют с манометрами. В полость III приспособления
подают жидкость с рабочим давлением. Затем вращением гайки
приспособления перемещают золотник вправо или влево до тех

Рис. 55. Гидравлическая схема стенда для контроля золот-
никовых распределителей

пор, пока давления в полостях II и IV не сравняются. Точность
установки гидронейтрали по давлению не менее 1 кгс/см2. Уста-
новив золотник в гидронейтраль, стрелку индикатора 2 устана-
вливают на ноль.

Для замера гидравлических перекрытий по наливным кромкам
в полость I приспособления сообщают рабочее давление, полость
II (или IV) соединяют с расходными колбами. Смещая золотник
влево (или вправо) от гидронейтрали через 5 мкм, замеряют расход
жидкости из полости II (или IV). По полученным данным строят
график зависимости расхода рабочей жидкости через распредели-
тель от смещения золотника из гидронейтрали.

При смещении золотника из гидронейтрали расход будет
сначала расти медленно, обратно пропорционально величине
перекрытия на отсечной кромке. При дальнейшем смещении
золотника из гидронейтрали, когда произойдет открытие щели,
расход резко возрастает и будет расти пропорционально площади
открытой золотником щели. Имея график расхода рабочей жидко-
сти через кромку в зависимости от смещения золотника из гидро-
нейтрали для каждой отсечной кромки, нетрудно определить
истинное значение гидравлических перекрытий золотникового
распределителя.

Замер гидравлических перекрытий по сливным кромкам про-
изводят аналогично с той лишь разницей, что давление сообщают
полости I (или V), замеряют расход из полости // (или IV). Вели-
чина давления в полостях // и IV при нейтральном положении
золотника в гильзе уже позволяет судить о соотношении пере-
крытий по сливным и наливным кромкам.

Определение силовой характеристики. Для определений сило-
вой характеристики золотникового распределителя золотник пред-
варительно устанавливают в гидронейтраль способом, указанным
выше. Затем, смещая золотник сначала вправо, а затем влево от
гидронейтрали через 0,001—0,005 мм в зависимости от техни-
ческих требований, замеряют давления в полостях II и IV по
манометрам. В случае, если силовая характеристика не соответ-
ствует техническим требования, золотник разрешается доработать
по перекрытиям в пределах допуска. После доработки золотника
производят повторный контроль гидравлических и геометрических
перекрытий.

Контроль утечек при положении золотника на гидронейтрали.
Замер утечек через золотниковый распределитель при гидроней-
трали производят сразу же после выставления золотника на гидро-
нейтрали с тем, чтобы определить максимальную величину утечек.
Иначе, особенно при малых зазорах в золотниковом распредели-
теле, в результате облитерации может произойти «зарастание»
зазора между гильзой и золотником и величина утечек будет
несколько занижена. Утечку через золотниковый распределитель
определяют по расходным колбам стенда как сумму утечек из
полостей I и V. При этом полости II и IV раскольцовывают и
соединяют с манометрами.

Определение расходной характеристики. Для определения рас-
ходной характеристики золотник также предварительно устана-
вливают на гидронейтраль, при этом стрелка индикатора при-
способления установится на нуль. После выставления гидроней-
трали, полости II и IV закольцовывают. В полость III подают
рабочую жидкость. Замер расходов производят из полости I при
106
смещении золотника вправо от гидронейтрали. Смещение золот-
ника производится через 0,05—01 мм в зависимости от технических
требований.

Определение силы трения покоя золотника. Определение силы
трения покоя золотника производят с помощью динамометра
с ценой деления не более 0,5 Н после выдержки золотника в гидро-
нейтрали не менее 2,мин. При этом полости II и IV раскольцовы-
вают и соединяют с манометрами.

Замер силы трения покоя производят 3 раза и принимают средг
нее арифметическое значение. Если она не укладывается в требова-
ния чертежа, то разрешается доработать золотниковый распре-
делитель по диаметральному зазору в пределах допуска.

Определение зоны нечувствительности золотника. Определе-
ние зоны нечувствительности золотника производят с целью выяв-
ления так называемого «мертвого» хода золотника, при котором не
происходит движения штока поршня гидроцилиндра. Считают, что
движение штока начинается при разности давлений в полостях II
и IV не менее 10 кгс/см2.

Для замера зоны нечувствительности золотник предварительно
выставляют на гидронейтраль. В полость III подводят рабочую
жидкость, полости II и IV раскольцовывают и соединяют с мано-
метрами. Смещая золотник вправо, определяют величину хода
золотника, при котором разность давлений в полостях II и IV
достигает 98-104 Па. Аналогичным путем замеряют величину хода
золотника при смещении его влево от гидронейтрали.

Сумма длин ходов золотника влево и вправо, при которых
разность давлений достигает 10 кгс/см2, и является зоной нечув-
ствительности золотника. Все данные, полученные в процессе
гидроконтроля, заносят в паспорт золотникового распределителя
и строят графики расходной и силовой характеристик по ходу
золотника.

КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

К ПЛОСКИМ ЗОЛОТНИКОВЫМ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЯМ

И ОСОБЕННОСТИ ИХ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Обработка плоских поверхностей и контроль точности геометри-
ческой формы и шероховатости не вызывают таких технологи-
ческих трудностей, как при изготовлении цилиндрических золот-
никовых распределителей. Кроме того, в конструкциях плоских
золотниковых распределителей легче выдержать требуемые раз-
меры и форму проходных щелей и определить величины перекры-
тия и рабочего зазора.

На рис. 56, а представлена схема распространенного в само-
летных гидросистемах распределителя с ручным управлением,
состоящего из корпуса /, плоского золотника 4, втулки 3 с уплот^
нительными кольцами и пружины 2. Золотник 4 при перемещении
скользит по плоскому основанию корпуса /, сообщая соответ-
ствующие полости гидродвигателя. С целью обеспечения герметич-
ности плоский золотник прижат к плоскости корпуса через втулку
3 пружиной 2 и давлением рабочей жидкости. Упругость пружины
подбирают так, чтобы была обеспечена требуемая герметичность
при отсутствии давления в системе с учетом трения уплотни-
тельных колец. Однако при непосредственном контакте рабочих
поверхностей плоского золотника и корпуса между ними может
возникать сухое трение, что приведет к увеличению силы для
перемещения золотника и в конечном счете к снижению чувстви-
тельности и надежности работы привода.

Рис. 56. Схемы плоского золотникового распределителя

Конструкция плоского золотникового распределителя пово-
ротного типа, лишенного вышеупомянутых недостатков, приведена
на рис. 56, б. Это достигается обеспечением и сохранением требуе-
мого значения плоскопараллельного "зазора за счет выбора соот-
ветствующих размеров разделительного кольца 6 и плоского золот-
ника 2. При вращении приводного рычага 5 плоский золотник 2
поворачивается, открывая проходные щели в распределительной
втулке /, что обеспечивает подвод и отвод рабочей жидкости из
соответствующих полостей гидроцилиндра. Плунжеры 3 плотно
прижимают верхнюю опорную пяту 4 к ограничительному кольцу 6,
обеспечивая требуемое значение плоскопараллельного зазора.

Другая конструкция распределителя с плоским золотником
прямолинейного движения, широко применяемого в системах
управления полетом летательных аппаратов, приведена на рис. 57.
Распределитель состоит из корпуса 6, в котором вмонтированы
верхняя и нижняя пластины / и 5, имеющие на наружной поверх-
ности резиновые уплотнительные кольца, и разделительного
кольца 3. Между верхней и нижней пластинами находится плоский
золотник 2, получающий перемещение от штока 4, жестко связан-
108
ного с ним. Рабочая жидкость подается в центральное отверстие
и при перемещении золотника влево или вправо поступает в соот-
ветствующие полости гидроцилиндра через проходные щели
в нижней пластине шириной Ь.

Основное преимущество плоского распределителя этого типа
заключается в том, что отсутствует непосредственный контакт
между торцовыми рабочими поверхностями золотника и пластин

Рис. 57. Схема плоского золотнико-
вого распределителя с промежуточ-
ным разделительным кольцом

вследствие наличия постоянного
зазора между ними. Величина
этого зазора определяется раз-
ностью высоты разделительного
кольца и плоского золотника,
а его одинаковые значения ме-
жду рабочими поверхностями
пластин и золотника обеспе-
чиваются степенью геометриче-
ской точности обработки этих
поверхностей.

Обеспечение равномерного
зазора достигается обработкой
рабочих поверхностей верхней
и нижней пластин с неплоско-
стностью не более одной интер-
ференционной полосы 0,3 мкм
при высоте микронеровностей
соответственно Ra = 0,02 -4-
-4-0,04 мкм и Rz = 0,05-ь
н-0,1 мкм. Однако равномер-
ность зазора между пласти-
нами и золотником зависит
также от степени параллель-
ности верхней и нижней тор-
цовых поверхностей кольца и
золотника, а также неплоскост-
ности рабочих поверхностей по-

следнего. Обычно наружный диаметр разделительного кольца при-
нимают равным наружному диаметру пластин, а высота ее соста-
вляет примерно 0,2 от диаметра. Непараллельность торцовых по-
верхностей плоского золотника и разделительного кольца должны
быть с точностью не более 0,001 мм, а неплоскостность рабочих
поверхностей золотника так же, как и пластин — порядка одной
интерференционной полосы при высоте микронеровностей соответ-
ственно Ra = 0,02-7-0,04 мкм, Rz = 0,05-4-0,1 мкм.

Требование обеспечения такой чрезмерно высокой точности
объясняется необходимостью создания равномерного плоско-
параллельного зазора между рабочими поверхностями золотника
и пластин, что приводит к малому значению силы трения покоя
золотника. Обеспечение этой точности не вызывает особых техно-
логических трудностей, так как имеется возможность доводки
рабочих поверхностей на плоскодоводочных станках. Рабочие
поверхности золотника и разделительного кольца могут быть
доведены одновременно, это позволит получить одинаковую тол-
щину и параллельность. Рабочие поверхности плоского золотника
затем притирают до тех пор, пока его толщина не будет меньше
толщины разделительного кольца на величину требуемого зазора.
Этот метод позволяет не только сравнительно легко обеспечить
требуемую величину рабочего зазора, но и точно его измерить
с помощью универсальных измерительных средств.

Вследствие возможности обеспечения высокой точности геоме-
трической формы и ее контроля допуск на рабочий зазор может
быть задан меньше, чем в цилиндрическом золотниковом распре-
делителе. В существующих конструкциях плоских распредели-
телей односторонний рабочий зазор между золотником и пласти-
нами составляет 0,003 мм и более при величине допуска на зазор
порядка 0,001 мм; обеспечение такого зазора не представляет
трудности. Если рабочий зазор больше допустимого, то необходимо
только уменьшить толщину разделительного кольца, и, наоборот,
если он мал, то необходимо толщину плоского золотника умень-
шить.

При изготовлении цилиндрических распределителей, если
рабочий зазор мал, то, увеличив диаметр гильзы или уменьшив
диаметр золотника, можно обеспечить требуемую величину зазора,
но в случае же, если этот зазор велик, то к гильзе или золотнику
необходимо подобрать по зазору новую ответную деталь. Другим
важным параметром плоских золотниковых распределителей явля-
ется величина перекрытия, которая определяется по формуле
2/l= p3~d3 ь<

где D3 — наружный диаметр золотника; d3 — внутренний диаметр
золотника; b — ширина щели.

В зависимости от величины перекрытия различают плоские
распределители с положительным, отрицательным и нулевым пере-
крытиями. Комплектование плоского распределителя по величине
перекрытия не вызывает особой технологической трудности, так
как ширина проходных щелей и отсечные кромки плоского золот-
ника легко доступны измерению с применением универсальных
контрольных средств. В зависимости от требуемой характеристики
расхода рабочей жидкости проходные щели могут быть квадрат-
ными, прямоугольными, круглыми и других сечений, необходимых
для обеспечения требуемых расходных характеристик. Для этих
типов золотников отсутствует такое важное требование, как соос-
ность проходных щелей, вследствие того, что проходные щели
только односторонние. Наряду с этим плоские золотниковые
распределители менее чувствительны и к загрязнениям, что повы-
шает надежность их работы. Это объясняется тем, что острые
ПО
отсекающие кромки золотника и гильзы способны перерезать
частицу, попавшую в проходную щель. Таким образом, плоские
золотниковые распределители по технологии изготовления, кон-
тролю и надежности работы имеют определенные преимущества
перед цилиндрическими.

Основными деталями наиболее широко распространенной кон-
струкцйи плоских золотников являются верхняя и нижняя пла-
стины и плоский золотник. Для изготовления этих деталей при-
меняют обычно те же -материалы, что и для деталей цилиндриче-^
ских золотниковых распределителей. Однако выбор марки мате-
риалов производят с учетом температуры и агрессивности рабочей
жидкости и типа привода.

Предварительная обработка. В качестве заготовки для изго-
товления верхней и нижней пластин применяют пруток. На
первых операциях заготовкам придают общую конфигурацию
предварительным фрезерованием и шлифованием рабочих поверх-
ностей.

В верхней пластине сверлят и развертывают центральное
отверстие для подачи. В зависимости от формы проходных щелей
нижняя пластина проходит различные операции обработки. Если
проходные щели прямоугольной формы, то в нижней пластине
предварительно сверлят два отверстия под соединительные пистоны
с оставлением перемычки толщиной 0,8—1 мм для последующего
прожига и получения проходных щелей требуемой формы. Если
проходные щели цилиндрические, то их выполняют сверлением,
развертыванием или шлифованием в зависимости от размеров и
заданной точности. Заготовки для плоских золотников, имеющих
форму цилиндра, также делают из прутка с последующей разрез-
кой на отдельные диски на токарных и револьверных станках и
автоматах. Торцы впоследствии подвергают шлифованию на
плоскошлифовальных станках с обеспечением Ra = 0,62 4-1,25 мкм
и точности в пределах 3-го класса. Прошлифованные заготовки
поступают на операции сверления и развертывания центрального
отверстия, разгрузочных отверстий с последующей зачисткой
заусенцев и притуплением острых кромок. Предварительно обра-
ботанные детали, пройдя цикл термообработки, поступают на
операции окончательной обработки.

Окончательная обработка. При окончательной обработке верх-
няя и нижняя пластины, плоский золотник проходят ряд шлифо-
вальных и доводочных операций, в результате которых обеспе-
чивается неплоскостность рабочих поверхностей порядка 0,3 мкм
и шероховатость с параметрами Ra = 0,02 4-0,04 и Rz = 0,05
4-0,1 мкм.

Наружные цилиндрические поверхности нижней и верхней
пластин шлифуют на базе центрального отверстия. Наиболее
ответственной операцией процесса изготовления нижней пластины
является прожиг проходных щелей. В последнее время наимень-
шая ширина проходных щелей достигнута 0,3 мм.
На рис. 58 дан рабочий чертеж электрода-инструмента для
прожига проходных щелей в пластинах плоских золотниковых

распределителей. Сечения проходных щелей показаны на этом же
рисунке, вверху. Заготовкой подобного электрода-инструмента
является пруток из меди Ml. После окончательного протачивания
по верху до размера (Z)2 — 0,03)_о.О2 мм и растачивания внутрен-
него отверстия до (Di + 0,03)+°>03 мм с соосностью этих поверх-

Рис. 58. Электрод-инструмент для прожига
проходных щелей в плоских золотниковых
распределителях

ностей между собой и с ба-
зовой поверхностью £>2 с
точностью не более 0,02 мм
производят последующую
обработку непрофилиро-
ванным электродом после-
довательно по поверхно-
стям Нх и Н2.

Схема обработки с при-
менением непрофилиро-
ванного электрода дана на
рис. 59. Непрофилирован-
ный электрод-инструмент 1
в виде тонкой проволоки,
непрерывно перемещаясь
относительно обрабатывае-
мой заготовки 2, выре-
зает электроды-инструмен-
ты требуемого размера для
прожига щелей в' пласти-
нах золотниковых распре-
делителей. Электрод-про-
волока имеет одноразовое
применение, после прохо-
ждения через зону обра-
ботки становится непри-

годным для повторного применения независимо от степени. из-
носа и объема эрозированного материала катода.

Поэтому при выборе материала для электрода-проволоки необ-
ходимо учитывать также и стоимость проволоки. В качестве мате-
риала применяют неизолированные молибденовую и вольфрамо-
вую проволоку диаметром 0,1 мм, а также медную и латунную
проволоку диаметром 0,08—0,5 мм. Наилучшим материалом для
изготовления электродов является молибденовая проволока М4
диаметром 0,06 мм, обеспечивающая не только требуемую шеро-
ховатость обработанной поверхности, но и высокую производи-

тельность.

При жестких электродах-инструментах поверхности Н± и Н2
фрезеруют с последующей слесарной обработкой, выдерживая
размер (В — 0,03)~°’01 мм и непар ал дельность этих поверхностей
не более 0,03 мм. Обеспечение неплоскостности рабочих поверх-
112
ностей нижней и верхней пластин плоского золотника 0,2 мкм,
шероховатости Rz = 0,05—0,1 мкм и непараллельности 0,001 мкм
достигают применением' нескольких доводочных операций после
предварительного плоского шлифования. Доводку этих деталей
производят или вручную, на чугунных и стеклянных притирах,
или на специальных доводочных станках типа ПДС. Требования,
предъявляемые к точности деталей плоских золотников, могут
быть обеспечены при соблюдении таких условий, как постоянство

температуры и соответствующая
чистота производственных поме-
щений. С целью уменьшения де-
формации при доводке притиров
и деталей скорость доводочного
диска должна быть не более
10—20 м/мин. Давление при до-
водке деталей плоских золотников
составляет 1,2—1,6 кгс/см2.

Обычно при механической до-
водке деталей в каждой последую-
щей операции применяют абра-
зивные порошки с более мелким
зерном. Для предварительной и
чистовой доводки используют
однодисковые станки, обеспечива-
ющие плоскостность 0,1—0,05 мкм,
непараллельность 0,001 мм и ше-
роховатость Ra = 0,02 -ь0,04 мкм.

Комплектование по рабочему
зазору и перекрытию. После
прожига проходных щелей рабо-
чую поверхность нижней пластины
освежают на доводочной плите,
тщательно промывают и опреде-

Рис. 59. Схема обработки с при-
менением непрофилированного элек-
трода

ляют действительные размеры

проходных щелей: ширину Ь, внутренний и наружный диа-
метры d3 и D3. С учетом этих размеров и с целью обеспечения ве-
личины перекрытий окончательную обработку золотника произво-
дят шлифованием по наружной и внутренней поверхностям, а
в случае, когда d3 > 5 мм — доводкой на доводочных бабках.

Для шлифования внутреннего отверстия применяют универ-
сальный шлифовальный станок ЗЕ 12, внутришлифовальные станки
ЗА225, ЗА226 и др. Так, станок ЗЕ 12 обеспечивает цилиндричность
отверстия в пределах не более 0,001 мм, конусность 0,002 мм и
шероховатость Ra = 0,08 4-0,32 мкм.

Вследствие того, что плоские золотниковые распределители
также подвергают гидравлическому или пневматическому кон-
тролю, как и цилиндрические, обычно при обработке выдерживают
не окончательные размеры d3 и D3, а оставляют припуск в пределах

8 Я. А. Бекиров

113
0,02—0,03 мм, т. е, производят предварительное комплектование
по перекрытию. Комплектование по рабочему зазору осуществляют
достаточно просто только за счет подбора соответствующей высоты
разделительного кольца.

Гидравлический и пневматический контроль. Плоские золот-
никовые распределители поступают на контроль окончательно
скомплектованные по рабочему зазору и предварительно по пере-
крытию. В результате контроля определяют следующие пара-
метры: перепадную и расходную характеристики, полный ход
золотника, зону нечувствительности, утечку
через распределитель при нейтральном поло-
женин, трение покоя золотника.	--->

Рис. 60. Схемы гидравлического и пневматического контроля плоских золот-
никовых распределителей:

А — приспособление с плоским золотниковым распределителем

На рис. 60 приведены схемы гидравлического и пневматиче-
ского контроля плоских золотниковых распределителей. При
гидравлическом контроле манометры 1, 2 и 4 служат для определе-
ния давления на подаче рабочей жидкости и в полостях распре-
делителя, расходомер 6 с ценой деления 5 см3 используют при
определении утечки до 800—1000 см3/мин, а расходомер 7 при
больших расходах. Краны 3, 5 предназначены для закольцовки
полостей 1 и 11 распределителя 8 и соединения расходомеров 6 и 7.
При пневматическом контроле манометры 2, 4 и 6 служат для кон-
троля давления на входе и давлений в полостях распределителя,
а манометры 10 и 11 — для определения перепада на расходомере
8. Краны 3, 5 и 7 служат соответственно для подачи рабочей
жидкости, закольцовки или раскольцовки полостей распредели-
теля 12 и соединения с расходомером. Температуру рабочей жидко-
сти на входе и выходе из распределителя контролируют термометры
1 и 9.
Определение параметров плоских золотниковых распределите-
лей производят по той же методике и в той же последовательности,
что и при контроле цилиндрических золотниковых распределите-
лей. В качестве примера в табл. 13 и 14 приведена последователь-
ность основных операций техпроцесса изготовления «нижних
пластин» и «плоских золотников».

Таблица 13

Технологический процесс изготовления
нижней пластины плоского золотникового распределителя

№ опе- рации	Наименование операции			Эскиз				Оборудование
1	Заго тови тел ьная  Пруток из стали  ЭИ928	еч						
		СУ		«_				
				Г				—
				L				
								
2	Токарная  Точить деталь по эскизу	0,5*55  т~ п г_  <\i I		о HO, /JA _j	$  3,2 < -  *10,2  HL	R  Г  <55  0,1  3,2	z^  0,2  о  '6  7		Токарно-винто- резный	ста-  нок 1604
3	Координатно- сверлильная  Сверлить и расто- чить отверстия	IS		0,010  I 0,8*3	o°  •*-1	1 moA Г	5/	Координатно- сверлильный ста- нок 2918
4	Сверлильная  Сверлить отверстия и нарезать резьбы			3				Настольно- сверлильный ста- нок
					п-м 	i 1			
5	Термическая  Термообработать в за- щитной среде до твер- дости HRC 64			—				Печь

8*

115
№ опе- рации	Наименование операции	Эскиз				Оборудование
6	Плоскодоводочная  Довести плоскости		0,040  1— у- __ V Ц? 0040, ' .v '		I	Плос КОДОВО- ДОЧНЫЙ станок
7	Электроискровая  Прожечь проходные щели			’S\<Z>11,8±0t0Z \ R0.1		Электроискро- вой станок «Эро- зимат»
8	Промывочная  Промыть по типовой технологии	—				Ультразвуко- вая ванна
9	Контрольная  Контроль гидравли- ческих характеристик	—				Специальный стенд

Таблица 14

Технологический процесс изготовления плоского золотника

№ опе- рации	Наименование операции	Эскиз					Оборудование
1	Заготовительная  Пруток — сталь ЭИ928						—
							
			L±0,2				
							
2	Токарная  Точить деталь по эс- кизу	2,6Ь	7, W,52.o„12				Токарно-винто- резный станок 1604
							
			А				
			’ - и91 {		«г»*  jg		
		1±0,2					
		6,3t0,0^					
				-  si			
№ • опе- рации	Наименование операции		Эскиз		Оборудование
3	Сверлильная  Сверлить и рассвер- лить отверстия		i fe	r2^ \s!l	Настольно- сверлильный ста- нок 2А106
4	Фрезерная  Фрезеровать паз		/?г^ 2 *-0,01		Горизонтально- фрезерный ста- нок 6П80
5	Термическая  Термообработать в защитной среде до твердости HRC 64		—		Печь
6	Внутришлифовальная Шлифовать отверстие	0.63&-  $№8^2.		1	Универсально- круглошлифо- вальный станок ЗЕ12
7	Плоскошлифовальная  Шлифовать плоскости	0, 0,02 ± 0,0 5			Плоскошлифо-
8	Плоскошлифовалъная  Шлифовать паз				вальный станок  ЗБ71
№ опе- рации	Наименование операции	Эскиз				Оборудование
9	Доводочная  Довести отверстие	«с	+	0,160,		Вертикально- доводочный ста- нок ОФ-26А
10	Доводочная  Довести плоскости	0,000 0,000,  f-1-0.,001				Плоскодово- дочный станок
11	Доводочная  Довести сферу	012  1		0,160/		Специальный доводочный ста- нок
12	Электроискровая  Прожечь 'щели	„ <211'</tO,OJ	1  0,15+				Электроискро- вой станок «Эро- зимат»
13	Промывочная  Промыть по типовой технологии	—				Ультразвуко- вая ванна
14	Контрольная  Контроль гидравли- ческих характеристик	—				Специальный стенд
Глава V

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ силовых
ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ

И КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ

КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ

К СИЛОВЫМ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ МЕХАНИЗМАМ

В конструкциях следящих гидропроводов в качестве исполни-
тельных механизмов применяют гидроцилиндры с возвратно-
поступательным движением, а также гидромоторы непрерывного
вращательного движения. Основными выходными параметрами
исполнительного устройства являются развиваемая сила на штоке,
рабочее давление в цилиндре, длина хода и скорость штока;
величина силы трения. К подшипнику, смонтированному в серьге
штока, через систему тяг присоединен управляемый элемент.
Другой конец штока обычно соединен с датчиком обратной связи.

Скорость перемещения управляемого элемента и необходимую
для этого силу без учета потерь на трение, противодавление и
утечки жидкости определяют по формулам:

v = и Rn = Др -J- (D2 — d2mT),

где Q — расход рабочей жидкости через гидроцилиндр; Fn —
рабочая площадь поршня; Др — разница давлений в полостях
цилиндра; £>п—диаметр поршня; dmT—диаметр штока.

Величину силы трения, которая наряду с другими факторами
влияет на быстродействие привода, расчетным путем точно опре-
делить трудно. Поэтому действующее значение этого параметра
в основном определяют экспериментально на первых опытных
образцах. Основными выходными параметрами гидромотора явля-
ются развиваемый момент на выходном валу, частота вращения
вала, объемный и общий к. п. д.

Независимо от типа исполнительных механизмов и их кон-
струкции основные технологические требования к ним следующие.

1.	При выборе конфигурации и размеров деталей необходимо
руководствоваться возможностью применения рациональных
заготовок, получаемых литьем, штамповкой, из труб, сварных
конструкций и т. п.

2.	Должен быть обеспечен доступ к поверхностям, имеющим
точные посадки, для обработки и измерения.

3.	В гидроцилиндрах и корпусах, имеющих каналы большой
протяженности, т. е. lJdK > 10, желательно применять каналы
разных диаметров с целью снижения трудоемкости обработки и
обеспечения прямолинейности оси отверстия.
4.	Конструкция должна предусматривать возможность приме-
нения механизированных финишных операций (хонингование,
шлифование, доводка и т. п.) для обработки рабочих поверхностей,
шероховатость Ra = 0,04 4-0,16 мкм при высокой размерной
точности.

5.	Конструкция должна обеспечивать рациональное располо-
жение основных отверстий соединительных каналов и поверхно-
стей для удобства обработки, промывки и контроля.

ОБРАБОТКА ОСНОВНЫХ ДЕТАЛЕЙ
ИСПОЛНИТЕЛЬНЫХ МЕХАНИЗМОВ

Основными деталями, качество изготовления которых опре-
деляют выходные параметры исполнительных механизмов воз-
вратно-поступательного движения, являются цилиндр, поршень,
шток, втулки-буксы.

Цилиндры. В зависимости от эксплуатационных условий
и нагрузок в качестве материала для цилиндров применяют сталь
ЗОХГСА, деформируемые алюминиевые сплавы АК6 и АК4-1.
В некоторых случаях, когда это вызвано свойствами применяемой
рабочей жидкости и эксплуатационными условиями, в качестве
материала применяют нержавеющие стали. Однако вследствие
плохой обрабатываемости широкое применение их нежелательно.
Для некоторых конструкций гидроцилиндров с учетом условий их
эксплуатации применяют стали 35 и 45. Шероховатость трущихся
рабочих поверхностей цилиндра должна быть в пределах Ra =
= 0,04 ч-0,16 мкм при размерной точности в пределах 2-го класса,
а в случае изготовления из сталей 35 и 45 — 3-го класса.

С целью выбора рациональной заготовки и снижения трудоем-
кости изготовления цилиндры должны иметь сквозное отверстие
по всей длине, что позволит обработать их с одной установки.
На рис. 61, а показана нетехнологичная конструкция с внутрен-
ней перегородкой. В такой конструкции обработка основного
отверстия диаметром D с одной установки не представляется
возможной и возникают значительные технологические трудности
в обеспечении соосности поверхностей диаметрами DA и D и сред-
него диаметра резьбы М. В этом случае более технологичной явля-
ется конструкция со средней втулкой (рис. 61, б), устанавливаемой
при сборке. Эта конструкция позволяет обработку напроход, но
при этом появляется необходимость применения уплотнителей.
На рис. 61, в показана конструкция цилиндра с длинным каналом
для подвода рабочей жидкости. Некоторые конструкции цилинд-
ров имеют отношение lK/dK 40 4-50. Подобные конструкции
являются нетехнологичными, так как сверление таких каналов
трудоемко, а «увод» отверстия может привести к ослаблению
стенки цилиндра. В этом случае в конструкциях должно быть
предусмотрено соединение соответствующих полостей цилиндра
трубопроводами.
В некоторых конструкциях приводов применяют сдвоенные

цилиндры. Нетехнологкчная конструкция сдвоенных цилиндров
показана на рис. 62, а, где оба цилиндра выполнены как монолит-

ная конструкция и не имеют
ботки. На рис. 62, б предста-
влена технологичная конструк-
ция сдвоенных цилиндров. Эта
конструкция не только имеет
хорошую базу для обработки,
но и позволяет выбрать до-
статочно рациональную форму
заготовки.

Рабочие поверхности цилин-
дров, изготовляемых из стали,
подвергают хромированию с
толщиной слоя 40—60 мкм, а
при применении сплавов АК4-1
и АК6 цилиндры подвергают
твердому сернокислому аноди-
рованию с толщиной слоя 50—
60 мкм при твердости порядка
HV 600. Хромирование и твер-
дое анодирование применяют
для повышения твердости и
износостойкости рабочих по-
верхностей, а также снижения
коэффициента трения.и повыше-
ния работоспособности резино-

технологических баз для обра-

Рис. 61. Конструктивные схемы гид-
роцилиндров

вых уплотнителей.

Технологический процесс изготовления цилиндров состоит
из операций черновой, чистовой и окончательной обработки.
Заготовки могут быть изготовлены горячей штамповкой или, при

Рис. 62. Конструкции Удвоенных гидроцилиндров

возможности, использованы стандартные трубы. Черновая обра-
ботка включает подрезку торцов, обработку наружных и внутрен-
них поверхностей. Эту обработку желательно вести с одной уста-
новки, за базу следует принимать одну из обработанных поверх-
ностей.

После термообработки отверстия цилиндров, изготовленных
их стали ЗОХГСА, подвергают шлифованию с последующим хонин-
гованием под хромирование с обеспечением шероховатости Ra —
= 0,16-4-0,32 мкм и геометрической точности около половины
допуска на размер. После хромирования центральное отверстие
подвергают шлифованию, хонингованию или доводке. Радиусы
скругления и фаски тщательно заполировывают с целью исключе-
ния возможности среза резиновых уплотнителей при сборке.

В случае, когда цилиндры изготовляют из алюминиевых спла-
вов АК6 и АК4-1, наиболее важными операциями являются
подготовка рабочей поверхности под твердое анодирование, его
проведение и последующая обработка. Твердое сернокислое ано-
дирование применяют для создания рабочих поверхностей с повы-
шенной твердостью и износостойкостью, работающих на трение
и испытывающих эрозионное воздействие. Как установлено, при
этом размеры деталей увеличиваются приблизительно на половину
толщины окисной пленки. На цилиндрах, корпусах и других
деталях, подлежащих твердому анодированию, не допускаются
острые углы, кромки, заусенцы и другие заостренные места, так
как на остриях происходит концентрация электрических зарядов,
вызывающих сильный местный разогрев, который может привести
к прижогу детали. Поэтому все острые углы должны быть скруг-
лены радиусом не менее 0,5 мм.

Высокая износостойкость рабочих поверхностей обеспечивается
не только определенной толщиной анодной пленки, но и соответ-
ствующей высотой микронеровностей. Высота микронеровностей
поверхностей после анодирования зависит от предшествующей
подготовки под анодирование. Очень часто считают, что для
получения требуемой шероховатости поверхности после анодиро-
вания необходимо обработать до анодирования эти поверхности
до той же шероховатости, совершенно не обращая внимание на
состояние поверхностного слоя. Обеспечение шероховатости по-
рядка Ra = 0,04 4-0,16 мкм особо важное значение имеет для
тех анодированных поверхностей, по которым работают детали
с резиновыми уплотнительными манжетами. Невыполнение ука-
занных требований мозрет привести к быстрому износу резиновых
уплотнительных манжет, а как следствие этого, к потере герметич-
ности, снижению ресурса и т. д. В связи с тем, что предел вынос-
ливости деталей, подвергнутых твердому анодированию, снижается
при толщине пленки 50—60 мкм на 30—40%, это следует учитывать
при разработке конструкций или применять определенные техноло-
гические способы повышения предела выносливости. Для этой
цели в настоящее время обычно применяют различные способы
поверхностного упрочнения деталей, что благоприятно сказывается
не только на повышении усталостной прочности, но и обеспечивает
получение более плотной пленки.
122
Этап подготовки рабочих поверхностей под твердое анодирова-
ние содержит обычно расточку с обеспечением 2-го класса точности
и шероховатости Ra = 0,63-4-1,25 мкм с последующим упрочне-
нием. В настоящее время широко применяют алмазное выглажива-
ние, обеспечивающее шероховатость Ra == 0,08 4-0,32 мкм. Для
этой цели применяют пружинную оправку с алмазным резцом
с радиусом сферы 2,5 мм при силе Р ~ 10-4-15 кгс, идет = 60 об/мин,
s = 0,04 об/мин. Перед операцией твердого анодирования детали
должны быть тщательно промыты.

Подготовка поверхностей под твердое анодирование с помощью
абразивно-алмазной обработки нежелательна. Однако в случае
применения такой обработки все детали в обязательном порядке
подвергают промывке с воздействием ультразвуковых колебаний
в течение 5—10 мин с целью удаления шаржированных в обрабо-
танную поверхность частиц абразива. После промывки и обезжи-
ривания детали помещают в электролит, представляющий собой
серную кислоту концентрацией 180—200 г/л. Анодирование
производят при плотности тока 1,5—2 А/дм2, напряжении 80 В,
температуре электролита — 8° С в течение примерно 1 ч.

Единственным способом обработки твердоанодированных по-
верхностей с целью получения шероховатости Ra = 0,08 4-0,32 мкм
является хонингование или доводка. При определении величины
припуска для этих операций надо иметь в виду, что удалять пленку
более чем наполовину не рекомендуется. Алмазное хонингование
является более прогрессивным методом, обеспечивающим стабиль-
ное качество поверхности. Оно производится при скорости враще-
ния хона 40—50 м/мин, скорости возвратно-поступательного дви-
жения 8—10 м/мин и давлении брусков 3 кгс/см2.

В случае необходимости получения высокой точности и невоз-
можности применения хонингования окончательную обработку
твердоанодированных поверхностей производят путем доводки
в два этапа. Предварительную доводку делают чугунными при-
тирами с пастой М5 с оставлением припуска на окончательную
доводку в пределах 5—10 мкм. При этом шероховатость поверх-
ности достигает Ra = 0,16 4-0,32 мкм. В процессе предварительной
доводки в качестве смазочно-охлаждающей жидкости применяют
керосин Т-1. Перед окончательной доводкой детали обязательно
подвергают очистке с воздействием ультразвуковых колебаний.
Окончательную доводку производят текстолитовыми притирами
с применением алмазной пасты АПЗП. После окончательной
доводки шероховатость рабочих поверхностей составляет Ra =
= 0,04 4-0,16 мкм.

В последнее время для окончательной' обработки внутренних
поверхностей цилиндров применяют раскатку с использованием
специальных головок с роликами. При этом способе обработки
происходит пластическое деформирование поверхностей и в зоне
контакта инструмента и детали образуются сжимающие напряже-
ния, что благоприятно сказывается на усталостной прочности.
Раскатка внутренних поверхностей позволяет повысить про-
изводительность в 3—5 раз и обеспечить шероховатость Ra =
= 0,044-0,16 мкм, создать наклеп в поверхностном слое до 0,1 —
0,4 мм, что в конечном счете приведет к увеличению ресурса
привода. На раскатку цилиндры поступают обработанные по
наружному и внутреннему диаметрам. Причем исходная шерохова-
тость под раскатку должна быть в пределах Ra ~ 0,63 — 2,5 мкм.
Перед раскаткой цилиндры из стали ЗОХГСА подвергают термо-
обработке при температуре порядка 475° С с целью снятия напря-
жений после предыдущей обработки.

На операцию раскатки цилиндры поступают с технологиче-
скими фланцами для крепления, так как их крепление по наруж-
ному или внутреннему диаметрам приводят при раскатке к дефор-
мациям отверстия.

Для раскатки применяют головки различных конструкций
с коническими роликами или шариками. Раскатка цилиндров из
стали ЗОХГСА проводится при п = ЮО-г-200 об/мин, подаче за
счет самозатягивания с применением в качестве охлаждающей
жидкости индустриального масла М-20, припуск при этом соста-
вляет 0,05—0,07 мм. Раскатывание рабочих поверхностей как
один из методов окончательной обработки может быть применено
только для цилиндров определенной конструкции и толщины стен-
ки, так как при этом способе возможна неисправимая деформация
цилиндра. Исследования, проведенные под руководством автора,
показали, что данным методом можно обрабатывать гладкие, сквоз-
ные отверстия в цилиндрах без приливов, бобышек и ступенчатых
переходов на наружных поверхностях, имеющих толщину стенок
не менее 6—8 мм, а в случае, если цилиндр имеет приливы, бо-
бышки и ступенчатые переходы на наружных поверхностях —
не менее 20 мм.

В случае изготовления цилиндров из стали 45 в большинстве
случаев применяют бесшовные горячекатаные трубы. Первые
операции технологического процесса предусматривают обрезку
заготовок на пилорезном станке с последующей подрезкой торцов
и обеспечением их перпендикулярности к оси заготовки в пределах
0,1 мм. После обточки наружных поверхностей на гидрокопиро-
вальном станке производят обработку отверстия цилиндра в три
этапа: черновое растачивание при вращающейся заготовке, чисто-
вое растачивание с использованием многорезцовых головок и
окончательная отделка.

Чистовое растачивание обеспечивает получение равномерного
припуска под окончательную отделочную операцию, прямолиней-
ность оси, требуемые геометрические размеры и форму отверстия
в цилиндре. Окончательную отделку выполняют методом раскатки
с использованием роликовых раскатников.

В табл. 15 в качестве примера приведен упрощенный техноло-
гический процесс обработки цилиндра из стали ЗОХГСА. Контроль
основных размеров цилиндров производят универсальными изме-
124
Технологический процесс изготовления силового цилиндра

Таблица 15

и/

к ®

Наименование
операции

Эскиз

Оборудование

о.

Заго тови тел ьная

Труба 0 127X25
ГОСТ 8732—70

Токарная

Обработать торцы, на
0 107

Токарно-винто-
резный станок
1К62А

Токарная

Обработать централь-
ное отверстие

078

Токарная

Обработать наруж-
ные поверхности

Сверлильная

Сверлить шесть от-
верстий

Ml Ви9Л V

6 от в. 08

Радиально-
сверлильный ста-
нок 2Ш52

1

2

3

4

5




№ опе- рации	Наименование операции	Эскиз							Оборудование
6	Фрезерная  Фрезеровать две лыс- ки		<5  1	4 'П		/			Вертикально- фрезерный ста- нок 6Н11
			1	и		н			
7	Токарная  Обработать отверстие и торцы		2,1  , 5О2-о,е Л					£	Токарно-винто- резный станок 1К62А
									
									
						*			
						№6Щ			
									
8	Вн утришлифовальная Шлифовать отверстие					b  ^4	V		Специальный шлифовальный станок
									
			rz'/д..’. .	/						
9	Хонинговальная  Хонинговать отвер- стие или раскатать					«а + л	°’1\/  rfTX		Хонинговаль- ный ЗК81 или то- карно-винторез- ный станок 1К62А
									
									
									
№ опе- рации	Наименование операции	Эскиз						Оборудование
10	Хромирование  Твердое хромирова- ние центрального отвер- стия, толщина 50—							Ванна
		р			5	1		
								
								
								
11	Внутришлифовальная  Шлифовать отверстие после хромирования	CD'S*			0,.			Специальный шлифовальный станок
								
								
12	Хонингование  Хонинговать отвер- стия после хромирова- ния		«г		/7,Z			Хонинговаль- ный станок ЗК84
								
								
13	Промывочная  Промыть по типовой технологии							Специальное оборудование

рительными средствами, за исключением размеров канавок под
уплотнения. На рис. 63 дана конструкция прибора для измерения
диаметра канавок под уплотнения в цилиндре. Для измерения
ширины канавок применяют различные контрольные средства,
в том числе и оптические.

Штоки поршней гидроцилиндров. В зависимости от назначе-
ния и конструктивно-технологических особенностей привода кон-
струкции штоков в общем случае можно свести к трем видам.

1.	Шток и поршень выполнены как одно целое. В зависимости
от размеров шток может быть полым или сплошным.
2.	Шток выполнен гладким, а поршень представляет собой
отдельную самостоятельную деталь. Такая конструкция обычно
применяется в случае изготовления штока, поршня и цилиндра
из разных материалов. Однородность материала цилиндра и
поршня в этом случае сохраняет в процессе эксплуатации точность
посадки.

3.	Сборные штоки, которые чаще всего применяют для двух-
камерных цилиндров.

На рис. 64 приведены конструкции этих штоков. Из всех кон-
струкций наиболее технологичной является цельная конструкция
(рис. 64, а), позволяющая технологично просто обеспечить соос-
ность всех рабочих поверхностей штока с точностью 0,02—0,03 мм.

Рис. 63. Конструкция приспособления для измерения диаметров кольцевых
канавок

Наименее технологичной является сборная конструкция штока по
причине трудности обеспечения соосности рабочих поверхностей
штока, среднего диаметра резьбы и торцовых поверхностей с точ-
ностью 0,03—0,05 мм.

Штоки сборной конструкции окончательно шлифуют в собран-
ном виде для обеспечения соосности всех рабочих поверхностей.
Строгое соблюдение момента затяжки при обработке и при монтаже
обеспечивает заданную величину соосности рабочих поверхностей.
Для этого необходимо также выдержать в заданных пределах
соосность среднего диаметра резьбы штока относительно рабочих
поверхностей, что достигается единством технологических баз
при обработке этих поверхностей.

В качестве заготовки для штока, изготовляемого как единое
целое с поршнем, широко применяют штамповку. Для штоков
других конструкций чаще всего в качестве заготовки используют
прокат круглого профиля. Первые операции техпроцесса преду-
сматривают подрезку торцов, обточку поверху, проточку наруж-
ных канавок и нарезку резьбы. На базе наружной поверхности
проводят обработку внутренних полостей штоков ружейными
сверлами или растачиванием. Однако эти способы являются не-
производительными и для некоторых конструкций неприемлемыми.
В этом случае для формообразования внутренних полостей штоков
применяют электрохимическую обработку, являющуюся высоко-
производительной и перспективной.

128




r|/|g,g3|2?|

1,25,

VZZEZZZZZZZZZZZ

f=i

/1^5 |Д|

I'

33^®

1|ДОЗ|#|



’Z.’ZZZl'ZZZZZZ

Т U

оиииэиаи1й1Йа5

*43И^1

[да1д

0,160.

 0,160/	I

ZZZZZZZZZZ	—

Tl-5:











3^®

*-|/|gg/ |27|

/|^/73|Л|



S)

^zliL»h

4/|g,g5H



I|z7,g/F

6)

Рис. 64. Конструкции поршней со штоком

9

Я. А. Бекиров

|/|6jZ73|2?

'2&zz

0,160,





U|l|^/73

43^1-
Для обработки внутренних полостей штоков применяют элек-
троды-инструменты, один из которых приведен на рис. 65. На
рис. 66 представлена принципиальная схема установки для

Рис. 65. Электрод-инструмент для обработки внутренних полостей штока

электрохимической обработки внутренних полостей штоков, изго-
товленная на базе токарного станка. Для этой цели резцедержатель
станка был изолирован от суппорта посредством втулки и про-
кладки, изготовленных из изоляционных материалов. Отрицатель-

Рис. 66. Схема электрохимической

установки для обработки штоков

ный полюс источника тока от выпрямителя 1 типа ВУ12/600
подключают к резцедержателю, а положительный — к станине
станка. В энергетическую часть 10 входит вихревой насос с напо-
ром 2,5—1,8 м и приводной электродвигатель типа АО. В схеме
установки имеются также два холодильника 8 типа 1697 и кран 7

130
для пуска воды, дроссельный кран 6 для регулирования расхода
электролита, бак 5 объемом 200 л с электролитом, изготовленный
из нержавеющей стали 1Х18Н9Т. Внутри бака имеются две
перегородки, делящие бак на три части, способствующие оседанию
шлама на дно.

Обрабатываемую деталь 3 и часть электрода 2 закрывают ко-
жухом 4, предохраняющим от разбрызгивания электролита. Ниж-
нюю часть кожуха изготовляют из нержавеющей стали 1Х18Н9Т
и крепят на станине станка. Электролит вытекает из него в бак
через патрубок. Верхнюю часть кожуха делают из оргстекла.
В системе имеются также фильтр 12 типа 15ГФ17СН-1 для очистки
электролита от посторонних примесей, манометр 9, а также трубо-
провод 11, обеспечивающий прохождение электролита. В качестве
электролита используют 15%-ный водный раствор хлористого
натрия (NaCl).

На электрохимическую обработку штоки поступают предвари-
тельно обработанные по внутреннему диаметру до 24 мм (см.
табл. 17) и прошедшие термостабилизацию при температуре 200° С
в течение 5 ч с последующим охлаждением на воздухе. Внутренние
поверхности, не поддающиеся обработке электрохимическим спо-
собом, изолируют лаком ХВЛ-21 в два слоя, после нанесения
каждый слой просушивают на воздухе в течение 30—40 мин.

Шток устанавливают в патроне по наружной поверхности
с обеспечением соосности не менее 0,3 мм. Державку электрода,
изолированную хлорвиниловой лентой, крепят в резцедержателе
таким образом, чтобы его рабочая часть была параллельна обра-
зующей штока и располагалась по оси штока.

После ввода электрода в обрабатываемое отверстие штока и
включения установки, перемещая суппортом резцедержатель
в поперечном направлении, производят обработку (с отсчетом по
нониусу станка) при режиме: п = 70-е-100 об/мин, / = 400ч-
-е-430 A, U = 12-е-13 В. Началом процесса обработки и отсчета
считают положение, при котором рабочий ток имеет максимальную
величину порядка 430 А. Процесс электрохимической обработки
продолжают до тех пор, пока электрод-инструмент не переместится
в поперечном направлении на требуемую величину. После оконча-
ния обработки шток вначале промывают в теплой, затем в холод-
ной воде с последующей консервацией обработанных поверхностей
10—20%-ным раствором нитрита натрия в течение 60—90 с.
Консервация должна быть проведена не позднее чем через 15 мин
после окончания обработки. Изоляционный слой лака ХВЛ-21
снимают ацетоном или каким-либо другим растворителем.

После обработки внутренних полостей производят чистовую
обточку с последующим шлифованием поверхностей до достижения
шероховатости Ra = 0,16 4-0,63 мкм под хромирование. Рабочие
поверхности штока хромируют до толщины слоя 80—100 мкм
с учетом припуска под операции окончательной обработки. Хроми-
рованные поверхности шлифуют на круглошлифовальных станках,
9*	131
затем полируют до получения шероховатости Ra — 0,04 4-0,16 мкм.
Вместо полирования можно применить более производительный
метод обработки — шлифование с использованием кругов типа
М28 с графитовым наполнителем.

По окончании обработки штоки подвергают контролю на точ-
ность геометрических размеров, шероховатость и на отсутствие
следов коррозии во внутренних полостях. При контроле особо

Рис. 67. Приспособление для обкатки наружных по-
верхностей штоков

обращают внимание на точность измерения толщины стенок, обра-
ботанных электрохимическим способом. Для этой цели применяют
ультразвуковые приборы «Кварц-6», обеспечивающие точность
измерения 0,1 мм.

Одним из перспективных способов обработки рабочих поверх-
ностей является обкатка с использованием роликовых обкатников.
На рис. 67 приведена конструкция обкатной головки с роликами
для обработки рабочих поверхностей штока. До обкатки штоки
должны пройти обточку рабочих поверхностей до требуемой точ-
ности и шероховатости не менее Ra = 2,5 мкм. Обкатку ведут
132
при п = 100-ь300 об/мин, подачей самозатягиванием, СОЖ —
масло индустриальное М-20, шероховатость достигается Ra =
== 0,08-^0,16 мкм, а точность в пределах 2-го класса. Этот способ
может быть применен и для обработки полых гладких штоков при
толщине стенки 10—15 мм, а также ступенчатых при такой же
толщине стенки, но при наличии на наружной поверхности ка-
навки, имеющей длину 10—15 мм для выхода обкатника.

В табл. 16 в качестве примера приведен упрощенный техно-
логический процесс обработки штока.

Таблица 16

Технологический процесс изготовления силового штока

№ опе- рации	Наименование операции	Эскиз								Оборудование
1	Заготовительная  Штамповка	♦ 1 $ к.					Т	'I" " К		Пресс криво- шипный КА 866
							I			
							1	1	Р		
						26,		fГ 300*0,5		
						110 М				
										
2	Токарная  Подрезать торцы			Л-			у  TS					Токарно-винто- резный станок 1К62А
				Я-			-J				
				-- 	1Г			)				
		•		Ч_  700*0,3			'295*05			
				П	1						
3	Токарная  Зацентровать с двух сторон							"•у		
					it					£0	
										
4	Токарная  Обработать наруж- ные поверхности	ОО	«м с?								
			а		«о  & ч					
						t			г	
					= -г				*	
					Л0					
		л								
						300*	0,2	J		
№ опе- рации	Наименование операции	Эскиз								Оборудование
5	Токарная  Обработать отверстие	+  S			?  \э ; ;  '	Ш .					Токарно-винто- резный станок 1K62A
										
6	Фрезерная  Фрезеровать шести- гранник		J							Вертикально- фрезерный ста- нок 6Н11
				/			1=1  ~36				
7	Электрохимическая  Обработать две по- лости под диаметр 30 мм			Же	3,  40  600	Яг21  ^200  300t  0‘ ’				Специальный станок
										
8	Кр углошлифовальная  Шлифовать наруж- ные поверхности	1		У	iZ‘0~ 7OrA Р I ’					Круглошлифо- вальный станок ЗБ161
		\/\0,05\Л			\Б /\0,02 |					
										
№ опе- рации	Наименование операции	Эскиз								Оборудование
9	Суперфинишная или обкатки  Обработать поверх- ности А и Б		£  Оо  та,		0,3				г/	Суперфиниш- ный станок 3871 или токарно-вин- торезный 1К62А
										
							  5				
					4					
		А	Б								
					1 1 г					
10	Хромирование  Твердое хромирова- ние поверхностей А и Б					—				Ванна
				5$^  о 1	После	J g,, i	До хрома			
11	Кр углошл ифовальная  Шлифовать поверх- ность диаметром 45 мм после хромирования							°3\f		Круглошлифо- вальный станок ЗБ161
			—:	t—	—					
					—)					
		<5>  а				Z| 0;015_ I A I				
										
12	Суперфинишная  Обработать поверх- ность диаметром 45 мм	1								Суперфиниш- ный станок 3871
									иа	
										
										
13	Полировальная  Полировать поверх- ность диаметром 45 мм				Li <	0,150^				Токарно-винто- резный станок 1К62А
							ЕЯ				
										
											
14	Промывочная  Промыть по типовой технологии	—								Специальное оборудование
В некоторых конструкциях приводов с управляемым элементом
соединяют не шток, а цилиндр-гильзу. В этом случае в пустотелый
шток запрессовывают гильзу, имеющую на наружной поверхности
продольные пазы-каналы для подвода рабочей жидкости. На
рис. 68 показаны пустотелый шток и гильза с рабочими каналами.
Особенностью технологического процесса изготовления подобного
неразъемного соединения является подготовка рабочих поверх-
ностей штока и гильзы под запрессовку и сама операция соедине-

ния этих деталей. Шток и гильзу изготовляют из нержавеющей
стали.

После предварительной обработки внутреннюю поверхность
штока диаметром Дшт и наружную поверхность гильзы диаметром
Dr шлифуют так, чтобы обеспечить требуемую величину натяга
0,02—0,04 мм. Нецилиндричность обеих деталей по поверхностям
£>шт и выдерживается не более 0,005 мм. После операции
шлифования наружную поверхность гильзы омедняют слоем
0,015—0,05 мм с подслоем никеля 0,003—0,004 мкм.

При окончательном фрезеровании пазов-каналов на наружной
поверхности гильзы не должно быть отслаивания медного слоя*
В пазах сверлят отверстия для соединения соответствующих
каналов. Омедненную поверхность окончательно шлифуют до
размера, обеспечивающего при сборке натяг 0,02—0,04 мм. Тща-
тельно промытые и очищенные детали отправляют на операцию
136
запрессовки, которую производят в специальном приспособлении
с нагревом штока до температуры 400—450° С.

Запрессованные шток и гильзу охлаждают на воздухе и затем
подвергают стабилизирующему отпуску в масляной ванне при
температуре 140 ±=10° С в течение 3—5 ч с последующим охлажде-
нием также на воздухе. Собранный шток проверяют на герметич-
ность в специальном приспособлении, обеспечивающем проверку
герметичности каждого паза-канала в отдельности. Завершающей
операцией является ультразвуковая промывка и прокачка маслом
всех внутренних полостей штока для удаления грязи. Прокачку
производят при разности давлений на входе и выходе 120—
130 кгс/см2 при температуре жидкости 60—70° С не менее, при-
чем каждую полость промывают со сменой направления подачи
жидкости через 5 мин.

ОБРАБОТКА КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Корпусные детали гидроприводов весьма сложны и разно-
образны по конструкции. Большинство корпусных деталей явля-
ются базовыми и служат для точного взаимного ориентирования
деталей и узлов, входящих в привод, обеспечения внутренних
гидравлических, механических связей и правильности функциони-
рования и одновременно являются силовыми элементами. Трудоем-
кость механической обработки корпусных деталей в настоящее
время составляет 30—40% суммарной трудоемкости механообра-
ботки деталей привода. Трудоемкость же механической обработки
их внутренних полостей составляет 70—80% общей трудоемкости
обработки детали. Эти особенности выдвигают высокие требования
к технологичности корпусных деталей и, в частности, к их внутрен-
ним полостям.

Корпусные детали приводов, исходя из эксплуатационных
требований, предъявляемых к ним, изготовляют в основном из
алюминиевых сплавов типа АЛ, ВАЛ, деформируемых алюми-
ниевых сплавов АК4-1, АК6, из литейных и деформируемых
сталей, титановых сплавов. Последние два материала обычно
применяют для изготовления корпусных деталей, работающих
при высоких температурах и давлениях и в случае применения
агрессивных жидкостей. Применение этих материалов приводит
к увеличению трудоемкости, поэтому целесообразность этого
Должна быть обоснована.

С целью повышения технологичности корпусных деталей при
их проектировании руководствуются следующими общими реко-
мендациями.

1.	Деталь должна иметь наиболее технологичную форму,
например форму тела вращения или параллелепипеда, стороны
которого могут быть использованы как базовые поверхности, а
основные отверстия сконцентрированы на некоторых из них.
2.	Габаритные размеры детали должны позволять при изго-
товлении использование существующего высокопроизводительного
оборудования.

3.	Особо точные отверстия должны быть сквозными и располо-
женными перпендикулярно или параллельно к основным осям
детали.

4.	Выходные отверстия на точных поверхностях следует распо-
лагать внутри кольцевых канавок, выточек или карманов.

5.	Кольцевые канавки под уплотнения по возможности не
следует делать в корпусных деталях, что в значительной степени

снизит трудоемкость механи-
ческой обработки.

Корпусные детали гидра-
влических приводов имеют
сложные системы пересека-
ющихся и тупиковых кана-
лов с разными диаметрами
и глубиной. При этом диа-
метры отверстий соедини-
тельных каналов выбирают
из ограниченного нормаль-
ного ряда 4, 5, 6, 8, 10.
12, 14, 16 мм.

Рис. 69. Варианты соединения каналов Точность отверстий соеди-
в корпусных деталях	нительных каналов обычно

не превышает 3-го и 4-го
классов при шероховатости стенок не более Ra = 1,25 мкм.
Длинные каналы следует делать ступенчатыми, при этом увод
осей отверстий не должен быть более 0,2—0,3 мм на длине
100 мм. Места пересечения соединительных каналов должны
иметь минимальные тупики, исключающие скапливание в них
загрязнений.

В конструкциях корпусных деталей широкое применение
получило соединение каналов с помощью электроэрозионной
обработки. В некоторых случаях этот способ является един-
ственно возможным. На рис. 69, а показаны технологичные,
а на рис. 69, б — нетехнологичные варианты соединений каналов.
Во втором случае глубина прожига в несколько раз больше,
чем в первом.

Большой объем снимаемого металла при электроэрозионной
обработке резко снижает производительность и приводит к появле-
нию микротрещин, что ухудшает качество поверхностей и снижает
предел выносливости, особенно при обработке деталей из алюми-
ниевых сплавов. Глубина зоны термического влияния при электро-
искровой обработке (глубина прожига)

h0 = 2 У natn
где а = —-------коэффициент температуропроводности; с —

ср

теплоемкость; % — теплопроводность; р — плотность; /и — дли-

тельность импульса.

Глубина зоны возможных структурных изменений, микро-
трещин или каких-либо других дефектов

где е — основание натуральных логарифмов.

При изготовлении соединительных каналов целесообразно
пользоваться короткими импульсами тока, так как вычисленная
величина /г0 при ttt = 3 мс составляет 100 мкм и /iCTp = 25-е-
-е-30 мкм. Кроме номинальных значений параметров импульса
на качество поверхностного слоя в ряде случаев оказывают влия-
ние периодические короткие замыкания, появление дугового
разряда и т. д. Эти явления возникают как следствие либо
технологических условий обработки, либо конструктивных особен-
ностей станка и источников питания. Рекомендуемые размеры
проходных щелей соединительных каналов при электроискровой
обработке даны в табл. 17.

Корпуса гидропроводов имеют большое качество резьбовых
отверстий под соединительные элементы. В результате многократ-
ной сборки-разборки качество резьбы снижается. Тугая резьба
не допускает даже двукратной сборки.

В целях повышения качества, надежности и долговечности
приводов в резьбовые отверстия корпусов из легких сплавов вста-
вляют футорки, конструкция которых выбирается в зависимости
от назначения. Применение футорок в корпусных деталях умень-
шает их массу (вследствие ликвидации специальных приливов
бобышек), допускает многократное свинчивание, исключает необ-
ходимость в нарезании тугих резьб, создает возможность исполь-
зования болтов и винтов вместо шпилек.

Вместо нормальных резьб применяют металлические футорки
из стали 38Х, а вместо тугих резьб — пружинные футорки (спи-
ральные вставки), изготовляемые из стальной проволоки
Х18Н10Т круглого сечения путем протягивания в ромбический
профиль и навивкой футорок необходимого размера под сопрягае-
мую резьбу. Основные размеры пружинных футорок даны в табл. 18
и 19.

Технологические каналы в корпусных деталях обычно гермети-
зируют установкой заглушек. В этом случае желательно примене-
ние резьбовых заглушек с резиновыми уплотнителями, а не
конических, которые при зачеканке могут привести к деформации
отверстия. При применении заглушек с уплотнителем все резьбовые
поверхности корпусов из алюминиевых сплавов обычно подвергают
твердому анодированию с толщиной пленки 0,008—0,012 мм
с целью исключения металлических, блесток при свинчивании.
В, мм		L, мм		d, мм		Ь, мм
Номи- наль- ный	Предельное отклонение	Номи- наль- ный	Предельное отклонение	Номи- нал ь- , ный	Предельное отклонение	А5
1	+0,2	2	±0,2	1	±0,15	1,5
		4	±0,25			
		7				
1; 5		2,5	±0,2	1,5		2
		5	±0,25			
		7				
2		4	±0,25	2		2,5
		7				
		11	±0,3			
2,5		6	±0,25	2,5	±0,2	3
		9				
		12	±0,3			
3		5	±0,25	3		3,5
		8				
		11	±0,3			
В, мм		L, мм		d, мм		Ь, мм
Номи- наль- ный	Предельное отклонение	Номи- наль- ный	Предельное отклонение	Номи- наль- ный	Предельное отклонение	А5
4	+0,25	6	±0,25	4	±0,25	5
		8				
		12	±0,3			
5		7	±0,25	5		6
		9				
		14				

Таблица 18

Основные размеры пружинных футорок

L

Резьба ввертывае- мой детали	Резьба в корпусе по ОСТ 1001—73, кроме среднего диаметра	Средний диаметр резьбы в корпусе, мм	L, мм |	|	1, мм
			Предельные отклонения, мм	
			±0,5	4-0,5 — 1,0
Мб	М8Х1	5.534+0’07	9	4,5
			12	
М8	М10Х1,25	7,48+°’09	11	6,5
			16	
М10	М12Х1,25	11,00б+°’17	14	8
			20	

Примечание: Ri — 0,7 мм
Основные размеры профиля пружинных футорок, мм

В случае применения конических заглушек с целью сохранения
точности близрасположенного отверстия межцентровые расстоя-
ния следует принимать в зависимости от диаметров отверстий,
значения которых приведены в табл. 20 и рекомендованы для кор-
пусов из алюминиевых сплавов Д1, АК4-1 и АК6. Для изготовле-
ния корпусных деталей применяют литые и штампованные заго-
товки, а также калиброванные прутки соответствующих размеров.

Значение межцентрового расстояния отверстий
в зависимости от их размеров, мм

Таблица 20

Диаметр канала dK	Диаметр основного от- верстия D	Межцентро- вое рас- стояние /
2	14А	15
3	14А	15
4	14А	16
5	14А	16
6	14А	17
7	25А	22
8	25А	23
9	25А	26
10	25А	27

Для повышения производительности и снижения себестоимости
изготовления заготовок внедряют комплексную механизацию и
технологические процессы, способствующие уменьшению при-
пусков на механическую обработку и приближающие размеры
заготовок к конструктивным размерам деталей.

В качестве примера в табл. 21 приведен несколько упрощенный
технологический процесс изготовления корпуса, в который монти-
142
Технологический процесс изготовления корпуса

№ опе- рации	Наименование операции	Эскиз							Оборудование
1	Заго тови тельная Штамповка	пу+0,6							Кривошипный пресс K8538
						T		So		
					° -				
					-	—-—1 L iW			
		+1							
						a			
									
2	Фрезерная  Фрезеровать пло- скость А		A 	/						
		+1	CO  s.						
				r					Универсально- фрезерный ста- нок 675
									
3	Фрезерная  Фрезеровать две пло- скости								
						*‘,-{9 rh			
		Л  5*							
									
4	Сверлильная  Сверлить, зенкеро- вать, развернуть четы- ре базовых отверстия	^от8/					2,	5/	Настольно- сверлильный ста- нок 2КЮ6П
						1			
		M'jz				- - - -	4  tQ7		
		%|L							
			^60-0,02 ,			8			
									
№ опе- рации	Наименование операции				Эскиз			Оборудование
5	Токарная  Сверлить и расточить отверстие с канавками	3*W				2,5  Т		Токарно-винто- резный станок 1Е61МТ
6	Токарная  Сверлить, расточить отверстие 0 9 мм и карман шириной 7 мм	<5		г г	" 1	<sT 4-		
								
						“r*~		
7	Токарная  Подрезать терец и точить бобышку					2^/  - §		
								
					?2Щ15			
								
8	Элек тро искровая  Прожечь соедини- тельные каналы		£  //  Л		Чоджог крь <е допускае	Rz2t  ,» __  'МОК тся	;3-	Электроискро- вой станок 421
№ опе- рации	Наименование операции	Эскиз							Оборудование
9	Электрохимическая  Снять заусенцы	—							Электрохими- ческая установка ПЭХ-10
10	Сверлильная  Сверлить отверстие 0 2 мм и зенковать, сверлить	отверстие  0 8 мм	$ с 1				/i  ^02			Настольно- сверлильный ста- нок НС12А
									
									
									
									
			70						
									
11	Доводочная  Довести отверстие	0,6^ 016,O1+ofi27  Ян							Вертикально- доводочный ста- нок ОФ-26А
									
									
12	Промывочная  Промыть по типовой технологии	—							Специальное оборудование
13	Гальваническая  Твердое сернокислое анодирование, толщина пленки 40—60 мкм	—							Ванна

Ю Я. А. Бекиров

145
£ К

Наименование
операции

Эскиз

Оборудование

ад

14

Доводочная

Довести отверстие

<216,01 ^027


Im-
Ж ф

Вертикально-
доводочный ста-
нок ОФ-26А

15

Промывочная

Промыть по типовой
технологии

Специальное
оборудование

16

Слесарная

Поставить заглушки
и проверить на герме-
тичность

Обжать по

ОСИ-11209-11211-75

Верстак, без-
расходный гидра-
влический пресс

17

Промывочная

Промыть по типовой
технологии

Специальное
оборудование

руют элементы первого и второго каскадов усиления. Заготовкой
для корпуса служит штамповка. При механической обработке
основных рабочих поверхностей корпуса должна быть обеспечена
высокая точность размеров в пределах 2-го и 3-го классов, правиль-
ная геометрическая форма и высокое качество. Технологический
процесс должен обеспечить соосность и параллельность осей
сопряженных отверстий, а также параллельность базирующих
поверхностей. При обработке некоторых сопряженных отверстий
необходимо выдерживать строгую перпендикулярность осей и уста-
новленные межосевые расстояния. Перекосы и непрямолинейность
осей отверстий под сопла, дроссели и гильзу золотника недопу-
стимы.
В качестве первичной установочной базы используют нижнюю
плоскость. Чистовые базы выбирают так, чтобы их можно было
использовать при выполнении всех операций по обработке взаимо-
связанных точных поверхностей. Поверхности каждой группы луч-
ше обрабатывать с одной установки.

Технологический процесс обработки содержит в основном три
этапа: заготовительные операции, операции предварительной и
окончательной обработки.

Для изготовления заготовок применяют горячую штамповку
из сплава АК4-1, которая производится на кривошипном прессе.
Штампованную заготовку подвергают закалке при 500—513° С
и последующему искусственному старению при 150—200° С в тече-
ние нескольких часов до твердости НВ 110. В таком виде заготовка
поступает в механический цех, где проходит входной контроль и
обрезку облоя по линии разъема штампа заподлицо с контуром
детали.

Второй этап содержит группу операций, предусматривающих
обработку базовых поверхностей детали, на которых ведется вся
дальнейшая механическая обработка. Этап предварительной обра-
ботки включает* фрезерование базовых торцов, сверление четырех
и развертывание двух отверстий (операция 4). Далее следует
цикл фрезерных операций, предусматривающих обработку по-
верхностей, получение которых с требуемым качеством при
штамповке заготовки невозможно. После зачистки заусенцев и
острых кромок фрезерованных поверхностей начинается обработка
внутренних каналов корпуса на токарных станках с вращением
детали и использованием специальных приспособлений в виде
угольников до получения шероховатости Ra = 0,63-т-2,5 мкм
и точности 2-го класса.

Особые технологические трудности представляет удаление
заусенцев в местах пересечения каналов в корпусных деталях.
Ручное удаление заусенцев с использованием различных инстру-
ментов типа шаберов, цеклевок и т. п. является процессом трудо-
емким, а в некоторых конструкциях и неприемлемым. Более про-
грессивным методом является применение для этой цели электро-
химических установок типа ЭХО-ЗР, ПЭХ-10 и др. На рис. 70
дана принципиальная схема зачистки заусенцев этим способом на
установке ЭХО-ЗР. Обрабатываемый корпус 2 устанавливают
в камере на столе 5 установки. Рабочим инструментом являются
электроды 3 и 4, по которым в зону обработки подается электро-
лит— 10—15%-ный водный раствор NaNO3 под давлением 3—
5 кгс/см2 с помощью насоса через фильтр и трубопроводы 1,

Установка работает в полуавтоматическом цикле, который
обеспечивает следующую последовательность операций: подачу
электролита в рабочую зону, включение напряжения на электроды,
зачистку заусенцев, продувку оставшегося электролита воздухом,
промывку наружных и внутренних полостей корпуса горячей
водой через те же каналы без снятия детали с приспособления.
10*	147
Вода сливается в специальный бак через разделитель. Последую-
щие .промывка и пассивирование производят в специальных ван-
нах. В установке имеется специальное устройство, регистрирующее

короткое замыкание перед началом
работы. При возникновении короткого
замыкания в процессе удаления зау-
сенцев установка выключается, а сиг-
нальная лампа указывает тот элек-
трод или группу электродов, где про-
изошло замыкание.

На рис. 71 показана конструкция
трубчатого электрода для удаления
заусенцев, в котором размеры llt 12 я
/3 равны длине обрабатываемого уча-
стка канала корпуса. Поверхности, не

Р+(0,3+1,0)

Рис. 71. Электрод
для удаления зау-
сенцев

Рис. 70. Схема удаления заусенцев
электрохимическим способом в корпус-
ных деталях

подлежащие обработке, изолируют. Электролит подается по цен-
тральному отверстию электрода. Дальнейшая обработка корпуса
предусматривает нарезку внутренних резьб, которую для обеспе-
чения соосности производят метчиками с направлением.

Внутренние канавки с радиусами закругления обрабатывают
специальными, заранее аттестованными профильными резцами.
Сверление простых отверстий, соединяющих отдельные каналы,
148
производят на вертикально-сверлильном станке в специальных
кондукторах, обеспечивающих расположение отверстий под тре-
буемыми углами. Для уменьшения загрязнения каналы после
сверления зенкеруют. Далее следуют сверление и нарезание
резьбы-в отверстиях; слесарная операция, в которой производят
снятие сходной и заходной ниток резьбы во всех отверстиях,
снятие заусенцев электрохимическим способом. В отдельной
операции деталь подвергают промывке по специальной технологии.

Прожиг соединительных каналов производят на электро-
эрозионном станке мод. 421 с генератором ШГИ-40-440. Обработку
производят электродом из красной меди на мягких режимах в спе-
.циальном приспособлении, обеспечивающем расположение канала
под требуемым углом. Обработку канала на мягких режимах
ведут с целью предотвращения образования трещин в зоне электро-
эрозии. Применяемое при этом приспособление для установки
детали и державки для крепления электрода не должно допускать
поджогов кромок при перемещении электрода.

После этих операций производится старение при температуре
150^10° С в течение 2—3 ч для снятия внутренних напряжений,
возникших при предварительной обработке. Этап окончательной
обработки содержит несколько доводочных операций, целью кото-
рых является обеспечение требуемых параметров шероховатости
и класса точности. Доводку базовой плоскости производят на
чугунной плите микропорошком М5 с керосином. Далее следует
полировка фасок и скруглений внутренних каналов до получения
шероховатости Ra = 0,63-ь 1,25 мкм. Полировку производят на
доводочных головках войлочными кругами с пастой ГОИ. Оконча-
тельную доводку отверстия под сернокислое анодирование произ-
водят текстолитовыми притирами на доводочных станках.

С учетом того, что покрытие в среднем изменяет размер на
половину толщины слоя, диаметр под покрытие

D^D±^-,

где D — размер по чертежу; а — средняя толщина покрытия
(знак «+» для отверстия, «—» для вала).

После твердого анодирования корпус проходит ряд доводочных
операций с целью снятия рыхлого слоя покрытия и уменьшения
шероховатости с одновременным полированием фасок и скруглений
во внутренних каналах корпуса.

Готовую деталь промывают на специальных промывочных
стендах с контролем чистоты внутренних полостей. Окончатель-
ными операциями являются постановка заглушек в технологиче-
ские отверстия и контроль на герметичность. Постановку и за-
чеканку заглушек производят в специальных чистых помещениях
во избежание загрязнения каналов. В этих же помещениях корпус
подвергают испытанию на герметичность в течение 3 мин при
давлении, превышающем рабочее в 1,5 раза.
Глава VI

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ УПЛОТНИТЕЛЕЙ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К КОНСТРУКЦИЯМ,
ИМЕЮЩИМ УПЛОТНЕНИЯ

Надежность и ресурс гидроприводов и систем во многом оп-
ределяются совершенством конструкций уплотнительных узлов
и характеристиками материалов, применяемых для этой цели.
Уплотнения в конструкциях гидроприводов предназначены для
предотвращения или ограничения, в пределах допустимого про-
никновения (утечки) рабочей жидкости по зазорам между поверх-
ностями неподвижных или перемещающихся одна относительно
другой деталей. Требования к деталям уплотнительных узлов
особенно возросли в связи с высокими давлениями рабочих жидко-
стей и широкими изменениями температуры при эксплуатации
гидравлических приводов.

Выбор конструкции уплотнений, материалов для них и техно-
логии изготовления зависит от вида уплотняемых соединений
(подвижные или неподвижные), степени герметичности, приме-
няемой рабочей жидкости и ее температуры, ресурса и условий
эксплуатации привода. Обеспечение полной герметичности под-
вижных соединений практически не представляется возможным.
Так, при возвратно-поступательном движении исполнительного
штока некоторое количество рабочей жидкости будет переноситься
им в результате существующих микронеровностей на рабочей
поверхности в виде жидкостной пленки, переходящей с течением
времени в капли (каплеобразование). Поэтому технические тре-
бования на гидроприводы (длинноходовые) на наиболее тяжелых
режимах допускают утечку рабочей жидкости через уплотнения
подвижных соединений.

Для изготовления уплотнений, обладающих высокой стой-
костью к рабочим жидкостям и обеспечивающих надежную гер-
метичность в широком диапазоне температур и давлений и задан-
ный ресурс, находят широкое применение эластичные материалы
(резина). К резине, применяемой в качестве материала для уплот-
нений, предъявляют следующие требования: незначительная
усадка, ограниченное набухание в рабочих жидкостях и накоп-
ление относительно остаточной деформации, сохранение эластич-
ности при отрицательных температурах, достаточная теплостой-
кость и механическая прочность.

Широкое распространение для приводов, работающих в диапа-
зоне температур —60 -и +120° С, в настоящее время получила
рабочая жидкость АМГ-10 (ГОСТ 6794—53). Для изготовления
150
уплотнений подвижных и неподвижных соединений привода,
работающего на этой жидкости, применяют резину марок В-14,
В-14-1, ИРП-1078, ИРП-1353. Для резины этих марок темпера-
турный интервал применения составляет: для В-14, В-14-1 —
604-100° С, для ИРП-1078 — 50- 150° С, для ИРП-1353 — 604-
4-150° С (кратковременно до 175° С).

Рис. 72. Типовые конструкции

уплотнении кольцами круглого сечения

В гидросистемах летательных аппаратов, работающих при
температуре —60-г-175°С, непрерывно и кратковременно до 210° С
применяют полисйлоксановую жидкость 7-50С-3 (ВТУ НПТ 121 —
62). В этом случае применяют сдвоенные уплотнения из резины
марок ИРП-1353 и ИРП-1287.

На рис. 72 приведены типовые конструкции уплотнений
с одним резиновым кольцом 2 круглого сечения, одной (рис. 72, а)

Рис. 73. Конструкции комбинированных уплот-
нений

и двумя (рис. 72, б) защитными шайбами 1 из фторопласта-4,
служащими для устранения выдавливания уплотнения в зазор
при давлении 220 кгс/см2 и зазоре 0,05—0,08 мм.

На рис. 73, а приведена конструкция комбинированного уплот-
нения, представляющего собой кольцо круглого сечения с П-об-
разной фторопластовой манжетой, что уменьшает трение и повы-
шает ресурс уплотнений подвижных соединений. На рис. 73, б
дана конструкция уплотнения также для подвижных соединений
с возвратно-поступательным движением, которая состоит из
специальной утолщенной мацжеты и фторопластовой шайбы.
Применение подобной конструкции уплотнений способствует обра-
зованию пленки рабочей жидкости на поверхности подвижной
детали, что приводит к повышению работоспособности уплотни-
тельного устройства.

Для обеспечения герметичности соединений уплотнительные
кольца ставят с определенной величиной сжатия по сечению
кольца. Величина сжатия зависит от выступания уплотнительного
кольца над поверхностью поршня, втулки и т. д. Выступание
в свою очередь определяет величину натягов, приведенных
в табл. 22.

Таблица 22

Значения натягов резиновых уплотнительных колец, мм

°Ц и D2	Кольца уплотни- тельные	Внутреннее и под- вижное наружное соединение		Неподвижное наружное со- единение	
		^тах	^min	^тах	T^min
6—10	1,9	0,8	0,5	0,9	0,6
10—12		0,9		1,0	0,7
12—21					
8—15	2,5	1,1	0,6	1,2	0,8
15—24				1,3	0,9
24—34				1,4	1,0
Независимо от D„ и D2	3		0,7	1,5	1,0
	3,6	1,3		1,7	1,2
	4,6			1,9	1,3
	5,7	1,6		2,3	1,5

Как видно из табл. 22, для неподвижных наружных соедине-
ний натяги по уплотнительным кольцам изменяются от 0,6 до
2,3 мм, а для внутренних и подвижных наружных соединений
152
от 0,5 до 1,6 мм. Герметизация соединения резиновыми кольцами
круглого сечения надежно обеспечивается не только правильным
выбором натягов, марки резины, но и величиной зазора между
уплотнительными поверхностями, их шероховатостью, точностью
размеров и формы, а также размерами канавки под кольцо и
шероховатостью ее поверхности. Рабочие поверхности деталей,
контактирующих с уплотнениями, должны быть гладкими, без
канавок, отверстий, особенно щелей с прожигами, и других
неровностей, которые могут привести не только к интенсивному
износу при эксплуатации, но и к механическому повреждению
при монтаже.

Эти поверхности должны иметь шероховатость не более Ra—
= 0,08-т-0,16 мкм с полировкой, что обеспечивает не только
минимальную силу трения, но и высокую износостойкость уплот-
нений, С целью получения заданной величины натяга по уплотне-
ниям необходимо обеспечить также точность формы поверхностей,
определяющих размер канавки под уплотнительное кольцо,
а также несоосность этих поверхностей в пределах 0,05—0,01 мм.
Причем ширина канавки должна быть увеличена на величину
объемного набухания уплотнительных колец в зависимости от
марки применяемой резины.

Площадь поперечного сечения канавки в среднем должна быть
на 10—20% больше площади поперечного сечения кольца. Рабо-
чие поверхности канавок под уплотнения после механической
обработки подвергают раскатке с использованием специальных
раскатников (дисков или роликов), что приводит к уменьшению
шероховатости поверхности слоя с одновременным упрочнением.
Этим же способом обычно скругляют острые кромки канавок,
качество которых существенно влияет на работоспособность уплот-
нительных устройств.

Для герметизации соединений, работающих в агрессивных
или высокотемпературных средах, применяют металлические
уплотнения. Физические свойства материалов, применяемых для
изготовления металлических уплотнений, сохраняются доста-
точно постоянными в широких интервалах температур и давлений,
при этом стойкость их к воздействию различных агрессивных сред
также значительно выше, чем у эластомеров.

Для уплотнения подвижных соединений применяют также раз-
резные упругие металлические кольца из перлитного чугуна или
бронзы Бр.Б2, ВБр.З. Недостатком применения таких конструкций
является невозможность создания полной герметичности из-за
наличия прорезей и высокие требования по точности и шерохо-
ватости к применяемым металлическим кольцам и уплотняемым
поверхностям. Уплотнение неподвижных соединений осуще-
ствляется более просто, чем подвижных, так как в этом случае
отсутствуют трение, нагрев и износ деталей уплотнения, возможно
применение значительных сил затяжки для увеличения контакт-
ных давлений.
ОСОБЕННОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ
РЕЗИНОВЫХ И ФТОРОПЛАСТОВЫХ УПЛОТНЕНИЙ

Резиновые и фторопластовые уплотнения изготовляют на
предприятии-изготовителе гидропривода. Резиновые смеси обычно
поступают в виде вальцованных листов, на поверхностях которых
не допускаются инородные включения, видимые невооруженным
глазом. Каждая партия резиновой смеси подвергается входному
контролю на соответствие требованиям ТУ 38 0051166—73. Отбор
проб производят из трех разных упаковок партии смеси. Пробы
соединяют вместе и перевальцовывают на вальцах по режиму,
указанному в технологической карте испытания смеси.

Рис. 74. Одноместная пресс-форма для из-
готовления резиновых уплотнений

Образцы для испыта-
ний после вулканизации
выдерживают при комнат-
ной температуре не менее
24 ч, после чего подверга-
ют испытаниям с целью
определения предела проч-
ности, относительного уд-
линения при разрыве и
относительного остаточ-

ного удлинения после раз-
рыва, твердости, набухания в рабочей жидкости по массе и
объему, температуры хрупкости, коэффициента морозостойкости
по эластичному восстановлению и относительной остаточной де-
формации сжатия.

Резиновые смеси, годные к употреблению, хранят в затем-
ненных помещениях при температуре —54-25° С на расстоянии
не менее 1 м от отопительных приборов. Резиновые уплотнения
изготовляют в специальных пресс-формах, имеющих разъем под
углом 180°, путем вулканизации. Для повышения качества изго-
товления уплотнений применяют индукционный нагрев плит
прессов, что дает возможность выдерживать температуру вулка-
низации с точностью ±2° С и автоматически регулировать и
контролировать процесс вулканизации.

Перед вулканизацией сырую резиновую смесь вальцуют при
температуре не более 60° С с целью восстановления ее технологи-
ческих свойств, а затем из нее делают заготовки. Масса заготовки
должна превышать массу готовой детали на 25—30%, а ее размеры
и конфигурация должны соответствовать гнездам пресс-форм,
свободно вкладываться в нее и не препятствовать выходу воздуха
при прессовании. В пресс-формы укладывают одну или несколько
заготовок-колец. На рис. 74 приведена типовая конструкция
одноместной пресс-формы, состоящей из нижней 4 и верхней 3
плит. Объем рабочей полости 2 пресс-формы определяется с уче-
том коэффициента усадки резины. В пресс-форму, нагретую до
температуры вулканизации, закладывают заготовку, объем кото-
154
рой при прессовании должен полностью заполнить объем изго-
товляемой детали 2 и частично обьем облойных канавок /.

В этом случае вследствие сопротивления истечению резины
из полости 2 в ней будет создаваться необходимое давление прес-
сования. Если этого давления не будет, то уплотнения получаются
пористыми из-за выделения паров и газов при вулканизации.
После вулканизации на уплотнительных кольцах допускается
облой до 0,05 мм на сторону, который удаляют обычно вручную
специальным резцом. Применение абразивных материалов для
этой цели не допускается. Перед удалением облоя вынутое из
пресс-формы кольцо выдерживают на воздухе не менее 6 ч.

Рис. 75. Пресс-форма для изготовления ре-
зиновых уплотнений специальной формы

Рис. 76. Пресс-форма для изго-
товления армированных уплот-
нений

Продолжительность и температура вулканизации имеют боль-
шое значение для качества уплотнения и зависят от марки резины,
геометрических размеров уплотнения и пресс-формы. Так, для
резины В-14 температура вулканизации составляет 140	2° С,

для резины ИРП-1353 — 150 ±= 2° С при времени выдержки от
15 мин до 1 ч.

Продолжительность вулканизации складывается из времени
разогрева пресс-формы после перезарядки смесью и времени
•выдержки при температуре вулканизации данной смеси. Давле-
ние на резиновую смесь во время вулканизации зависит от ее
пластичности, объема заготовки и конфигурации детали. Детали
простой конфигурации из мягкой резиновой смеси вулканизируют
при давлении 15—30 кгс/см2, а сложной конфигурации из жест-
ких смесей — 30—200 кгс/см2. Перед загрузкой заготовок пресс-
форму нагревают до температуры вулканизации и рабочие по-
верхности смазывают тонким слоем смазки № 12Ф.

На рис. 75 представлена пресс-форма, применяемая при изго-
товлении уплотнения сложной формы («усатой манжеты»), а на
рис. 76 — пресс-форма для изготовления армированной манжеты,
в которой 1 — металлическая арматура, 2 — резина. Точность
изготовления рабочих поверхностей подобных пресс-форм опре-
деляют не менее чем по трем контрольным деталям. После изме-
155
рения на инструментальном микроскопе геометрических размеров
манжеты вырезают тонкий слой (не менее 1 мм поперечного сече-
ния) от всех контрольных деталей для установления его соответ-
ствия заданным чертежным размерам при 20- или 50-кратном
увеличении. При изготовлении армированной манжеты из про-
вальцованной резины вырубают заготовку, которую вместе с ар-
матурой укладывают в пресс-форму, нагретую до температуры
вулканизации. Перед этим арматуру обезжиривают, сушат на
воздухе, на обезжиренную поверхность наносят в два слоя клей
в зависимости от марки резины.

Так, для резины марок В-14, ИРП-1353, ИРП-1375, ИРП-1376
применяют клей лейконель. Отпрессованную армированную ман-
жету совместно с пресс-формой охлаждают до температуры 30—
40° С и без пресс-формы еще несколько часов. После этого манжету
подвергают термостатированию при различных температурах и
выдержке также в зависимости от марки резины. Зачищенную от
облоя манжету обдувают сжатым воздухом и подвергают контролю
на отслаивание резиновой арматуры.

Каждое уплотнение независимо от размеров и сложности про-
филя проходит контроль по внешнему виду, геометрическим
размера^ и имеет свою бирку с указанием шифра детали, даты
изготовления и марки резины. Детали пресс-формы для резино-
вых уплотнений обычно изготовляют из стали ЗОХГСА с хроми-
рованием рабочих поверхностей толщиной 0,02—0,05 мм и с по-
следующим полированием до обеспечения шероховатости в преде-
лах Ra = 0,08-4-0,32 мкм. В отличие от резиновых уплотнений
технология изготовления фторопластовых защитных прокладок
достаточно проста. Эти прокладки обычно изготовляют из фторо-
пласта-4 по ТУ № 6-05-810—71 или по МРТУ6-05-926—64 точе-
нием резцом специальной формы, обеспечивающим шерохова-
тость по всему контуру не более Ra = 1,25 мкм. В качестве заго-
товки применяют прутки или втулки прессованного фторопласта.

Изготовленные фторопластовые прокладки проходят визуаль-
ный контроль на отслаивание, наличие ворсинок, а также тща-
тельно проверяют все геометрические размеры и шероховатость
по эталону. Фторопласт-4 имеет относительно высокую рабочую
температуру и до 300° С защитные прокладки, изготовленные из
него, не теряют форму и свойства.

ОСОБЕННОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ И КОНТРОЛЯ
МЕТАЛЛИЧЕСКИХ УПЛОТНЕНИЙ

Для герметизации подвижных и неподвижных соединений
в гидроприводах, работающих при высоких температурах и давле-
нии, все более широкое применение находят упругие металличе-
ские уплотнения. Их основные преимущества заключаются в более
широком рабочем диапазоне температур и давлений, большем
ресурсе, сохранении работоспособности в агрессивных средах.
156
В то же время значительно усложняется технология изготовления
деталей уплотнений и уплотняемых поверхностей, так как к ним
предъявляют высокие требования по точности размеров, форме
и шероховатости.

В гидроприводах, ввиду необходимости обеспечения большого
ресурса, для герметизации подвижных соединений применяют
металлические уплотнения в сочетании с резиновыми или фторо-
пластовыми. На рис. 77 приведено поршневое уплотнительное

Рис. 77. Разрезное поршневое уплотнительное кольцо

кольцо, изготовленное из бронзы ВБрЗ, в качестве заготовки
служит отливка в кокиль, полученная центробежным литьем.
Из этой отливки вытачивают кольцо в соответствии с размерами
чертежа с оставлением припусков на шлифование по наружному
и внутреннему диаметрам 0,5 мм и по торцам Т1 и Т2 на доводку
0,06 мм. После доводки торцовых поверхностей с последующей
промывкой в ультразвуковой ванне фрезеруют паз /р и детали
отправляют на термостабилизацию, которую проводят в нагре-
вательной воздушной печи при температуре 750 =±= 10° С в тече-
ние 3 ч с охлаждением на воздухе. Для этого партию колец мон-
тируют на оправку в свободном (разжатом) состоянии (размер
паза /св). После термообработки производят зачистку торцов
Наза от окалины и доводку поверхностей 7\ и Tz.

В таком виде необходимое число колод на один пакет, или
Кратное ему, устанавливают в специальную оправку по наруж-
ной поверхности. Размер оправки выбирают так, чтобы при
Шлифовании внутренней поверхности был обеспечен размер
паза /р. На базе внутренней поверхности dBH далее производят
шлифование наружной поверхности колец. Для этого то же число
колец как при обработке внутренней поверхности dBB устанавли-
вают в специальную втулку, вместе с которой их надевают на оп-
равку и зажимают с торцов, после чего втулку с колец снимают.
Таким путем обеспечивают точную установку одновременно всех
колец для обработки по наружной поверхности. В таком положе-
нии кольца шлифуют предварительно с оставлением припуска
0,01—0,03 мм. Окончательное шлифование наружной поверх-
ности колец производят кругом с графитовым наполнителем М28,
обеспечивающим шероховатость Ra = 0,32 мкм.

Рис. 78. Варианты герметизации неподвижных торцовых соединений ме-
таллическими уплотнениями:

1 — ограничитель деформации; 2 — уплотняемые поверхности; 3 — уплотнение

После снятия заусенцев, притупления острых кромок и поли-
рования скруглений окончательно калибруют паз /р и доводят
торцы 7\ и То до тех пор, пока не будет обеспечена их непарал-
лельность 0,02 мм и шероховатость Ra = 0,32 мкм. Готовые
детали промывают в ультразвуковой ванне, осматривают и в спе-
циальном кольце-калибре проверяют прилегание наружной по-
верхности. При рабочем зазоре /р допускается просвет между
проверяемым кольцом и калибром не более 0,02—0,05 мм на дуге
или на сумме дуг не более 90°.

При изготовлении металлических уплотнений для неподвиж-
ных соединений необходимо учитывать следующее: 1) следы
обработки должны идти вдоль контура; 2) прилегание рабочей
поверхности должно быть 100%, разрывы не допускаются; 3) ше-
роховатость обработанной поверхности должна быть не более
Ra =. 0,63; 4) для улучшения герметичности рабочие поверхности
уплотнений должны быть покрыты мягкими металлами (серебром,
никелем, медью и др.) толщиной слоя покрытия 0,008—0,018 мм;
выбор типа покрытия зависит от среды, в которой работает уплот-
нение; 5) для обеспечения герметичности деформация по высоте
должна быть 0,06—0,11 мм.

На рис. 78 приведены возможные варианты герметизации
неподвижных торцовых соединений металлическими уплотнениями
158
сильфоно- и О-образного типа. Конструкция металлического
О-образного уплотнения, применяемого для герметизации непод-
вижного соединения (рис. 78, б), состоит из двух частей, соеди-
ненных между собой сваркой. Каждую из них делают или штампов-
кой, или раскаткой, или выдавливанием, или другими методами.
При такой конструкции уплотнения можно изготовить из любого
листового материала, обладающего нужными свойствами и при-
годного для сварки и профилеобразования существующими мето-
дами. Толщина стенки уплотнения соответствует толщине листа
исходного материала, нужную форму и размеры поперечного

Рис. 79. Последовательность изготовления торцового металлического уплот-
нения

сечения достигают выбором инструмента и способа профилеобра-
зования. Окончательную форму и размеры рабочих поверхностей
уплотнений получают в процессе образования профиля. Соеди-
нение двух частей уплотнения должно быть вне зоны рабочих
поверхностей, при этом другие свойства и их размеры в процессе
соединения не изменяются. Изготовление уплотнений возможно
практически любых размеров с различными формами поперечного
сечения, исходя из конкретных условий работы уплотнения.

На рис. 79 схематично показан технологический процесс
изготовления О-образных торцовых уплотнений из листовой стали
2X13 толщиной 0,2 мм. Технологический процесс состоит из сле-
дующих операций: вырубки заготовок, штамповки профиля
уплотнения, удаления припусков механической обработкой или
вырубкой, сварки (электронно-лучевой или прецизионной аргоно-
дуговой) уплотнения. Герметичность сварных швов можно кон-
тролировать методом вакуумирования уплотнений в жидкой
среде либо с помощью течеискателей типа ПТИ-4А, ПТИ-6.
В последнем случае в защитную среду в процессе аргоно-дуговой
сварки добавляют гелий. После сварки уплотнения подвергают
термообработке в защитной среде на режимах, соответствующих
выбранному материалу. Кольца из стали 2X13 закаливают при
1020 =±= 10° С в среде аргона с последующим отпуском при 200° С
в течение 3 ч. После термообработки достигается твердость HRC 49
Для улучшения герметичности и снижения требований к чистоте
уплотняемых поверхностей рабочие поверхности уплотнений по-
крывают гальваническим способом слоем серебра толщиной
0,008—0,018 мм. Применяются уплотнения диаметрами D = 10;
50 и 100 мм и d — 2; 2,5 и 3 мм при толщине исходного листовогс
материала 6 — 0,2; 0,3 и 0,5 мм. Уплотняемые поверхности 7\
и Т2 обрабатывают до шероховатости Ra ~ 0,08—0,16 мкм довод-
кой на плите с борозоновыми пастами БП-20В и БП-7В. Если
уплотнения необходимо установить в кольцевые расточки, выпол-
ненные в уплотняемых поверхностях корпусов, шероховатость
поверхности Ra = 0,08—0,16 мкм на дне расточек может быть
получена доводкой специальными торцовыми притирами из чу-
гуна и текстолита с применением борозоновых паст.
Глава VII

ОЧИСТКА ДЕТАЛЕЙ ПРИВОДА
ОТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ, ИХ ИСТОЧНИКИ
И ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ ОЧИСТКИ

Высокая надежность следящих гидроприводов зависит не
только от правильного выбора принципиальной и конструктивной
схем, но и в равной степени от загрязнений его внутренних поло-
стей в процессе всего производственного цикла изготовления.

Опыт эксплуатации следящих приводов показывает, что техно-
логические загрязнения часто являются причиной преждевре-
менного износа трущихся поверхностей, заклинивания золотни-
ковых распределителей и отказа в работе, засорения проходных
сечений сопл, дросселей и дроссельных пакетов, фильтроэлемен-
тов, что изменяет их характеристики. Все это в конечном счете
приводит к снижению ресурса и надежности работы приводов.
Обычно технологическими загрязнениями принято считать ча-
стицы различной природы, формы и размеров, остающиеся во
внутренних полостях привода в процессе изготовления, включая
сборку, испытание, консервацию и хранение. Характер источников
и природа технологических загрязнений в основном зависит от
особенностей технологических процессов изготовления деталей
и чистоты рабочих мест.

Основными видами технологических загрязнений, которые
чаще всего встречаются при изготовлении приводов, являются:
мельчайшие металлические частицы в виде стружки, сколов
острых кромок, заусенцев, остатков доводочных паст, продуктов
износа и т. д.; частицы оставшихся антикоррозионных покрытий;
загрязнение деталей в процессе межоперационной или межце-
ховой транспортировки и хранения; загрязнения каналов кор-
пусных деталей, силовых цилиндров, проходных щелей дроссе-
лирующих элементов, полученные с рабочими и моющими жидко-
стями при сборке, испытаниях и промывке.

Одним из важнейших требований при механической обработке
деталей приводов является исключение причин, приводящих
к появлению заусенцев, острых кромок, продуктов износа режу-
щих и абразивных инструментов. Удаление заусенцев и скругле-
ние острых кромок на деталях привода производят вручную,
используя для этой цели различной формы шаберы и шарошки,
так как способы гидроабразивной или электрохимической за-
чистки не являются универсальными средствами, поэтому не
могут применяться для деталей любой конструкции и размеров.
Зачистные операции следует предусматривать, как правило,
И Я. А. Бекиров
после каждого вида обработки (точения, сверления и т. д.) с кон-
кретным указанием мест и способов зачистки.

В процессе механической обработки стальные детали намаг-
ничиваются, что создает опасность засорения обработанных
поверхностей мельчайшими частицами магнитных материалов.
Поэтому в технологических процессах предусматривают в обяза-
тельном порядке операции размагничивания. При изготовлении
деталей приводов значительное место занимают операции, выпол-
няемые с применением абразивно-алмазных материалов. Поэтому
правильный выбор этих материалов, режимов обработки, мате-
риалов и конструкций притиров также имеет первостепенное
значение для предотвращения технологических загрязнений.

При выполнении доводочных работ с применением абразивных
или алмазных паст наибольшую опасность представляет возмож-
ность шаржирования мельчайших частичек в обрабатываемые
поверхности. Степень шаржирования может быть сведена к мини-
муму при условии соблюдения определенной последовательности
в технологическом процессе. Перед доводочными операциями
обрабатываемые детали должны быть очищены от загрязнений,
особенно поверхности, подвергаемые доводке. Притиры в случае
повторного использования для доводки должны быть тщательно
очищены с помощью ультразвуковых колебаний с применением
пасты более мелкой зернистости. Более целесообразно примене-
ние отдельных притиров, так как полная очистка их от шаржи-
рованной пасты не всегда возможна. Средства доводки следует
хранить в таких условиях, которые предотвращают попадание
грубозернистых загрязнений. На рабочем месте должен быть
только тот вид пасты, который требуется для данной операции.

Особое внимание следует обращать на недопустимость залежи-
вания доведенных деталей на рабочих местах, так как это может
привести к засыханию остатков паст и последующим трудностям
при их очистке. Поэтому доведенные детали необходимо хранить
в специальных ванночках, в среде керосина, что обеспечивает
постепенное растворение и последующее легкое удаление их
с обработанных поверхностей.

Серьезное внимание должно быть уделено вопросам защиты
деталей от загрязнений при межоперационной и межцеховой
транспортировке. Эта задача решается созданием унифицирован-
ной легко очищаемой от загрязнений тары и созданием необхо-
димого оборудования для полиэтиленовых пакетов, в которых
транспортируют и хранят чистые детали.

ВЫБОР ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ И РАЗРАБОТКА

КОНСТРУКЦИИ ПРИВОДА С УЧЕТОМ ТРЕБУЕМОЙ ЧИСТОТЫ

Требуемая степень чистоты привода определяется прежде
всего назначением и эксплуатационными условиями. Возможность
обеспечения заданной степени чистоты в течение всего ресурса
должна быть заложена в самой конструкции.
Независимо от правильно выбранной принципиальной схемы,
конструкция привода, не позволяющая существующими техноло-
гическими способами обеспечить требуемую степень чистоты,
не может работать безотказно. В процессе проектирования, начи-
ная с общей компоновки и кончая выпуском рабочих чертежей на
сборочные единицы и детали, это требование должно быть учтено.
При проектировании особое внимание следует уделять выбору
конструкционных материалов с учетом их совместимости с при-
меняемой рабочей жидкостью.

Наряду с этим при выборе материалов должны быть учтены
и эксплуатационные условия. В случае эксплуатации привода

при высоких давлениях
жидкости может быть эро-
зия рабочих поверхностей.
Целесообразно для ответ-
ственных деталей приме-
нять конструкционные ма-
териалы, не требующие
покрытий, так как анти-
коррозионные покрытия
при высоких давлениях
рабочей жидкости также
подвержены эрозионному
разрушению.

Для деталей из алю-
миниевых сплавов в ка-

Рис. 80. Конструктивное выполнение мест
пересечения соединительных каналов

честве покрытия, обеспечивающего требуемую чистоту поверхно-
стей, имеющих контакт с рабочей жидкостью, рекомендуется
твердое сернокислое анодирование с глубиной слоя по несопря-
гаемым поверхностям в пределах 5—8 мкм. У всех деталей, под-
вергаемых механической обработке, необходимо предусматри-
вать тщательное удаление заусенцев и скругление всех острых
кромок.

При проектировании деталей и узлов привода выбор их кон-
структивно-технологических характеристик следует производить
с учетом обеспечения возможности применения в производстве
высокоэффективных методов очистки рабочих поверхностей,
а также легкий доступ к ним для проведения контроля чистоты.
Наибольшие трудности в обеспечении требуемой чистоты внутрен-
них полостей представляют собой корпусные детали, имеющие
разветвленную сеть каналов. Следует стремиться к сосредоточе-
нию, по возможности, большинства каналов с какой-либо одной
стороны детали. Более целесообразно отдельные полости корпус-
ных деталей соединять трубопроводами, очистка и контроль
чистоты которых не представляют особых трудностей.

В целях ликвидации тупиков и застойных зон в системе соеди-
нительных каналов корпусных деталей необходимо предусма-
тривать установку удлиненных заглушек (рис. 80, а), а места
11*	163
пересечения каналов выполняют наиболее короткими тупиками
(рис. 80, б). Выбор типа заготовок корпусных деталей следует
производить с учетом прогрессивных методов их изготовления,
сокращающих механическую обработку, особенно обработку со-
единительных каналов. Особое внимание следует уделять конструк-
тивному обеспечению удаления заусенцев и скругления острых
кромок.

Наиболее чувствительными к загрязнениям являются золот-
никовые распределители и другие высокопрочные детали и меха-
низмы, имеющие малые рабочие зазоры. При проектировании
подобных, дета лей и механизмов прежде всего необходимо обосно-
ванно выбирать рабочий зазор. От величины зазора зависит точ-
ность изготовления сопрягаемых деталей и разрешающая способ-
ность фильтров, определяемая размером допустимых загрязнений
в рабочей жидкости. Для сохранения стабильности размеров
деталей и зазоров в широких диапазонах рабочих температур
необходимо применять материалы с одинаковым коэффициентом
линейного расширения, а также строго соблюдать режимы термо-
обработки, проводить обработку аустенитных сталей холодом
и старением.

Одной из причин, приводящих к резкому возрастанию силы
трения покоя золотника, является загрязнение рабочих поверх-
ностей. Поэтому в технологических процессах предусматривают
многократную очистку прецизионных деталей воздействием
ультразвуковых колебаний с последующим контролем их чистоты.

МЕТОДЫ ОЧИСТКИ ОТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЗАГРЯЗНЕНИЙ

Несмотря на все меры, предпринимаемые с целью исключения
источников технологических загрязнений, полностью обеспечить
требуемую чистоту деталей без специальных операций промывки
не удается. Для очистки деталей, подвергнутых обработке абра-
зивными, эльборовыми или алмазными пастами, обязательно
применение ультразвуковых колебаний, так как шаржированные
абразивные или алмазные частички удалить какими-либо другими
способами очистки невозможно.

На скорость и качество ультразвуковой очистки значительное
влияние оказывает химическая активность моющих жидкостей.
Если жидкость по отношению к удаляемому слою химически
нейтральна, то процесс очистки основывается главным образом
на механическом воздействии кавитационных пузырьков. Если же
моющая жидкость растворяет загрязнения, то, кроме механи-
ческих разрушений, имеет место и химическое взаимодействие
растворителя и загрязнений.

Ультразвуковую очистку обычно проводят в жидкой среде,
активно воздействующей на технологические загрязнения. В ка-
честве источника ультразвуковых колебаний наибольшее приме-
нение получили магнитострикционные преобразователи (ПМС).
164
Основным узлом установки для очистки деталей этим методом
является ультразвуковая ванна (УЗВ) с преобразователем, схе-
матически показанная на рис. 81. Предварительно очищенные
детали погружают в моющий раствор, находящийся в ванне /,
в дно которой заделана диафрагма 2, соединенная в свою очередь
с магнитострикционным преобразователем 3. Колебания от ультра-
звукового генератора (УЗГ) через преобразователь передаются
диафрагме, а от нее — моющему раствору.

Очищающее действие ультразвуковых колебаний основано на
явлении кавитации жидкости, заключающемся в том, что при рас-

пространении ультразвуковых волн в мо-
ющем растворе появляются области сжа-
тия и разрежения, меняющиеся с ультра-
звуковой частотой. При разрежении жид-
кость не выдерживает созданного ультра-
звуком напряжения. Силы, действующие
на молекулы, начинают превышать силы
межмолекулярного сцепления и жидкость
разрывается. В местах разрывов возни-
кает множество мельчайших пузырьков,
наполненных парами жидкости и раство-
ренными в ней газами. При прохождении
волны сжатия образовавшийся пузырек
разрушается. При этом в непосредст-
венной близости с пузырьком возникает
область высокого давления. Под действием
этого давления загрязнение разрушается,

Рис. 81. Схема ультра-
звуковой ванны

а затем удаляется. Процесс очистки осуществляется не только

кавитационными пузырьками, но и пузырьками, всегда имеющи-
мися в моющем растворе до его обработки ультразвуком. При
накоплении ультразвукового поля собственные пузырьки мою-
щего раствора приходят в колебательное состояние с частотой
поля и способствуют интенсификации удаления технологических
•загрязнений. Одновременно кавитация является также причиной
химического воздействия ультразвука.

Очистка деталей ультразвуком возможна лишь при надлежа-
щем подборе моющих жидкостей, в противном случае применение
ультразвука может не дать желаемых результатов. В качестве
моющих жидкостей применяют органические и неорганические
растворители. Органические растворители (в основном бензин)
являются огнеопасными, поэтому по'возможности их необходимо
заменять "неорганическими (щелочными) растворителями. Однако
такая замена связана с необходимостью предотвращения появ-
ления коррозии на очищенных деталях. В связи с этим щелочные
растворы целесообразно применять в качестве моющих жидкостей
для тех деталей, которые сразу после очистки подвергают гальва-
нопокрытиям. Если же подобная очистка является промежуточ-
ной операцией, после которой детали некоторое время хранятся
в цехе, то необходимо очищенные детали обработать в среде,
обеспечивающей защиту от коррозии на необходимый срок.

Для очистки стальных деталей, имеющих цинковые или кад-
миевые покрытия, щелочные растворители не могут быть приме-
нены, моющими жидкостями в этом случае являются органиче-
ские растворители.

Для получения необходимого эффекта очистки качество мою-
щих жидкостей должно удовлетворять определенным техниче-
ским требованиям. В зависимости от назначения и конкретных
условий применения этими требованиями могут быть: высокая
моющая способность по отношению к удаляемому загрязнению;
отсутствие разрушающего действия на материалы деталей, под-
вергаемых очистке; возможно большая разница плотностей при-
меняемой моющей жидкости и удаляемого загрязнения; хими-
ческая и физическая стабильность в условиях применения;
отсутствие неприятного запаха и токсического действия на
организм человека; пожарная безопасность.

Работа магнитострикционного преобразователя сопрово-
ждается значительным нагревом жидкой среды в результате
поглощения ультразвуковой энергии. Это обстоятельство вызы-
вает необходимость применения моющих жидкостей, имеющих по
возможности более высокую температуру кипения и низкое дав-
ление насыщенного пара. Применение подобных жидкостей необ-
ходимо еще и потому, что очищенная ультразвуком от загрязне-
ний поверхность весьма чувствительная к атмосферной коррозии
ввиду отсутствия на ней защитных пленок. Моющие жидкости
с более высокой температурой кипения образуют на поверхности
детали пленку, предохраняющую ее от коррозии. Большое зна-
чение при ультразвуковой очистке имеет температура моющей
жидкости. Чем она выше, тем меньше времени требуется для
удаления загрязнений и тем выше качество очистки.

Для очистки деталей с воздействием ультразвука применяют
серийно выпускаемое ультразвуковое оборудование. Для уста-
новок ультразвуковой очистки преимущественно используют
генераторы типа УЗГ, работающие по схеме с самовозбуждением
непрерывного действия.

Технологический процесс очистки деталей состоит из ряда
операций.

Отмочка. Назначение этой операции — размягчение и удале-
ние доводочных паст и других загрязнений перед последующими
операциями очистки. Для этой цели применяют специальную
ванну, изображенную на рис. 82. Ванна должна быть изготов-
лена из нержавеющей стали с плавными внутренними переходами
и с коническим дном /, исключающими образование застоя грязи.
Отмочку, дета л ей производят в среде подогретого до температуры
,60—80° С керосина в течение не менее 30 мин. Подогрев произ-
водится нагревательным элементом 2, а очищаемые детали укла-
дывают на сетчатый поддон 3. Моющую жидкость в ванне для
166
отмочки периодически заменяют, чтобы количество загрязнений
не превышало требований, приведенных в табл. 23.

Таблица 23

Нормы допустимой загрязненности жидкости

Гранулометри- ческий состав, мкм	Число частиц в 100 см3 жидкости					
	в ваннах отмочки		в ультразвуковых ваннах		в ультразвуковых ваннах для оконча- тельной промывки	
	при за- правке	предель- но допус- тимое	при за- правке	в эксплу- атации	при за- правке	в эксплу- атации
5—10	10 000	Не огра- ничено	150	675	10	20
11—25	1 500	5000	25	125	3	5
26 — 50	300	1500	10	50	2	4
51 — 100  Свыше 100	50	500	1	25	0	2
и волокна	2	25	0	10	0	0

Предварительная промывка без воздействия ультразвука. Эта

операция предназначена для удаления размягченных во время
отмочки загрязнений и других загрязнений из полостей деталей.
Промывку производят на специальных установках с примене-
нием гидроершей, вставляемых в центральные отверстия деталей
и имеющих на боковых поверхностях каналы для выхода мою-

щей жидкости, подогретым до
25—30° С керосином при давле-
нии 5—10 кгс/см2. Уровень чи-
стоты керосина также контро-
лируют.

Предварительная промывка
с воздействием ультразвука.
Очистку деталей, не имеющих
гальванических покрытий, ведут
в водном щелочном растворе,
содержащем 30 г/л тринатрий
фосфата (Na3PO4) и 3 г/л эмуль-
гатора' ОП-7 при температуре
50—70° С. При очистке детали

Рис. 82. Ванна для отмочки

загружают в ультразвуковую

ванну на решетку из винипласта в один ряд или же устанавли-
вают в специальных подвесках так, Чтобы поверхности этих де-
талей не соприкасались друг с другом и были хорошо доступны
воздействию ультразвуковых колебаний. Длительность промывки
в среднем составляет 5—15 мин.

Очистку стальных деталей с гальваническими покрытиями

и из цветных сплавов производят в среде органических рас-
творителей — керосине Т-1 или бензине Б-70 при комнатной
температуре и длительности очистки 10—15 мин. При про-
мывке корпусов, цилиндров, штоков и других деталей с ка-
налами их следует поворачивать в ванне отверстиями перпенди-
кулярно вибратору. После очистки в щелочных растворах де-
тали промывают под струей проточной воды, а затем обезвожи-
вают в индустриальном масле 12 или 20 при температуре 5—
20° С. Обезвоженные детали прополаскивают в отфильтрованном
бензине для удаления масла. Нормы загрязненности моющей
жидкости, находящейся в ультразвуковой ванне и ванне обез-
воживания, приведены в табл. 23.

Нормы допустимой загрязненности в таблице показывают число
частиц на 100 см3 пробы соответствующей жидкости.

Окончательную промывку деталей, кроме корпусных и имею-
щих разветвленную сеть каналов, также производят в ультра-
звуковых ваннах в тех же моющих жидкостях, которые приме-
няют при предварительной очистке, однако к степени чистоты
этих жидкостей предъявляют более высокие требования. Допу-
стимые нормы загрязнений моющих жидкостей*при этой операции
приведены в табл. 23.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ОЧИСТКИ ДЕТАЛЕЙ,
ИМЕЮЩИХ РАЗВЕТВЛЕННЫЕ КАНАЛЫ

На рис. 83 представлена несколько обобщенная схема техно-
логического процесса очистки деталей, имеющих разветвленные
каналы. Для окончательной промывки корпусных и других
деталей с разветвленными каналами после предварительной
ультразвуковой очистки применяют специальные стенды-уста-
новки. Действие их основано на прокачивании через каналы
деталей регулируемых потоков моющей жидкости с последующим
продуванием сухим сжатым воздухом.

На установке предусмотрены герметичное уплотнение и пере-
дача жидкости без резьбового соединения в каналы корпусных
деталей при помощи автоподводов и специальных кассет. Рабочее
положение автоподвода обеспечивает проход промывочной жидко-
сти от насоса через кассету в каналы корпусной детали. В нера-
бочем положении автоподвод не пропускает промывочную жидкость
от насоса к детали, но в то же время не препятствует ее сливу.

Для повышения качества промывки детали ее каналы (вну-
тренние полости) прокачивают не все одновременно, а последо-
вательно. При этом разрабатывают комбинации, исключающие
-встречные потоки моющей жидкости, суммарная же площадь
поперечного сечения одновременно промываемых каналов должна
обеспечивать давление на входе в корпус в пределах 2—5 кгс/см2.
Включение необходимых комбинаций и автоматический переход
с одной на другую осуществляются системой программного управ-
ления.

Принципиальная схема установки для промывки каналов
показана на рис. 84. Ее основной частью является бункер 18
168
с автоподводами 15, Передняя стенка бункера откидывается,
внутри на специальные направляющие устанавливают кассету 6
с корпусной деталью. В нижней части бункера имеется окно
с пазами, куда вставляют контрольную сетку 16 для проверки
чистоты моющей жидкости.

Рис. 83. Обобщенная схема технологического процесса очистки корпусных
деталей

Автоподводы вставляют в отверстия стенок бункера и закреп-
ляют четырьмя винтами.

Автоподвод (рис. 85) представляет собой специальный двух-
ходовой гидроклапан с пневматическим управлением. Он состоит
из корпуса 6, крышек 5 и 9, золотника 109 поворотного уголь-
ника 3 с глухим штуцером 4, двух проходных штуцеров 1 и 8
и переходника 11 с плавающим наконечником 12. Полости с жид-
костью и воздухом разделены уплотнительными резиновыми

Рис. 84. Принципиальная схема стенда для очистки корпусных деталей

кольцами 2. Чтобы исключить удары наконечников о кассету,
в штуцер 8 и поворотный угольник 3 вмонтированы жиклеры 7.

Для каждой корпусной детали (за исключением отдельных
унифицированных сборочных единиц) конструируют свою кас-

Рис. 85. Автоподвод

сету. Бункер предназначен для четырех основных корпусов, но
его можно использовать также и для других корпусных деталей
аналогичной конфигурации. В соответствии с этим в системе
170
управления установки предусмотрены четыре фиксированные
программы и одна произвольно набираемая (гибкая) программа
работы автоподводов. Для каждой корпусной детали программы
составляют на основании экспериментальных и расчетных данных.

Бункер смонтирован на колпаке 17 (см. рис. 84), который
представляет собой вытяжной шкаф с подъемной дверкой. Он
сварен из листов нержавеющей стали толщиной 2,5—3 мм. Его
верхняя часть имеет форму зонта с отверстием для вытяжки,
в нее вмонтированы проходные штуцера для подачи к автопод-
водам воздуха. В заднюю стенку встроены штуцера для подвода
моющей жидкости.

Нижняя часть колпака выполнена в виде корыта с уклоном
к центру, где сделано отверстие для отвода моющей жидкости
в бак 12. Во избежание попадания в трубопровод крупных пред-
метов (заглушек, ключей и т. п.) сливное отверстие закрывают
сеткой. В передней части колпака смонтированы направляющие
для дверки и приварена ванна, в которую стекает моющая жид-
кость при замене детали на приспособлении. Снаружи к задней
стенке колпака приварена ванна, предназначенная для сбора
моющей жидкости при замене фильтрующих элементов фильтров 7.
Она имеет штуцер для слива жидкости в систему грязного слива.

Для очистки воздуха в системе управления и воздуха, пред-
назначенного для впрыска, на установке смонтированы фильтры 1
и 3. Моющая жидкость фильтруется блоком фильтров, состоящим
из фильтра 13 грубой очистки и четырех фильтров 7 тонкой очистки.
Температура моющей жидкости поддерживается в пределах 60—
80° С с помощью встроенного змеевика 11 в бак 12. Контроль
за установкой осуществляется с помощью пульта 5, размещенного
над ней. Блок клапанов 2, состоящий из 18 электромагнитных
трехходовых кранов, предназначен для подачи воздуха под дав-
лением 5 кгс/см2 в полость автоподводов.

При промывке кассету с деталью помещают в бункер и закры-
вают дверку колпака. На пульте управления 19 с помощью пере-
ключателя устанавливают одну из фиксированных программ или
на пульте набора программ набирают произвольную программу,
после чего включают кнопку пуска установки. На пульте кон-
троля загораются лампочки включения насоса и работающих
автоподводов. Моющую жидкость из бака 12 забирает центро-
бежный насос 10, приводимый электродвигателем 8, и через
фильтр 13 подает к коллектору с фильтром 7, а затем к автопод-
водам 15. Трехходовые электромагнитные клапаны 2 перемещают
золотники автоподводов, запрограммированных для работы на
первом переходе, к каналам промываемой детали, находящейся
в бункере. Проходя через каналы корпусной детали, жидкость
вымывает из них стружку и пасту, оставшиеся после механической
обработки, и стекает в поддон колпака 17 и далее в бак 12. Для
улучшения качества промывания каналов детали в моющую
жидкость через клапан 4 впрыскивается воздух под давлением
15 кгс/см2. Выплескивание жидкости из бака 12 предотвращается
с помощью обратного клапана 9 и предохранительного клапана 14.

По истечении заданного времени происходит автоматическое
переключение автоподводов в новую комбинацию, запрограмми-
рованную на следующем переходе. В зависимости от сложности
корпусной детали для полной ее прокачки обычно требуется 1 —
7 переходов. По окончании прокачки насос установки автомати-

чески выключается и лампочки автоподводов на пульте контроля
гаснут (продолжает гореть лишь лампа «Установка включена»).
В бункер вставляют контрольную сетку 16, и установку вклю-
чают вновь на рабочий режим. Комбинация автоподводов на этом

Таблица 24

Нормы допустимой загрязненности
ванн для контрольной промывки

Грануло- метрический состав, мкм	Число частиц перед кон- троль- ной про- мывкой	Число частиц после кон- троль- ной про- мывки
5—10	5	10
10—25	2	2
25—50	0	1
50—100	0	0
100 и волокна	0	0

контрольном переходе обеспе-
чивает проход моющей жидко-
сти одновременно по всем ка-
налам детали. Сливающаяся
из нее жидкость проходит через
контрольную сетку, которая за-
держивает стружку и грязь. По
их количеству на сетке опреде-
ляют качество промывки детали.

Качество очистки деталей
контролируют визуальным осмо-
тром, а также по результатам
контрольной промывки в чистом
бензине Б-70 согласно методике,

изложенной в гл. IX. Загрязне-
ние при этом не должно превышать норм, указанных в табл. 24.
В последнее время в качестве моющей жидкости для корпус-
ных деталей применяют метиленхлорид (СН2С12), представляющий
собой бесцветную жидкость с температурой кипения 40° С. Он

легко регенерируется, не изменяя своих качеств при многократ-
ной дистилляции, что дает возможность применять непрерывную
очистку. Метиленхлорид не горюч, взрывобезопасен, инертен
к металлам, за исключением цинка. Его применяют в установках
ультразвуковой очистки для корпусных деталей и дросселирую-
щих элементов. Очистку корпусных деталей в среде метиленхло-
рида производят в следующей последовательности: производят
предварительную очистку в ультразвуковой ванне в течение 2 мин,

Затем окончательную очистку путем прокачки метилхлорида
под давлением 3—4 кгс/см2 внутрь каналов корпуса. Время
очистки 2 мин. При предварительной очистке корпусные детали
загружают в сетке, изготовленной из нержавеющей стали. В ванне
окончательной очистки детали закрепляют в кассете.

Принципиальная схема установки для очистки многоканаль-
ных корпусных деталей представлена на рис. 86. Установка
состоит из расходного бака /, в который заливается чистый мети-
ленхлорид и сливается отработанный из рабочих ванн 5 и 7,
испарителя 3, конденсатора 8, накопительного бака-дистилля-

172
тора 12. Насосы 2 через обратные клапаны 10 подают метилен-
хлорид в испаритель. Ультразвуковая очистка производится
в ванне 5, прокачка внутренних полостей корпуса — в ванне 7.
С целью интенсификации кавитации в ванну 5 (в дно, заднюю и бо-
ковую стенки) вмонтированы три магнитострикционных преобра-
зователя 4 типа ПМС-6М. Для предотвращения нагрева метилен-
хлорида вследствие поглощения акустической энергии рабочие
ванны охлаждаются проточной холодной водой.

Рис. 86. Принципиальная схема стенда для очистки корпусных деталей в среде
метиленхлорида

При включении установки насосы 2 начинают откачивать
метиленхлорид из расходного бака в испарители до уровня,
контролируемого датчиком 9, который установлен в испарителе.
Одновременно в испаритель подают теплоноситель, а в конден-
сатор — холодную воду. Датчик 9 типа МЭСУ-1М сблокирован
с реле времени, которое через 1—2 мин после останова снова
включает насос для подкачки метиленхлорида в испаритель.
Из испарителя пары метиленхлорида поступают в конденсатор
по змеевику, омываемому холодной водой, конденсат и дистил-
лят метиленхлорида поступают в накопительный бак. Из этого
бака насос 13 откачивает метиленхлорид по мере надобности
в рабочие ванны. Из рабочих ванн метиленхлорид пЬступает
в расходный бак через фильтр 11, задерживающий крупные
механические загрязнения. Основная очистка метиленхлорида
происходит в испарителе.

В ванне 7 очищаемую деталь устанавливают в кассете и через
коллектор 6 прокачивают дистиллят метиленхлорида. Импульс-
ный вдув воздуха в коллектор интенсифицирует турбулентность
потока.

Использование подобных установок сокращает длительность
технологических процессов очистки и обеспечивает безопасность
эксплуатации.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ОЧИСТКИ

ДРОССЕЛИРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Упрощенная схема технологического процесса очистки дета-
лей золотниковых преобразователей дана на рис. 87. После
отмочки дросселирующие детали поступают на специальный стенд

Рис. 87. Обобщенная схема технологического процесса очистки дросселирую-
щих элементов

для предварительной промывки с применением гидроершей.
Общий вид гидроерша показан на рис. 88. Гидроерши 4, изготов-
ленные из дюралюминия Д1Т, имеют на рабочей части фторо-

Рис. 88. Конструкция гидроерша для очистки

пластовую трубку 5, которая предназначена не допускать загряз-
нение отверстий деталей в процессе промывки, без нее при вводе
гидроерша в отверстие неизбежно соприкосновение металла
с металлом, что может привести к рискам, царапинам и в неко-
торых случаях стружкообразованию. Корпус гидроерша 4 со
штуцером 1 соединяется накидной гайкой 3 с уплотнительными
манжетами 2. На рис. 89 показана схема промывки гильзы с при-
менением такого гидроерша.

После предварительной промывки дросселирующие детали
проходят предварительную очистку в ультразвуковой ванне

Рис. 89. Схема промывки гильзы с применением гидроерша

с последующим контролем и определением гидравлических харак-
теристик. После этих операций все детали проходят окончатель-
ную ультразвуковую очистку с контролем чистоты по методике,
изложенной выше. Очищенные от загрязнений детали без гальва-
нических покрытий для защиты от коррозии после промывки
в щелочном растворе пассивируются в водном растворе олеино-
натриевого мыла при температуре 25—30° С. Этот раствор не
оставляет на поверхности деталей заметных пленок и при'необ-
ходимости легко удаляется протиркой.

САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ* ТРЕБОВАНИЯ

К ПРОИЗВОДСТВЕННЫМ ПОМЕЩЕНИЯМ

В производственных помещениях, в которых производят сборку
и регулировку пневмогидроприводов, должен быть контроль
на запыленность. К ним предъявляют определенные требования.

1.	Помещения должны быть герметичны. На ответственных
участках должна быть обеспечена возможность создания избыточ-
ного давления воздуха 0,5—0,7 кгс/см2.

2.	Внутренние поверхности помещений должны быть глад-
кими, без выступов, щелей и трещин, со скругленными углами.

3.	В помещениях должно быть обеспечено кондиционирование
воздуха с усиленной дополнительной очисткой.

4.	Освещение должно быть бестеневое, герметично закрытыми
светильниками. Осветительную арматуру и все виды энергети-
ческих коммуникаций располагают так, чтобы ремонт их можно
было производить снаружи помещения.

5.	Рабочий персонал должен при входе в помещения перео-
деваться в спецодежду, подвергаемую ежедневной очистке и
обеспыливанию.

6.	В помещениях должны строго соблюдаться специальные
правила выполнения работ и поведения сотрудников.

Запыленность воздуха в пылеконтролируемых помещениях
рекомендуется поддерживать в пределах, указанных в табл. 25.
Большое значение имеет также состояние и чистота применяемой
технологической оснастки, которую необходимо систематически
контролировать на отсутствие забоин, заусенцев, а также перйо-

Таблица 25

Нормы допустимой запыленности пылеконтролируемых помещений

Наименование помещения	Число частиц на 1 см2/ч		
	всего	размером более 40 мкм	размером более 100 мкм
Лаборатория чистоты (рабочее место проведения анализов) 		30	2	
Сборочный цех, промывочные отделе- ния 		200			5
Помещения консервации и расконсер- вации, участок сборки электронной ап- паратуры 		300		10
Испытательные участки, помещение входного контроля 		400	—	15
Помещение сборки и электромонтажа контрольно-поверочной аппаратуры . .	600	—	120

дически промывать. Производство каких-либо работ, загрязняю-
щих воздух в помещении, должно быть запрещено.

Особое внимание должно быть обращено на конструкцию
оргоснастки рабочих мест сборщиков, которая не должна быть
накопителем пыли. Большое внимание следует уделять личной
гигиене рабочих-сборщиков. В сборочные цеха не допускают
рабочих с потливостью рук больше нормы. Спецодежда рабочих
должна быть изготовлена из плотной неворсистой ткани.
Глава VIII

ОСОБЕННОСТИ ПОСТРОЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА СБОРКИ

СБОРКА И РЕГУЛИРОВКА ЭЛЕКТРОГИДРАВЛИЧЕСКОГО

УСИЛИТЕЛЯ ТИПА СОПЛО-ЗАСЛОНКА

Гидравлические усилители являются одной из основных частей
следящего привода, определяющей его выходные параметры.
Технологический процесс сборки гидроусилителя содержит не
только операции сборки и регулировки, но и операции, связан-
ные с обеспечением требуемой чистоты деталей.

Прецизионные детали гидроусилителя хранят в чистой рабо-
чей жидкости, не допуская соприкосновения поверхностей высо-
кого класса точности и чистоты. Корпусные детали хранят и
транспортируют в полиэтиленовых пакетах с заглушками на
всех отверстиях и штуцерах. Перед поступлением на сборку
корпусные детали повторно промывают по технологии, описан-
ной ранее, но без воздействия ультразвуковых колебаний.

Рабочее место сборщика следует содержать в чистоте, инстру-
мент и детали, не относящиеся к выполняемой операции, должны
быть убраны. Инструмент и приспособления должны быть чистые
и исправные. Перед сборкой все детали проходят расконсервацию
и визуальный контроль на отсутствие острых кромок, заусенцев
и т. п., а также их проверяют с помощью прибора типа ФГ-1
на намагниченность.

Все сборочные единицы, имеющие уплотнительные кольца,
проверяют на отсутствие срезания их в посадочном гнезде путем
трехкратной установки. Перед монтажом уплотнения смазывают
тонким слоем рабочей жидкости. Фторопластовые защитные
шайбы не должны выступать, а утопать не более чем на 0,1 мм
по диаметру. Перед началом сборки контролируют правильность
комплектования сборочных единиц и деталей в соответствии
с техническими требованиями.

Сопла и дроссели по результатам проверки расходных харак-
теристик должны быть скомплектованы попарно. Каждая пара
сопловых дросселей должна быть скомплектована с входным дрос-
селем также по расходным характеристикам. Золотниковый рас-
пределитель должен быть скомплектован по рабочему зазору и
перекрытиям, а также иметь паспорт, в котором должны быть
указаны все данные по гидравлическому контролю с приведением
зависимостей расходной и перепадной характеристик. Фильтро-
элементы, монтируемые на соплах и на входе в дроссель, должны
иметь паспорта с указанием их пропускной способности.

Первые операции технологического процесса предусматривают
сборку золотника 7 с гильзой 6, сопл 8 и дросселей (рис. 90).

12 Я. А. Бекиров	177

Особенность их сборки сводится к монтажу наружных фторо-
пластовых и резиновых уплотнителей с применением специальных
конусных оправок.

Если защитные фторопластовые шайбы не прилегают плотно
к канавке или выступают за наружную поверхность детали, то
производят механическое их осаживание конусной втулкой с мон-
тажом технологических полуколец взамен резиновых уплотни-
телей. При необходимости значительной деформации фторопла-
стовых шайб узел вместе с конусной втулкой может быть нагрет
в термостате до 180° С, после чего производят механическое оса-
живание.

Контроль правильности постановки фторопластовых прокла-
док производят визуально на просвет с помощью лекальных
линеек. Установку резиновых уплотнителей производят с исполь-
зованием специальных технологических крючков, имеющих шеро-
ховатость рабочих поверхностей Ra = 0,08 ч-0,32 мкм. Наруж-
ный диаметр резиновых уплотнителей измеряют штангенцир-
кулем. После установки защитных и уплотнительных колец на
гильзу устанавливают золотник в таком же положении, как и
при контроле гидравлических характеристик. При этом движение
золотника должно быть плавным и без заеданий при любом угле
поворота его в гильзе.

На сопла устанавливают и крепят фильтроэлементы. Окон-
чательную сборку гидроусилителя производят в следующей
последовательности: устанавливают фильтры 10 в корпус 5 с по-
следующим монтажом дросселей; устанавливают гильзу 6
в корпус 5, зафиксировав ее от поворота с последующей установ-
кой опоры 3, пружины 2, опоры 1 с поджатием гайкой; с другой
стороны устанавливают вначале золотник (при этом должны быть
совмещены соответствующие метки на гильзе и золотнике), после
чего в той же последовательности устанавливают перечисленные
выше детали; монтируют преобразователь сигналов 4; устанав-
ливают два парных сопла 8 с фильтроэлементами 9 так, чтобы
торцы сопл выступали из корпуса на О^0*1 мм для последующей
регулировки.

После припаивания к преобразователю сигнала технологи-
ческого жгута, усилитель отправляют на регулировку. Регули-
ровку и контроль выходных параметров производят на специаль-
ном стенде с применением технологического гидроцилиндра.
Схема стенда такая же, как при гидравлическом контроле золот-
никовых распределителей.

Одной из первых операций регулировки является выставле-
ние золотника в нейтральное положение, которое определяется
неподвижным положением штока технологического гидроцилиндра.
В связи с тем, что преобразователь сигналов имеет гистерезис
и практически невозможно скомплектовать сопла и дроссели
с одинаковыми расходными характеристиками, для получения
симметричной расходной характеристики распределителя регу-
12*	179
лируют давления на торцах золотника. Для этого несколько раз
последовательно подают максимальный ток управления в преобра-
зователь сигналов, затем при 7упр = 0 определяют разность
давлений на торцах золотника или, что то же самое, в полостях А
и В (см. рис. 90). Если разность давлений будет не более 1 кгс/см2,
то это свидетельствует о правильном комплектовании сопл и
дросселей по расходным характеристикам, а также о точности
изготовления каналов корпуса распределителя по размерам.
Если же разность давлений превышает 1 кгс/см2, то следует поме-
нять местами сопла и дроссели с последующей проверкой разности
давления на торцах золотника. Если и в этом случае разница
давлений на торцах золотника Дрт 3 больше заданного значения,
то производят регулировку усилителя за счет изменения зазора
между заслонкой и торцами сопл.

Для этого перемещением сопл устанавливают в полостях А
и В по манометрам МА и Мв такое давление, чтобы его значение
после подачи и снятия максимального тока управления разной
полярности составило половину максимальной величины раз-
ности давлений при токе управления, равном нулю, т. е. -р^3 =
= 0,5 кгс/см2. Причем на сопле, имеющем большее давление,
выставляют большую величину, а на сопле, имеющем меньшее
давление, соответственно меньшую величину.

Например, после подачи и снятия /тах на манометрах регу-
лировкой сопл выставлено по 25 кгс/см2, т. е. Дрт<3 = 0. При
подаче /гаах в сторону увеличения давления в полости А на
манометре МА = 45 кгс/см2 и соответственно Мв = 10 кгс/см2
и при /упр = 0 МА = Мв = 25 кгс/см2. При изменении поляр-
ности тока управления соответственно МА = 11 кгс/см2 и Мв =
= 44 кгс/см2 и при /упр = 0 соответственно стало МА =
= 23 кгс/см2 и Мв = 25 кгс/см2, т. е. Дртз = 2 кгс/см2. В этом
случае, перемещая сопла относительно заслонки, производят
регулировку давления на торцах золотника таким образом, чтобы
было на МА = 23,5 кгс/см2, а на Мв = 24,5 кгс/см2, т. е. Дрт 3 =
= 1 кгс/см2.

После подрегулировки обязательно производят повторную
проверку разницы давлений на торцах золотника. Далее при
различных значениях тока управления в соответствии с техни-
ческими условиями определяют силовую и расходную харак-
теристики, т. е. р — fi (х), Q = f2 (*)» где к — xqr золот-
ника.

Получение требуемой расходной характеристики производят
подбором золотниковых пружин нужной жесткости. В случае,
если расход рабочей жидкости меньше заданной величины, то
необходимо подобрать пружины менее жесткие. Это меняет на-
клон расходной характеристики и повышает расход жидкости.
Если расход больше заданной нормы, то устанавливают более
жесткие пружины.
Отрегулированный усилитель далее подвергают проверке на
герметичность при давлении 1,5рпод (порядка 8—15 кгс/см2),
создаваемом в сливной магистрали с одновременным перемеще-
нием штока из одного крайнего положения в другое с выдержкой
в течение 5—10 мин в каждом положении. При этом течь не допу-
скается. Одновременно проверяют зону нечувствительности, сме-
щение нуля и другие параметры, методика проверки которых
приведена в гл. IX.

СБОРКА И РЕГУЛИРОВКА ЭЛЕКТРОГИДРА ВЛ И ЧЕС КОГО
УСИЛИТЕЛЯ ТИПА СТРУЙНАЯ ТРУБКА

На рис. 91 представлена схема усилителя типа струйная
трубка — приемные окна. Сборка такого усилителя не пред-
ставляет особых технологических трудностей и сводится к мон-
тажу на вал 4 ЭМП 3 струйной трубки 7 с регулировочной шай-
бой 2, входного штуцера 2 и установки приемника 6 со своими
регулировочными шайбами 5 (рис. 91, а). ЭМП поступает на сборку
отрегулированный и проверенный на соответствие техническим
условиям.

Каждый собранный усилитель подвергают регулировке с целью
обеспечения требуемых выходных характеристик. Основными
параметрами, обеспечивающими заданную точность выходных
характеристик, являются размеры h и <р (рис. 91, б), определяю-
щие положение струйной трубки относительно приемных окон.
Размер h регулируют путем подбора соответствующей толщины
шайбы. Изменение этого размера приводит к изменению к. п. д.
усилителя, перепадной характеристики и силы реакции, выте-
кающей из приемника струи на трубку. Размер <р регулируют
смещением струйной трубки на валу ЭМП. Эта регулировка
позволяет изменять величину зоны нечувствительности и ее поло-
жение относительно нулевого сигнала, а также величину к. п. д.
и перепада давлений в полостях приемных окон.

Разворот приемника в плоскости перемещения струйной
трубки на угол ср приводит к несимметричности характеристик
при подаче сигнала разной полярности и снижению к. п. д.
усилителя.

Принципиальная схема стенда, на котором производится
регулировка и контроль основных характеристик струйного
Усилителя, представлена на рис. 92. Регулировка струйного
усилителя сводится в основном к снятию характеристик измене-
ния расхода рабочей жидкости и давления в полостях приемных
окон в зависимости от тока управления.

«- При регулировке перепадной характеристики Ар = f (/упр)
В раскольцованные приемные окна подается рабочая жидкость -
Под давлением рпод. С помощью потенциометра П1 устанавливают
Максимальную величину тока управления /1утах, при котором
струйная трубка отклоняется на максимальный угол amax. С по-
мощью второго потенциометра устанавливают /2у = 0. По по-
казаниям манометров М2 и Л43 определяют разницу давлений
в полостях приемных окон Др = рг — р2. Таким же путем опре-
деляют Др = р2 — Pi при токах управления 11у = 0 и /2уП1ах.

Рис. 91. Конструктивная схема струйного усилителя

Максимальная величина разницы давлений обычно составляет
(0,8—0,85) рпод. В случае, если действительное значение Др
не соответствует заданному, то, сместив положение струйной
трубки в сторону приемного окна, имеющего меньшее давление,
снова проверяют перепадную характеристику.
Если при симметричном расположении струйной трубки все же
имеется отклонение Ар от заданного значения, то производят

регулировку зазора между то
приемных окон подбором со-
ответствующих шайб, а также
проверяют отсутствие разво-
рота приемника. После этого
снова проверяют значение пе-
репадной характеристики.
Рабочую характеристику Q =
= f (/у) определяют при раз-
личных значениях тока упра-
вления от /у = 0 до /утах
с изменением его полярности.
Расход . рабочей жидкости
обычно определяют электри-
ческими расходомерами типа
РСС с погрешностью изме-
рения 2,5% или при малых
расходах мерными емко-
стями.

При /у = 0 определяют
утечки, определяющие пра-
вильность регулировки уси-
лителя в основном по за-
зору h. После окончания
регулировки и контроля ее
правильности контрят все

струйной трубки и плоскостью

Рис. 92. Схема стенда для контроля
струйных усилителей

крепежные элементы, устанавливают технологические заглушки
на все штуцера и отверстия и усилитель упаковывают при необ-
ходимости в специальную транспортировочную тару.

ОСОБЕННОСТИ ТЕХПРОЦЕССА СБОРКИ
И РЕГУЛИРОВКИ ГИДРОПРИВОДА

Все детали и сборочные единицы следящих приводов при
изготовлении контролируют на соответствие техническим усло-
виям, после чего направляют на сборку с необходимой сопро-
водительной документацией. Покупные комплектующие изделия
проходят входной контроль на соответствие ТУ, изложенным
в паспортах (сельсины, потенциометры, фильтры, преобразова-
тели сигналов, шарикоподшипники, штепсельные разъемы и т. п.).
При входном контроле в зависимости от ТУ проверяют различные
рабочие параметры с использованием контрольной аппаратуры
и специальных установок.

Особенности технологической сборки и регулировки рассмо-
трим на примере типовой конструкции следящего гидропри-
вода с электрическим управлением, приведенного на рис. 90.
Окончательную сборку привода осуществляют в следующем
порядке: сборка штока с поршнем; сборка гидроцилиндра;
сборка гидроцилиндра с потенциометром; сборка и монтаж штеп-
сельного разъема; монтаж гидроусилителя; распайка проводов
согласно схемы.

Сборку поршня начинают с постановки двух защитных фторо-
пластовых шайб и двух резиновых уплотнений в канавку поршня 18
(см. рис. 90). После установки на шток 16 резинового уплотне-
ния поршень навинчивают на шток и затягивают с определенным
моментом. Сборку гидроцилиндра 17 начинают с установки рези-
новых уплотнений и фторопластовых шайб в «канавки двух брон-
зовых втулок 14 и 19 с последующим измерением внутренних
и наружных диаметров по резиновым уплотнениям с целью опре-
деления натяга. После установки поршня, собранного со штоком,
в цилиндр монтируют бронзовые втулки с последующей затяжкой
крепежных элементов с заданным моментом. На левый конец
штока устанавливают поводки 21 с регулировочными шайбами 20
и крепят гайкой, которую контрят проволокой.

Потенциометр обратной связи 22 крепят к корпусу цилиндра
винтами. Собранный с потенциометром цилиндр устанавливают
в специальное приспособление, в котором производят согласо-
вание геометрической и электрической нейтралей. Для этой
цели измеряют полный ход поршня от упора до упора и определяют
его среднее положение. При среднем положении поршня измеряют
напряжение на обоих плечах потенциометра и за счет регулиро-
вочных шайб добиваются их равенства. После этой регулировки
монтируют штепсельный разъем 23 с последующей распайкой
в соответствие с чертежом.

Далее на шток монтируют серьгу 15, при этом должен быть
выдержан заданный размер с точностью ±0,1 мм при среднем
положении поршня. После этого проверяют плавность хода штока.
Заедание и неравномерность хода не допускаются. Заранее собран-
ный и отрегулированный гидроусилитель с ЭМП 4 соединяют
с цилиндром посредством пистонов 12 с уплотнителями.и крепят
винтами. Далее производят окончательную распайку проводов
в соответствии с электрической схемой с последующей изоляцией
мест пайки фторопластовыми трубками.

Перед регулировкой привода на специальном стенде прове-
ряют правильность монтажа электрических цепей. С этой целью
привод подключают к технологическому пульту и проверяют
соответствие направления движения штока заданному. Эту про-
верку обычно производят при токе, равном 0,2/тах. Току управ-
ления, при котором шток идет в сторону втягивания в цилиндр,
присваивают обычно знак «—», а при котором в сторону выдви-
жения из цилиндра — знак «+». На пульте контроля рядом
с прибором, измеряющим токи управления, наносят соответствукг
щие знаки, а также отмечают положение тумблера для каждой
полярности.
Окончательно собранный привод при установленных давле-
ниях на входе и выходе далее регулируют в следующей последо-
вательности: проверяют и, в случае необходимости, регулируют
давление на торцах золотника и за входным дросселем; проверяют
И, в случае необходимости регулируют силовую и расходную
характеристики. Отрегулированный и проверенный по другим
параметрам (утечки, смещение нуля, чувствительность) на соот-
ветствие техническим условиям привод подвергают обкатке
с целью приработки деталей. После окончания обкатки повторно
^проверяют основные выходные параметры привода и его разби-
рают для осмотра. Если состояние деталей соответствует техни-
ческим требованиям, то привод собирают окончательно и отправ-
ляют на контрольно-сдаточные испытания.

ОБЕСПЕЧЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ ВЗАИМОЗАМЕНЯЕМОСТИ
ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПРИВОДА

Дальнейшее повышение качества и надежности отдельных
элементов и всего привода может быть достигнуто не только
совершенствованием их конструкции, но и применением при
проектировании принципа функциональной взаимозаменяемости.
Функциональной называют такую форму взаимозаменяемости,
При которой обеспечивается не только возможность сборки и
замены при ремонте любых независимо изготовленных сопрягае-
мых деталей и сборочных единиц без подгонки, но и экономиче-
ски оптимальные эксплуатационные показатели (мощность, ско-
рость, расход рабочей жидкости и др.) с отклонениями в задан-
ных пределах.

Функциональная взаимозаменяемость может обеспечить ста-
бильные значения выходных параметров привода, что имеет суще-
ственное значение при автоматизированном управлении.

Важным параметром следящего гидропривода является ско-
рость движения поршня гидроцилиндра. Отклонения скорости vr,
которые обозначают + Avx и —Ау2, при приложении нагрузки R
и без приложения нагрузки (/? = 0), на холостом ходу, обычно
всегда задают, исходя из технических требований к управляемому
Элементу. Требуемая 'скорость обеспечивается соответствующим
расходом рабочей жидкости через распределительный золотник
И соответственно через рабочий цилиндр при заданном давле-
нии рпод. Расход рабочей жидкости зависит, в свою очередь, от
точности выполнения щелей, от величины перепада давления на
торцах золотника, которая определяется точностью изменения
положения заслонки относительно торцов сопл.

L Таким образом, основным выходным параметром подобного
гидроусилителя является расход рабочей жидкости при полном
открытии проходных щелей золотникового распределителя.

Размеры управляющего и распределительного элементов ока-
зывают существенное влияние на величину выходных параметров.
Для стабильности работы гидроусилителя необходимо устанав-
ливать допуски на основные элементы, исходя из допустимых
колебаний выходных параметров.

Работами советских ученых установлено, что если между
выходными параметрами какой-либо сборочной единицы у и
ее размерами или другими характеристиками xlf х2, . . ., хп
имеется аналитическая зависимость вида у = f (хх, х2, . . ., хп)
и она дифференцируется до n-го порядка для всех значений
х2, . . ., хп в промежутках q1±8; </2±6; . . ., qn±bn, где qlf q2,. .
qn — частные значения аргументов, соответствующие рассма-
триваемым характеристикам, то допуск на значение у



(1)

где 6 2, . . ., б„ — соответствующие допуски на величины
х2, . . ., хп; Ку, Ki, К%, - . Кц — коэффициенты рассеивания,
определяемые законами распределения величин xif х2, . . ., хп; у.

Рассмотрим методику расчета допусков на основные элементы
двухкаскадного электрогидравлического привода, исходя из обес-
печения функциональной взаимозаменяемости.

1. Цилиндрический золотниковый распределитель. На рис. 93
приведена схема золотникового распределителя, служащего для
подачи жидкости под рабочим давлением в одну из полостей
гидроцилиндра при одновременном отводе ее из другой полости
в сливную гидролинию с давлением рсл.

Допустим, что золотник сместился влево и открыл доступ
рабочей жидкости в полость цилиндра с давлением рпод и одно-
временно из другой полости слив жидкости с давлением рсл.
Известно, что расход жидкости связан с величиной скорости
поршня гидроцилиндра уравнением

Q = и^о^эф,	(2)

где — скорость холостого хода поршня, мм/мин; РЭф — эф-
фективная площадь основного рабочего поршня, см2.

В свою очередь

р ___ ^тах а=0

Рпод Рсл

где рпод — давление подачи рабочей жидкости; рсл — давление
слива рабочей жидкости; /?тах »=о — максимальная сила при
нулевой скорости.

В технических требованиях на гидропривод задают скорость
движения штока как один из основных параметров с обеспече-
нием требуемых симметричности и линейности при токах управ-
186
ления разной полярности. Причем значение этой скорости может
быть задано как скорость холостого хода при отсутствии
+Ди2
нагрузки, либо как скорость при заданной нагрузке v^\

Рис. 93. Конструктивная схема цилиндрического золотникового
распределителя с силовым цилиндром

Получение заданной скорости зависит от значения расхода
Жидкости, она может быть обеспечена только при определенном
расходе. Значение же расхода зависит от точности исполнения
размеров а и b проходной щели, величины перепада давления на
Щели и суммарной жесткости пружин на торцах золотника. Сим-
метричность и линейность скоростных характеристик зависят
не только от величины перекрытий наливных и сливных кромок
золотника, от их разности, но и в значительной степени от пра-
вильности подбора пружин на торцах распределительного золот-
ника по их суммарной жесткости.

Необходимый расход рабочей жидкости через распределитель
для обеспечения требуемой скорости поршня при отсутствии
нагрузки при выбранном размере эффективной площади поршня:

Стах = (^Я=0	Д^1) ^ф,	(3)

Qrnm =	— Al,i)	(4)

= Стах	Qmln-	($)

Расход рабочей жидкости через проходную щель золотнико-
вого распределителя

П Г 1 /~ %&РЩ	//?\

Q — НЛц |/ р >	(6)

где Рщ — площадь проходной щели в гильзе, см2; Дрщ — перепад
давления на щели, кгс/см2; ц — коэффициент расхода; р — плот-
ность рабочей жидкости, кгс-с2/см4.

В случае, когда гильза имеет на подаче две щели прямоуголь-
ного профиля, величина площади проходной щели

= 2Ьх3,	(7)

где b — длина проходной щели на подаче, см; х3 — максималь-
ный ход золотника, см.

Значение перепада давления на щели распределителя
АРщ ~ Рпод Рк PcjV

где рпод — давление подачи, кгс/см2; рк — величина потерь
в каналах, кгс/см2; рсл — противодавление на сливе; кгс/см2.

Величина хода золотника х3 определяется суммарной жестко-
стью пружин, значениями Дрт 3 и гидродинамической силы,
направленной в сторону закрытия золотника, и зависит от Дрщ
и степени открытия проходной щели. Гидродинамическую силу
можно рассматривать как осевую составляющую реактивной
силы потока жидкости. На четырехходовой золотник будет дей-
ствовать реактивная сила потока

= 2p2Jtd3 Дрщх3 cos а,	(8)

где а — угол между направлением потока жидкости и осью зо-
лотника.

Требуемая жесткость пружин на торцах золотника в общем
случае с учетом гидродинамической силы может быть определена
по формуле

_ Ар-Г. зРт. 3 Рг	/д\
где FT з — площадь поперечного сечения торца золотника.
С другой стороны, жесткость пружин

8Pc3pi ’

(Ю)

где G — модуль сдвига; dnp — диаметр проволоки; £)ср — сред-
ний диаметр пружины; i — число витков.

Подставив в равенство (9) значения жесткости пружин и
гидродинамической силы из зависимостей (8) и (10), определим
величину хода распределительного золотника:

лДр d2D3 i

V —___________т-3 3 ср_______	/1П

С4Р + 8P2jtd3 ДР Dcp1' cos«

Подставив в уравнение (7) значение ха, получим

2лДр d2D3 ifr

р __ __________ т- 3 3 СР_____ /1 Q\

Щ Gdnp + 8M2;rld3 ДРщ°ср£ cos «

Тогда с использованием зависимости (12) формула (6) расхода
рабочей жидкости через распределитель запишется:

2^ДРТ. 3d3Dcp‘6
Q = ______________ Г Р

Gdnp + 8Ad3	Zcos a ’

Определим частные производные от расхода рабочей жидкости
по величинам функциональных параметров.

По диаметру распределительного золотника:

дц 2pid3 Дрт 3D3ptb у (2Gd^p + 8pW3 ДрщГ>3р£ cos а)

Мз ~~	(Gdnp + 8,u2nd3 ДРщ^ср1’ cos а)2

По разнице давлений на торцах распределительного золот-
ника:

2Мла23о3 ib 1/

= р Г р .	/15)

дАрт. з Gd* * + 8p2ad кр cos a

•	O’ i-Ц V

По среднему диаметру пружины на торцах распределитель-
ного золотника:

6рл43Др D2 ib 1 f

dQ =	3 Кт- 3 ср Г Р	П6,

dOcp	+ 8р2лйз ДрщрЗр(. cos а)2 •
По диаметру проволоки пружины на торцах распределитель-
ного золотника:

8р2л42Дрт 3D3ibGd3n„1/ —

dQ =	3 т- 3 ср р У Р	(17)

<^np (Gd4np + 8р.2л</3 ДрщРср1' cos а)2

По перепаду давления на щели

3Q = 2рлфрт 3рЗр1г (Gd^p - 8р2 Дрщл^р« cos a) j
дЬрш. (Gd4p + 8p2nd3 ЬРшр3р1 cos а)2 У 2Дадэ

По размеру проходной щели на подаче:

db Gdnp + 8Ad3 дРщ°ср' cos а

Тогда в общем случае, воспользовавшись равенством (1),
считая, что = К2 = ••• = Кп — Ку = 1, можно записать:

Из этого уравнения при 6ДРт з = бОср = б</пр = 6ДРщ =
= б6 = 0 с использованием равенства (14) получим

___________6Q (G< + 8gW3 ДрщРпр» cos а)2___________
2ptd3 Дрт. 3D3pib	(2Gd< р + 8p2nd3 ДрщрЗр» cos а)

(20)

при 6jg = 6рср = 6jnp = 6дРщ = 8Ь = 0 с использованием ра-
венства (15)

g _ 8q (G^p + 8p2nrf3 ЛрщР^р» cos a) .
2^р» у^у

(21)

при 6j3 = 6дрт з = 6jnp = бдр' = 8Ь = 0 с использованием ра-
венства (16)

6

ср

б<? (Gdnp + 8P2jtd3 АРщ^ср* cos «)2 .

9 4	4 1 f' ^^Pui

6р^Рт 3nd3D3pibGd4npy ——

(22)
при 6</з = 6Дрт з = SDcp = $дрщ = 6* = 0 с использованием ра-
венства (17)

6n (G<d + 8ц2л</ Др D2 i cos а)2
о ____ Q \ Пр >	3 гщ ср_____/	.	/по\

dnp ~	, /’Wr ’ к '

8pnd2ApT 3^p«6G^p | / ——

при 6</з = 6Дрт з = 6Dcp = 6rfnp = 6й = 0 с использованием ра-
венства (18)

б =	б<? (g<^p + 8^2jtd3 ДРщ^р1' cos а)2	.	,24)

ДрЩ 2prd2 Дрт 3D^pife (Gd4np - 8ji2nd3 ДрщП®р« cos а)

при 6d3 = 6д₽т з = 6оср = 6dnp — 6др =0 с использованием
равенства (19)

<, 6q (Gdnp + 8p2nd3 Дрщ£)Зр1 cos а)
Ofr =------------------------------------------ ..—'—г----

2pnd2 Дрт 3Г>Зр( у

Рассмотрим пример расчета допусков на функциональные
параметры с использованием вышеприведенных формул.

Исходные данные: vR==0 = 8^5 см/с; Дрт 3 = 30 кгс/см2; рпод =
= 240 кгс/см2; b = 2 см; рсл = 6 кгс/см2; dnp = 0,23 см; 'd3 = 0,6 см; Dcp =
= 0,83 см; dnop = 5,6 см;рк = 20 кгс/см2; dmT = 2,6см; i = 4; G = 70-10 кгс/см2;
а = 69°; р = 0,7; р — 0,85-10-6 кгс-см2/см4.

1.	Для обеспечения скорости поршня гидроцилиндра (см. рис. 82) в задан-
ных пределах определяем максимальное и минимальное количества потребной
рабочей жидкости, воспользовавшись уравнениями (3), (4) и (5):

$max — F эф (иЯ=0 + Др1)

я (^пор ^шт)2

4

/	, д ч л (5,6 — 2 6)2 п - о,

X (ц^=0 + Ду1) —	 4—— 9 = 63,5 см3/с

и соответственно Qmin = 53 см3/с, тогда 6q = Qmax — Qmin — 10,5 см3/с.

2.	Воспользовавшись формулой (20), определим величину допуска на диа-
метр золотника распределителя 6^з = 0,262 мм.

3.
ницы

4.
метра

5.

Применив формулу (21), определим величину допуска на значение раз-
давлений на торцах золотника: Дрт. 3=2,14 кгс/см2.

По формуле (22) определим величину допуска на значение среднего диа-
пружин на торцах золотника распределителя: 6рср = 0,305 мм.

По формуле (23) определим величину допуска на диаметр проволоки

пружин на торцах золотника распределителя: 6^пр = —0,063 мм.

6.	Воспользовавшись формулой (24), определим величину допуска на пере-
пад давления на щели: 6Др =8,15 кгс/см2.

7.	Применив формулу (25), определим величину допуска на размер про-
ходной щели: = 0,139 мм.
2.	Усилитель типа сопло-заслонка. Для обеспечения симме-
тричности характеристик сопла должны отличаться друг от друга
по расходу рабочей жидкости на минимально возможную величину.
Для обеспечения функциональной взаимозаменяемости сопл необ-
ходимо, исходя из допустимой разности расхода рабочей жидкости,
определить допуски на функциональные параметры. Расход
рабочей жидкости через сопло определяют по формуле

Qc = jicdcz0Ji]/-^-,	(26)

где цс — коэффициент расхода; dc — диаметр сопла; г0 — перво-
начальный зазор между соплом и заслонкой; Д/?с — перепад
давления на сопле.

Определим частные производные от- допустимой разницы
расхода рабочей жидкости по функциональным параметрам с ис-
пользованием формулы (26):

dQc ddc	- pczonp ;	(27)
dQc дг0		(28)
dQc д &pc	— HcdcZ^ у 2p Д/?с .	(29)

Воспользовавшись равенством (1) и считая, что	=

= • • • = Кп = Kqc = 1, в общем случае можно записать

откуда при 6го = 6Дрс = 0 с применением равенства (27)

Ч

ч=—

Рс^О31'

при Sdc = 6д₽с = 0 с использованием равенства (28)

6г =--------—г____;

°

при 6jc = 6г = 0 с использованием равенства (29)

я	6qc К 2рДрс

$Д₽С ~~ p.cdcz0Ji ’

(30)

(31)

(32)
Величину Дрс Для сопла подсчитывают по формуле

Рс - Ртз РкС Рсл*

где ркс — величина потерь в каналах, кгс/см2; рсл— противодавле-
ние на сливе, кгс/см2.

Рассмотрим пример расчета допусков на функциональные
параметры системы сопло-заслонка с использованием вышеприве-
денных формул.

Исходные данные: 6$ = 20 см3/мин = -i- см3/с; z0 = 0,07 мм = 0,007 см;
dc = 0,055 см; Дрс = 20 кгс/см2; р,с = 0,6.

Воспользовавшись формулой (30), определим величину допуска на диаметр
сопла:	= 0,04 мм.

2.	Применив формулу (31), определим величину допуска на первоначальный
зазор между соплом и заслонкой: 6Z0 = 0,005 мм.

3.	По формуле (32) определим величину допуска на значение перепада
давления в сопле: 6Др = 3 кгс/см2.

Как следует из вышеизложенного и приведенных примеров
расчета, применение принципа функциональной взаимозаменя-
емости при проектировании и изготовлении основных элементов
первого и второго каскадов усиления позволит обеспечить
стабильные значения скорости перемещения поршня гидроци-
линдра, обоснованно подойти к назначению допусков на основные
элементы первого и второго каскадов усиления в зависимости
от установленных пределов скорости поршня, уменьшить тру-
доемкость комплектования сопл по расходу при условии выпол-
нения диаметра отверстия сопла в пределах расчетного допуска,
рассчитать не только допуски на геометрические размеры, но
и на давления подачи и размеры давлений на торцах золотника,
а также оценить до проектирования гидроусилителя правильность
назначенного допуска на скорость поршня гидроцилиндра и выя-
вить технологическую возможность взаимоменяемости основных
элементов электрогидравлических следящих систем.

13 Я. А. Бекиров
Глава IX

ИСПЫТАНИЕ СЛЕДЯЩЕГО ГИДРОПРИВОДА

ВИДЫ ИСПЫТАНИЙ И ТИПОВЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
ИСПЫТАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Окончательно собранные приводы подвергают специальным
испытаниям с целью определения выходных параметров и про-
верки их соответствия технической документации (техническому
заданию, чертежам, техническим условиям, технологическим
инструкциям, отраслевым нормалям и ГОСТам). Серийно изго-
товляемые приводы подвергают следующим видам стендовых
испытаний: приемо-сдаточным; периодическим; проверочным
(технологическим) и ресурсным.

Приемо-сдаточные испытания проходит каждый следящий при-
вод на соответствие технической документации. Эти контрольные
испытания обычно проводят при нормальных климатических
условиях с проверкой отдельных наиболее важных параметров,
оговариваемых в ТУ. Согласно ГОСТ 15150-69 нормальными
условиями считают: температуру окружающего воздуха
25 ± 10° С, атмосферное давление 1 ± 0,1 кгс/см2 и относитель-
ную влажность 45—80%. При этих испытаниях температура
рабочей жидкости обычно составляет 35 — 10° С.

Периодические (типовые) испытания проводят с целью про-
верки соответствия следящего привода всем без исключения
требованиям технических условий и его работоспособность в
эксплуатационных условиях. Этим испытаниям подвергают один
или два привода от каждой серийной партии, не реже одного
раза в квартал или в полугодие в зависимости от объема выпуска
и стабильности технологических процессов. Объем периодических
испытаний предусматривает, кроме контроля статических и дина-
мических характеристик, также проверку на ресурс.

Проверочные технологические испытания проводят с целью
проверки соответствия привода требованиям технических условий
при изменении конструкции, технологических процессов, приме-
няемых материалов или комплектующих изделий.

При ресурсных испытаниях проверяют сохранение приводом
работоспособности в течение и после наработки установленного
ресурса на режимах, максимально приближенных к эксплуата-
ционным. При этих испытаниях привод обычно не испытывают
на механические воздействия, а при климатических воздействиях
в основном проверяют работоспособность привода при повышен-
ных и пониженных температурах рабочей жидкости и окружаю-
щей среды.
Таким образом, на основании технических условий в зави-
симости от вида испытаний с учетом программы выпуска привода
составляют технологический процесс испытаний, определяющий
методику, перечень и последовательность контрольных операций,
тип и количество универсальной измерительной аппаратуры
и оборудования, а также необходимость проектирования и изго-
товления нестандартной контрольно-измерительной аппаратуры
и стендового оборудования.

Стандартное стендовое оборудование широко используют при
механических испытаниях, которые проводят с целью проверки
работоспособности отдельных сборочных единиц и привода в це-
лом. К механическим испытания^ относят: испытания на вибро-
прочность; испытания на виброустойчивость; испытания на удар-
ную прочность; испытания на устойчивость к воздействию центро-
бежного ускорения; испытания на транспортабельность. Методика
этих испытаний, применяемое стандартное оборудование и кон-
трольно-измерительная аппаратура достаточно полно освещены
в литературе.

Испытание приводов при нормальных условиях и на климати-
ческие воздействия проводят на специальных стендах. Причем
в случаях испытания при температурах рабочей жидкости и окру-
жающей среды не более 100° С используют те же стенды, что
и для испытаний при нормальных условиях. Если технологи-
ческий процесс предусматривает испытание привода при тем-
пературе свыше 100° С, то применяют специальные тепловые
стенды.

Конструкции испытательных стендов могут быть разными
в зависимости от типа привода, его конструкции, габаритно-
весовых и эксплуатационных характеристик. Испытательные
стенды, предназначенные для контроля параметров привода при
нормальных условиях, состоят из следующих основных элемен-
тов: энергетических установок; синусных механизмов; загрузоч-
ных устройств; устройства для испытаний при повышенных
температурах; гидравлических колонок; станин с приспособле-
нием для крепления привода.

Гидравлические колонки представляют собой металлическую
конструкцию, в которой монтируют элементы гидросистемы
и контрольно-измерительные средства. Станины стендов выпол-
няют в виде сварных монолитных конструкций, предназначенных
для монтажа загрузочных устройств, синусных механизмов,
испытываемого привода и других элементов гидросистемы.

Энергетические установки. Одним из основных элементов
энергетических установок является насос, обеспечивающий тре-
буемую подачу рабочей жидкости при заданном напоре. В энерге-
тических установках испытательных стендов применяют насосы
с постоянной и переменной подачей. Известно, что подача насоса
прямо пропорциональна угловой скорости ротора и не зависит
от величины противодавления на выходе из него.

13*	195
Величина давления на выходе насоса в свою очередь опреде-
ляется только Л4Кр на валу насоса. Значение QH и рн количе-
ственно ограничиваются только конструктивной прочностью на-
соса. Из насосов постоянной производительности наиболее широ-
кое применение в гидросистемах испытательных стендов получили
плунжерные насосы аксиального типа. Насосы с постоянной
подачей других типов (шестеренные, лопастные и др.) обладают
малой мощностью и их чаще применяют как подкачивающие.

Проектирование энергетической установки с использованием
насоса с постоянной подачей сводится к выбору собственно
насоса и привода к нему, исходя из условий потребных значений
расхода и давления рабочей жидкости в гидросистеме стенда.

Потребное давление на выходе из насоса

Рпотр ~ Рпод 4“ Аргс»

где рпод — давление на входе в испытуемый привод; Дргс — по-
тери давления на элементах, включенных в линию подачи, при-
веденные к расходу QH.

В свою очередь, потребная подача насоса

Спотр — Спод + AQг. с,

где <?под — расход через привод; AQr.‘c —непроизводительные
утечки в гидросистеме, приведенные к расходу QH.

Насос и приводной электродвигатель выбирают с некоторым
запасом по своим параметрам, т. е.

Qpacn Спотр» Ррасп Рпотр»

______	. Л7	РпотрОрасп
^расп ^потр» ™ раСп	61 2t^h	*

При этом регулирование давления рабочей жидкости, пода-
ваемой в гидропривод, осуществляют при помощи предохрани-
тельных клапанов типа Г186, ГА198 и других, которые перепус-
кают часть рабочей жидкости.

Таким образом, основным преимуществом применения насосов
с постоянной подачей в гидросистеме стендов является постоян-
ство величины давления на входе в испытываемый привод незави-
симо от его гидравлического сопротивления, поэтому такие схемы
получили широкое применение. Существенным недостатком гидро-
систем с такими насосами является их низкий к. п. д., так как
избыток рабочей жидкости постоянно перепускается в сливную
магистраль, что приводит к нагреву жидкости, требующему
применения специальных теплообменников для ее охлаждения.

В гидросистемах стендов, предназначенных для проведения
ресурсных испытаний, когда требование обеспечения р = const
не обязательно, используют насосы с переменной подачей, с раз-
личными типами регуляторов, которые автоматически устанавли-
вают подачу, равную потреблению. Схемы гидростендов с этими
196
насосами являются более экономичными и не требуют дополни-
тельных теплообменников для охлаждения.

Способы имитации управляющего воздействия. Общеприня-
той нормой формирования управляющей функции при определе-
нии динамических характеристик привода и при ресурсных
испытаниях является применение гармонического управляющего
воздействия, имеющего, как правило, синусоидальную форму.

Для имитации синусоидального управляющего воздействия
при стандартных испытаниях широко применяют устройства,
получившие название синусозадатчиков или синусных механизмов.

При испытаниях следящего гидропривода с электроуправле-
нием применяют низкочастотные генераторы периодических коле-
баний типа НГПК, которые являются универсальными синусоза-
датчиками, обеспечивающими регулирование частоты управля-
ющего сигнала в широком диапазоне. Существенным недостатком
промышленных генераторов является их громоздкость, так как
они требуют стабилизированного питания, а также малая продол-
жительность непрерывной работы. Поэтому в схемах испытатель-
ных стендов применяют различные конструкции синусных меха-
низмов, не имеющих отмеченных выше недостатков.

При испытании гидромеханических приводов (бустеров) для
формирования управляющего сигнала применяют только синусные
механизмы с определенными характеристиками. По принципу
действия синусные механизмы подразделяют на механические
и электромеханические. На рис. 94, а дана кинематическая схема
механического синусозадатчика с электроприводом Л состоящего
из редуктора с двумя червячными парами, двух сменных шесте-
рен Zj и г2 и эксцентрика радиусом R. Для таких конструкций
синусного механизма широко применяются электродвигатели
типа АО. Частота циклов в этой схеме изменяется за счет подбора
соответствующих сменных шестерен и z2, а значение ампли-
туды — величины эксцентриситета R.

Синусозадатчики приведенной схемы при соответствующем
подборе передаточных отношений обеспечивают изменение час-
тоты входного звена испытуемого привода в пределах f =
= 0,06-4-2 Гц при стабильной статической характеристике. К не-
достаткам такой схемы относят сложность изготовления редуктора,
имеющего несколько червячных пар, а также ступенчатое регули-
рование частоты вращения.

При испытании гидроприводов широко -применяют механи-
ческие синусозадатчики с приводом от гидродвигатёлей. На
рис. 94, б представлена кинематическая схема синусозадатчика
этого типа с использованием в схеме гидромотора 1 типа ГМ-36.
При диапазоне потребного расхода рабочей жидкости QnoTp =
= (0,037-т-0,46) • 103 см3/с синусный механизм при i = 1 обеспе-
чивает изменение частоты в пределах f = 3-4-40 Гц.

Регулирование частоты вращения гидромотора производится
регулятором расхода 2, а для контроля частоты вращения служит
197
тахометрический датчик 3. Величина амплитуды управляющего
входного сигнала определяется значением эксцентриситета /?.

На рис. 95 представлена кинематическая схема синусозадат-
чика также с гидромотором 4, обеспечивающего на эксцентрике 1
частоту 0,3—4 Гц при i = 10 и на эксцентрике 2 при i = 1 частоту
до 40 Гц, т. е. общий диапазон частот 0,3—40 Гц.

Рис. 94. Кинематические схемы синусозадатчиков

Синусозадатчики такого типа широко применяют при динами-
ческих и ресурсных испытаниях, они имеют небольшие габарит-
ные размеры и массу, а также располагают большим диапазоном
регулирования частоты за счет применения в схеме регулятора

расхода 3 по сравнению с электрическим приводом. Однако
200 об/мин, полезный расход

при частоте вращения, меньшей

Рис. 95. Кинематическая схема синусо-
задатчика с двумя выходными валами

становится соизмеримым с
утечками, что приводит к не-
постоянству вращения. Ос-
новными достоинствами по-
добных синусных механиз-
мов являются простота кон-
струкции и высокая механи-
ческая прочность. Однако из-
за мертвых ходов и люфтов
трудно получить точную фор-
му синусоидальных колеба-
ний, а также невозможно
получить постоянную ско-
рость вращения.

На рис. 96 дана блок-схема электромеханического синусного
механизма, обеспечивающего синусоидальное изменение скорости
движения и движение с постоянной скоростью. Приводной дви-
гатель 1 вращает ротор вспомогательного сельсина 2, трехфазная
обмотка которого включена в однофазную сеть питания. При
этом в управляющей обмотке сельсина возникает синусоидаль-
ная э. д. с.,вызывающая ток в цепи электронного усилителя
с демодулятором 4, включенного через переключатель реверса 3.
198
Электронный усилитель управляет по якорной цепи исполнитель-
ным двигателем 5, который через повышающий редуктор 7 вра-
щает сельсины-датчики 6, имеющие шкальное устройство 8 для
удобства отсчета показаний.

При вращении приводного двигателя 1 на выходе усилителя 4
возникает выпрямленное напряжение меняющейся полярности,
величина которого изменяется по синусоидальному закону. Час-
тота этого напряжения регулируется скоростью приводного дви-
гателя при помощи потенциометра П1. Амплитуда синусоидаль-
ного напряжения сельсинов-датчиков регулируется потенциомет-
ром П2. Для задания сельсинам постоянной частоты вращения
выключают приводной двигатель 1. При этом с управляющей

Рис. 96. Принципиальная схема электромеханического синусозадатчика

обмотки сельсина 2 на вход усилителя будет поступать перемен-
ное напряжение постоянной амплитуды, величина которой зависит
от углового положения ротора сельсина. Поворачивая ротор
вручную, можно изменять скорость вращения сельсинов-датчиков.

Стендовые системы имитации нагрузки. При испытании при-
водов применяют различные системы нагрузки, имитирующие
силу, прикладываемую к выходной качалке. По принципу дей-
ствия эти системы подразделяют на активные и пассивные.

В гидросистемах стендов, выполненных по активной системе,
нагрузка на выходной качалке создается за счет собственного
источника энергии в виде насоса, сжатого газа, пружины и т. п.
Это обеспечивает возможность нагружения привода как при под-
вижной, так и при неподвижной выходной качалке. Пассивную
систему выполняют без собственного источника энергии и поэтому
нагружение привода происходит только в процессе функциони-
рования за счет его энергии.

В зависимости от типа нагружающих устройств различают
механические, гидравлические, пневматические и гидропневма-
тические системы. Для создания нагрузки в механических сис-
темах применяют различные пружины, грузы, а в гидравлических
и пневматических системах — загрузочные цилиндры, в полости
которых подают жидкость или газ под определенным давлением.
Кроме того, различают нагрузку помогающую и противодейству-
ющую в зависимости от того, совпадает или не совпадает направ-
ление ее действия с направлением движения выходной качалки
привода.

В зависимости от вида прикладываемой к приводу нагрузки
кинематические схемы стендов могут быть разными. На рис. 97
представлена обобщенная кинематическая схема испытательного

Рис. 97. Принципиальная схема гидростенда
с имитацией различных нагрузок

стенда, имеющего постоянную и позиционную нагрузку, создавае-
мую цилиндрами 7,9, и инерционную нагрузку 10, а также устрой-
ство 8 с грузами, имитирующими силу трения выходной качалки.
Постоянная нагрузка цилиндром 7 создается активной системой,
в которой рабочая жидкость из бака 3 насосом 4 подается в пере-
ключающий кран 6, служащий для изменения направления
подачи жидкости и соответственно направления действия нагрузки.

В общем случае сила, создаваемая нагрузочным цилиндром,
R = F^\p± FTp,
где — активная площадь поршня нагрузочного цилиндра;
Ар — разность давлений в полостях цилиндра; FTp — сила тре-
ния в цилиндре.

Знак «+» соответствует противодействующей, а знак «—» по-
могающей нагрузке на гидроприводе. Система имеет также
холодильник 2 и предохранительный клапан 5.

Кроме расположения нагрузочного цилиндра, приведенного
на схеме рис. 97, применяют также и параллельное расположение
нагрузочного цилиндра по отношению к испытываемому приводу.
Такое расположение позволяет несколько уменьшить габаритные
размеры стенда, но вместе с этим за счет необходимости примене-

Рис. 98. Пружинное устройство для имитации позиционной на-
грузки

ния массивной поворотной качалки, соединяющей выходные
звенья нагрузочного цилиндра и привода, увеличивает его массу.

Имитация постоянной нагрузки может быть осуществлена
и по пассивной системе. Подобная система дана также на рис. 97
и применена для создания позиционной нагрузки на приводе
посредством цилиндра 9. Причем в пределах угла отклонения
силового рычага а = =*=20° на выходном звене испытуемого
привода 1 создается сила, изменяющаяся примерно прямо про-
порционально смещению нагрузочного цилиндра 9 от его нейтраль-
ного положения. Крутизна же позиционной нагрузки определя-
ется величиной разности давлений в полостях цилиндра. Такая
схема обычно применяется при необходимости создания одновре-
менно постоянной и позиционной нагрузок. Следует отметить,
что для создания позиционной нагрузки может быть применена
и активная, система, а также чисто механические устройства.

На рис. 98 приведено пружинное устройство для создания
позиционной нагрузки, устанавливаемое на одной линии с испы-
тываемым приводом.

При нейтральном положении штока 1 нагрузочного устройства,
жестко связанного с приводом (рис. 98), нагрузка на выходном
звене равна нулю. При перемещении штока влево перемещается
толкатель 2 и втулка 3, Пружина 4 сжимается, и на выходном
201
звене привода возникает противодействующая нагрузка, величина
которой пропорциональна жесткости пружины и перемещению
штока.

При перемещении штока вправо от крайнего левого положения
до нейтрального на выходном звене привода создается помогаю-
щая нагрузка, дальнейшее же перемещение штока приводит
к возникновению противодействующей нагрузки за счет сжатия
пружины. Получение необходимых значений позиционной на-

Рис. 99. Принципиальная схема комбинированной пневмогид-
равлической системы имитации позиционной нагрузки

грузки осуществляется применением пружин с различными харак-
теристиками.

На рис. 99 представлена схема активной дифференциальной
пневмогидравлической системы, также применяемой для имитации
позиционной нагрузки. Нагрузка на выходном звене испытываемого
привода 1 создается за счет разности давлений рабочей жидкости
в нагрузочном цилиндре 2. Эта разность возникает в результате
нарушения равновесия давлений сжатого газа в гидроаккумуля-
торах 13 при перемещении выходного звена привода в ту или
другую сторону от нейтрального положения. Газовые полости
аккумуляторов заряжают сжатым газом из баллона 9 через газо-
вый редуктор 10 и краны И с контролем давления по манометру 12,

Вспомогательная гидросистема, состоящая из бака 5, насоса 6,
предохранительного клапана 4, кранов 7 и манометров S, служит
для заполнения всей гидравлической части системы рабочей
жидкостью под давлением. Радиаторы-холодильники 3 служат
для поддержания требуемой температуры во всей системе.
Известно, что в процессе эксплуатации привод воспринимает
и инерционную нагрузку, обусловленную влиянием момента
инерции или массы управляемого элемента. Этот вид нагрузки
обычно задают в виде приведенной к выходному звену привода
инерционной массы, для воспроизведения которой в схеме стен-
дов применяют устройства, представляющие собой поворотные
рычаги 10 с грузами, как показано на рис. 97. Такая схема дает
возможность легко менять плечи установки грузов ггр, а также
плечо действия г0 выходного усилия привода на поворотную

качалку с рычагами.

При заданной массе каж-
дого груза Ргр для обеспе-
чения требуемой величины
приведенной массы тпр и
выбранном значении г0 плечо
установки ггр грузов опреде-
ляется из выражения

шгр

2Р г2

1 гр гр

^2

£г0

Рис. 100. Принципиальная схема актив-
ной пневматической системы нагружения

С целью упрощения схе-
мы и конструкции стенда
обычно рычаг с имитатором
с осью одной из стендовых

инерционной нагрузки объединяют
качалок.

При стендовых испытаниях иногда приходится имитировать

нагрузки, возникающие за счет трения в управляемом элементе,
а также в соединении между этим элементом и выходным звеном
привода. Для этого обычно используются пары трения с посту-
пательным и вращательным движением. На рис. 97 показано
устройство 8, имитирующее трение, и представляющее собой
диск и грузы, связанные с выходным звеном привода. Изменение
массы Ргр грузов позволяет получать на выходном звене требуе-
мые значения нагрузки, имитирующие трение при испытаниях.

При необходимости создания нагрузок не более 150 кгс удобнее
применять активную пневматическую систему нагружения, более
простую, чем гидравлическая. Принципиальная схема такой
системы нагружения приведена на рис. 100. Требуемое давление
в рабочей полости нагрузочного пневмоцилиндра 1 создается
с помощью баллона высокого давления 6 через редуктор 5 и за-
порный клапан 4. Поддержание постоянства нагрузки при испы-
тании привода обеспечивается баллоном 3. Кран 2 соединяет
линию высокого давления с атмосферой. С атмосферой соединя-
ется также и нерабочая полость нагрузочного цилиндра. Одним
из недостатков такой схемы является относительно большая сила
трения, достигающая 10 и 15% создаваемой нагрузки, т. е. при-
мерно в 3 раза больше, чем в нагрузочных гидроцилиндрах.
Контроль силы, развиваемой гидроцилиндрбм, осуществляют
динамометром 7.

Устройства для испытания привода при повышенных темпе-
ратурах рабочей жидкости. С целью определения соответствия
эксплуатационных параметров требованиям ТУ при влиянии
климатических воздействий гидроприводы подвергают испытаниям
на холодо- и теплоустойчивость. Испытания при пониженных
температурах проводят в стационарной камере холода, в которой
монтируется стенд. Более трудоемкими и сложными являются
испытания на теплоустойчивость.

Рис. 101. Схемы регулирования температуры рабочей жидкости:
А — гидропитание стенда; Б — испытываемый гидропривод

При эксплуатации необходимо обеспечить работоспособность
гидропривода при повышенных температурах окружающей среды
до 250° С и рабочей жидкости 200° С.

Если температура окружающей среды и рабочей жидкости
не превышает 100° С, то испытание гидроприводов производят,
как правило, на стендах, описанных выше. В этом случае для
регулирования температуры рабочей жидкости существует не-
сколько схемных решений, некоторые из которых (включение
в гидросистему специальных теплообменников и т. д.) широко-
известны. Наиболее простой является схема, представленная
на рис. 101, а, позволяющая создавать и регулировать темпера-
туру рабочей жидкости в пределах 90—100° С.

При помощи золотникового крана 3 поток рабочей жидкости
направляется к насосу 2, минуя бак /, что приводит к более
частой сменяемости малого объема жидкости и ее дросселирова-
нию и, как следствие этого, быстрому повышению ее температуры.
Применение в кране 3 золотникового распределителя с отрица-
204
тельным перекрытием позволяет использовать его как смеситель,
что обеспечивает плавное и точное регулирование температуры
рабочей жидкости. Однако применение этого способа, хотя и дает
определенные преимущества вследствие простоты схемы, отсут-
ствия дополнительных нагревательных элементов, легкости регу-
лирования и т. д., но и приводит к сокращению срока службы
рабочей жидкости, вызываемому уменьшением ее вязкости.

Для создания более высоких температур наиболее целесооб-
разным является включение в гидросистему стенда специальных
нагревательных устройств, энергия к которым подводится от

Рис. 102. Схема теплового стенда с пульсирующим потоком

внешних источников. Наряду с широко известными электричес-
кими и пароводяными теплообменниками в гидросистемах стендов
широко применяют нагреватели, выполненные по схеме, приве-
денной на рис. 101, б. Нагревательный элемент 2 представляет
собой змеевик, сделанный из трубы. От гидролинии нагреватель
изолирован электрическими изоляторами 1 и 3. Нагрев осуще-
ствляется электрическим током от трансформатора, ко вторичной
обмотке которого змеевик включен. Для уменьшения тепловых
потерь служит теплоизоляционный кожух 4,

Указанный способ нагрева рабочей жидкости обладает малой
инерционностью и легкостью регулирования. Совершенно оче-
видно, что нагреватели подобного типа должны быть тщательно
подобраны по своим конструктивным параметрам во избежание
перегрева пограничного слоя жидкости.

В качестве источников электрической энергии для этой схемы
широкое применение нашли сварочные трансформаторы типа
ИП-500 и др. Учитывая то, что гидросистему испытательного
стенда эксплуатируют длительное время, применение в стендах
специальных высокотемпературных насосов значительно удоро-
жает процесс испытаний. Поэтому применение схемы, приведен-
ной на рис. 102, для температурных испытаний гидропривода
имеет определенные преимущества. При помощи элементов 5, 7, S,
9, 10 и 11, обеспечивающих режим пульсирующего потока, гидро-
система разделена на «холодный» и «горячий» контуры. Счи-
тая, что на схеме представлено исходное положение элементов
гидросистемы, рассмотрим ее работу.

После включения насоса 2 рабочая жидкость из бака 1 посту-
пает через кран 5 в левую камеру цилиндра 7. Под давлением,
величина которого регулируется клапаном 4, поршень цилиндра 7
перемещается вправо, вытесняя жидкость из правой полости
цилиндра через обратный клапан 8 и нагреватель 13 к испытывае-
мому гидроприводу. Рабочая жидкость из сливного штуцера
привода через холодильник 14, обратный клапан 10, кран 5 и хо-
лодильник 3 поступает в бак 1. Указанное направление потоков
жидкости в гидросистеме сохраняется до момента соприкоснове-
ния левого толкателя поршня цилиндра 7 с левым микровыклю-
чателем 6.

За это время из «горячего» контура вытекает объем жидкости,
равный объему жидкости, вытесняемому из правой полости
цилиндра 7. Срабатывание микровыключателя 6, коммутирую-
щего ток в цепи электропитания крана 5, приведет к изменению
полярности электрического сигнала, управляющего краном 5,
и его переключение в положение, обратное изображенному на
схеме. В этом случае рабочая жидкость из «холодного» контура
через кран 5 и обратный клапан 11 поступает в магистраль подачи
«горячего» контура, а рабочая жидкость из магистрали низкого
давления «горячего» контура через обратный клапан 9 будет
заполнять правую полость цилиндра 7, вытесняя жидкость из его
левой камеры через тот же кран 5 в сливную магистраль «холод-
ного» контура.

Направления потоков рабочей жидкости сохраняются до мо-
мента соприкосновения правого толкателя поршня цилиндра 7
с микровыключателем 6, что приведет к реверсу положения
золотника крана 5 и изменению направления потоков рабочей
жидкости. Если объем жидкости в трубопроводе выбрать
равным или немного большим, чем объем жидкости, вытесняемой
из цилиндра 7 при полном ходе, то рабочая жидкость из «холод-
ного» и «горячего» контуров смешиваться не будет.

Эта особенность схемы позволяет использовать в «холодном»
контуре элементы, не предназначенные для эксплуатации при
высокой температуре рабочей жидкости. Единственным серьезным
недостатком приведенной схемы является падение давления
в напорной линии «горячего» контура в момент изменения направ-
ления движения поршня в цилиндре 7, т. е. при-^- = 0 и Q — 0.
Для стабилизации уровня давления используется гидроаккуму-
лятор 12.
ТИПОВЫЕ СХЕМЫ ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ СТЕНДОВ
И ОСОБЕННОСТИ ИХ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Для испытания следящих гидроприводов применяют стенды
различных конструкций. Принципиальные схемы стендов имеют
незначительное различие. На рис. 103 представлена типовая
принципиальная схема стенда, применяемого для контроля пара-
метров бустеров и рулевых гидроприводов. В баке 1 находится
рабочая жидкость, уровень которой контролирует поплавковый
сигнализатор ' уровня 2, обесточивающий электрическую цепь
пускателя электродвигателя насоса 22 при понижении уровня
рабочей жидкости в результате разгерметизации гидросистемы.

Рис. 103. Гидравлическая схема стенда

Предохранительный клапан 3 предохраняет бак от разрушения,
вызываемого повышением давления сверх допустимого.

В гидросистемах стендов обычно предусматривают создание
избыточного давления на входе в насос. Для этой цели исполь-
зуют газовую подушку из азота в баке стенда. Азот поступает
из баллона 4 при открытии крана 6, давление регулируется
универсальным газовым редуктором 5 типа УР и контролируется
манометром 7. При необходимости снятия избыточного давления
азот стравливается в атмосферу при помощи крана 8.

Этот способ создания избыточного давления на входе в насос
прост по конструкции, обладает малой энергоемкостью и деше-
визной по сравнению с использованием для этой цели подкачива-
ющих насосов. Максимальная величина избыточного давления,
составляющая 0,7—0,9 кгс/см2, определяется конструктивной
прочностью применяемых теплообменников 9.

Давление в гидросистеме стенда создает насосная станция 22.
Кран 23 и обратный клапан 11 являются технологическими эле-
ментами стенда, обеспечивающими удобство эксплуатации.
В гидросистему стенда включен автомат запуска насоса 20
(АЗН), обеспечивающий плавное нарастание давления жидкости
в линии подачи после включения насосной станции. Предохрани-
тельный клапан 16 регулируют на определенное давление, вели-
чина которого определяется техническими условиями на испыта-
ние привода. Положение его распределительных устройств в мо-
мент запуска насоса может быть произвольным. При этом
возможен случай, когда линии высокого и низкого давления
гидросистемы стенда будут разобщены распределительным уст-
ройством, что приведет к появлению гидравлического удара и, как
следствие этого, к разрушению элементов гидросистемы и трудо-
проводов. При этом может выйти из строя приводной электродвига-
тель насосной станции или сработать тепловая защита.

Особенно велика опасность появления гидравлического удара
при применении в гидросистеме стендов насоса постоянной про-
изводительности.

Для устранения указанных недостатков в схему гидросистемы
включают автомат запуска насоса (АЗН). При выключенной
насосной станции АЗН закольцовывает магистраль высокого и низ-
кого давлений и в момент включения насос работает на холостом
ходу.

При появлении расхода рабочей жидкости через обратный
клапан АЗН создается давление, величина которого регулируется
пружиной обратного клапана. Под воздействием этого давления
рабочая жидкость подается через дроссель к подпружиненному
плунжеру. По мере заполнения полости плунжера рабочей жид-
костью он перемещается, обжимая пружину, и перекрывает
отверстие, соединяющее линии высокого и низкого давления.
При этом поток рабочей жидкости из насоса направляется только
в линию высокого давления.

Время переходного процесса изменения давления в гидро-
системе определяется проводимостью дросселя АЗН и регулиру-
ется в широких пределах. Время выхода асинхронных двигателей
в установившийся режим составляет 2—3 с, что приводит к запаз-
дыванию появления рабочего давления в гидросистеме стеда
на 10—15 с.

Фильтры 11 и 17 защищают испытуемый привод от продуктов
износа насоса и, наоборот, насос от продуктов износа привода.
Количество фильтров в гидросистеме и их технические характе-
ристики (пропускная способность, грязеемкость и тонкость филь-
трации) должны соответствовать требованиям, предъявляемым
к системам фильтрации изделия, для которого предназначен
привод.

Клапан 16, представляющий собой двухкаскадный регулятор
с серводействием, с постоянной времени 0,2—0,4 с, служит для
регулирования давления в линии высокого давления. Сглажива-
ние пульсации давления, вызываемой запаздыванием срабатыва-
ния предохранительного клапана, производится при помощи
2С8
гидроаккумулятора 19, технические характеристики которого
(объем газовой полости, величина давления предварительной
зарядки газовой полости) выбирают исходя из технических усло-
вий эксплуатации привода. Предохранительный клапан 13 под-
держивает заданную величину давления в сливной магистрали
привода. Расходомер 12 служит для определения величины
расхода рабочей жидкости через испытываемый привод.

При помощи золотникового распределителя 10 поток рабочей
жидкости направляется к теплообменнику 9 и баку 1. Измерение
температуры рабочей жидкости производится датчиками темпера-
туры 18, давления — манометрами 14 и 15, Приведенная схема
стенда обычно применяется для испытаний приводов при темпера-
туре рабочей жидкости до 100° С.

Измерение расхода рабочей жидкости производится различ-
ного типа расходомерами в зависимости от требуемой точности
и величины секундного расхода. Например, расходомеры типа
2-СВШС-25 обеспечивают измерение расходов с точностью ±0,5%
в пределах 200—1160 см3/с, расходомеры типа РТ — с точностью
±4% в пределах 200—3000 см3/с. Для непрерывного дистанцион-
ного измерения расхода жидкостей широко применяют расходо-
меры типа РСС с датчиками ДРС. При погрешности измерения
2,5% расходомер типа РСС в зависимости от применяемого дат-
чика (ДРС-20-1, ДРС-25-1 и т. д.) обеспечивает измерение расхода
рабочей жидкости в пределах 80—2800 см3/с. Для измерения
небольших объемов рабочей жидкости применяют различные
мерные емкости с ценой деления 5 см3 и менее.

Для измерения давления в линиях гидросистемы стенда при-
меняют контрольные манометры классов точности 0,5—0,6 типа
МТИ. Для контроля давления в гидроаккумуляторах и давления
наддува в баке используют манометры общего назначения классов
точности 1,6 и 2,5.

Температуру окружающей среды испытываемого привода из-
меряют электронными автоматическими потенциометрами
типа КСП-3, ЭПП-09МЗ, ЭПВ-2, уравновешенными мостами
типа ЭМП-109 ИМЗ и термометрами сопротивления типа ТУЭ-48.
Диапазон измерений этих приборов составляет —504-1600° С
при основной погрешности показаний на всех отметках шкалы
±0,5%. Термометр ТУЭ-48 позволяет контролировать темпера-
туру в пределах —704-150° С при точности измерения 3—5%.

Для измерения сил, действующих на выходном звене привода,
широко применяют динамометры с упругими элементами, дефор-
мации которых определяют с помощью линейного индикатора.
Конструкция этих динамометров достаточно проста, они надежны
в эксплуатации, но обладают значительной инерционностью.
Поэтому их применяют при частоте колебаний выходного звена
не более 0,5 Гц. При дистанционном измерении и автоматической
записи контролируемой силы применяют динамометры с тензо-
датчиками, практически являющиеся безынерционными.

14 Я. А. Бекиров	^0$
При испытании электрогидравлических приводов управление
ими осуществляется с помощью технологического пульта, упро-
щенная схема которого приведена на рис. 104. Питание напряже-
нием 27 В на коммутирующие элементы пульта и на привод вклю-
чается выключателем В2, а при включении выключается В1 ток
при напряжении 36 В и частоте 400 Гц поступает в блоки питания
демодуляции и усиления (БДУ) и в датчик обратной связи (ДОС)
привода.

Блоки питания , представляют собой стабилизированные вы-
прямители, имеющие на вы-
ходе напряжение—25 В, 0 и
+25 В. Это напряжение необ-
ходимо для работы усилителей
постоянного тока, установлен-
ных в блоках демодуляции и
усиления, а также для питания
потенциометрических полумо-
стов, с помощью которых ре-
гулируются постоянные сигна-
лы на входе в БДУ. Принцип
действия БДУ основан на де-
модуляции сигнала переменного
тока обратной связи привода
и суммирования' его на сопро-
тивлениях с сигналами постоян-
ного тока, поступающего из си-
стемы автоматического упра-
вления.

Управляющий входной сиг-
нал, усиленный в БДУ, посту-
пает на обмотки ЭМП, что
вызывает соответствующее пе-
ремещение его заслонки отно-

сительно сопл, появление перепада на торцах золотника и
перемещение штока гидроцилиндра. Пропорционально переме-
щению штока с ДОС снимается напряжение, которое подается
на вход БДУ. Это напряжение, выпрямленное и усиленное
фазочувствительным преобразователем и усилителем, суммируется
с входным управляющим напряжением. Так как знак напря-
жения обратной связи, содержащийся в фазе напряжения, сни-
маемого с датчиков ДОС, противоположен знаку управля-
ющего (входного) сигнала, изменение напряжения обратной
связи вызывает уменьшение тока управления и соответственно
скорости перемещения штока.

Технологические пульты обеспечивают также подачу сигналов
требуемой формы от низкочастотного генератора периодических
колебаний (НГПК) при контроле динамических характеристик
приводов.

210



82

оса Пульт

°\1 управления

ЙдГ"----------

И][]^ ПрЗ[-\[]ПрЧ

Т т	Вх. сигнал L J L J

M_____

Г IzJlZJ----ШЕ

-3

Е

L2.

1 2 |5 |4

Рис. 104. Схема технологического пуль-
та управления

[Эмп
ГУ

ИМ

_________I
КОНТРОЛЬ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ

Важным этапом изготовления следящего гидропривода явля-
ются стендовые испытания, при которых определяются не только
основные выходные параметры на соответствие ТУ, но и качество
изготовления и сборки. При испытаниях важным требованием
является обеспечение чистоты применяемой рабочей жидкости,
которую контролируют ежедневно перед началом работы, а через
определенное время наработки привода в зависимости от типа
применяемой жидкости производят анализ ее физико-химических
свойств. В течение всего времени испытаний следят за герметич-
ностью привода.

Все контрольные параметры привода, кроме случаев, огово-
ренных особо, проверяют при следующих условиях: при номиналь-
ных значениях давления жидкости на подаче и сливе; без нагрузки
на выходном звене привода; при нормальных климатических
условиях. Стендовое и контрольно-измерительное оборудование
должно соответствовать техническим требованиям и обеспечивать
контроль параметров на всех режимах испытаний.

Контроль параметров гидропривода с электрическим управле-
нием. Первые операции процесса испытаний предусматривают
внешний осмотр, взвешивание и электрические испытания изоляции
привода, а также измерение сопротивления электрических цепей.

При внешнем осмотре проверяют габаритные и присоедини-
тельные размеры, а также правильность монтажа деталей, марки-
ровки, наличие пломб и контровки. При этом проверяют состояние
поверхностей, особое внимание обращают на отсутствие рисок
на рабочих поверхностях штоков, на качество антикоррозионных
покрытий.

Омическое сопротивление электрических цепей проверяют
при отключенных подаче рабочей жидкости и напряжении пита-
ния электроэлементов. Величину замеренных омических сопротив-
лений приводят к температуре 20° С по формуле

о______Rt

14-аД/ ’

где R 0 — величина омического сопротивления при 20° С; Rt—
замеренная величина омического сопротивления; а —температур-
ный коэффициент, равный 0,004 на 1° С; ЬЛ — алгебраическая
разность замеренной и стандартной температуры, °C.

Электрическую прочность и сопротивление изоляции прове-
ряют: между электрически не соединенными цепями; между токо-
ведущими цепями, размыкающимися в процессе работы; между
токоведущими цепями и корпусом привода.

Вначале проверяют электрическую прочность, а затем изме-
ряют сопротивление изоляции. Электрическую прочность изоля-
ции проверяют с помощью специальной пробивной установки.
При рабочем напряжении до 100 В испытательное напряжение
в нормальных условиях должно быть 500 В, а при повышенной
14*	211
влажности — 250 В. Погрешность изменения испытательного
напряжения не должна превышать =±=5%. Проверку обычно
начинают при напряжении питания, составляющем 10% от испы-
тательного напряжения, повышая напряжение плавно или сту-
пенями по 50 В, доводят до максимального значения, при котором
изоляцию выдерживают в течение 1 мин, после чего напряжение
плавно или ступенями снижают до нуля. При этом испытании
не должно наблюдаться пробоев, скользящих разрядов/поверх-
ностного перекрытия, а также явления короны.

Сопротивление изоляции электрических цепей проверяют
также при нерабочем состоянии привода по истечении 1 мин
после снятия напряжения. Для измерения сопротивления изо-
ляции широко применяют магнитоэлектрические мегомметры
и мегомметры с применением электронных автокомпенсационных
схем. Электрические испытания в климатических условиях,
отличающихся от нормальных, совмещают с соответствующими
видами испытаний и проводят при нахождении привода в испыта-
тельных камерах.

После проверки правильности совпадения электрической и гео-
геометрической нейтрали проверяют утечки рабочей жидкости.
Для этого производят пять-десять перемещений поршня из одного
крайнего положения в другое током управления (0,1—0,2)/тах
и с помощью расходомера измеряют величину утечек.

Если все эти измерения соответствуют ТУ, то далее переходят
к другим испытаниям и проверкам.

Развиваемая сила привода. Это наибольшая сила на штоке,
преодолеваемая приводом при токе управления, не меньшем
0,2/тах, и разнице рабочих значений давления в полостях гидро-
цилиндра. При этом загрузочное устройство, определяющее
величину нагрузки, присоединяется к серьге штока через дина-
мометр. При токе управления, равном 0,2/тах, поршень пере-
мещается в одно из крайних положений и силой, превышающей
на 5% номинальную, прижимается к упору. Плавно уменьшая
нагрузку, определяют ее величину по динамометру в момент
начала перемещения штока. Эта величина и будет являться
развиваемой силой привода.

Зона нечувствительности и смещение нуля. При контроле
этих и последующих параметров гидропривода необходимо учи-
тывать влияние магнитного гистерезиса электромеханического
преобразователя, ширина петли которого обычно составляет
(0,03—0,06)/max. С целью уменьшения влияния гистерезиса
перед проверкой зоны нечувствительности и смещения нуля
производят размагничивание преобразователя путем двух-трех
перемещений поршня из одного крайнего положения в другое
при токах управления (0,6—0,7)/тах, (0,2—0,3)/тах и
(0,08—0,1)/тах. После размагничивания обмоток преобразова-
теля не разрешается при последующих контрольных операциях
подавать токи управления, превышающие 0,1/тах.
Далее ставят поршень в нейтральное положение минимально
возможным током управления и без выдержки времени, посте-
пенно изменяя ток управления, определяют его величину и знак,
при которых поршень начнет непрерывно перемещаться (например,
в сторону выдвижения штока).

Установив поршень снова в нейтральное положение, повто-
ряют эту проверку при другой полярности тока, т. е. при переме-
щении штока в сторону втягивания в цилиндр. После определения
величин и знаков токов трогания подсчитывают зону нечувстви-
тельности по абсолютному значению алгебраической разности
этих токов. Смещение нуля, т. е. тока управления, соответству-

2,5

-t	ri

~5цпр.	I * Z7	~05 7	|

* ' 1111ИII11 |н I Illi 111111 Hl 1111| 1111 н

-2,5 ~2 -1,5 -1 -0,5 L \Лспн Ь5 2

-2,5 -2 -1,5 -7	0^ 0\^м^ 1 К5

Рис. 105. Графическое изображение зоны нечувствительности и

смещения нуля

Hliiul

2 2,5

ющее середине зоны нечувствительности, определяют по алгебра-
ической полусумме токов трогания.

Допустим, начало перемещения поршня на выдвижение и втягивание штока
происходит при токах одного знака /выдв = —0,4 мА и /втЯг ~ —1,6 мА. Тогда
зона нечувствительности и смещение нуля соответственно определяются:

Аз. н = (-1,6) - (—0,4) = - 1,2 мА;

ДсМ.н = Ь1.в) + (-^) = _1мА.

Начало перемещения поршня на выдвижение и втягивание штока проис-
ходит при токах разных знаков, т. е. /выдв = +1,4 мА, а /втЯг = —0,4 мА.
Тогда

А3. н = (+ 1,4) — (— 0,4) = 1,8 мА;

+	,0.5 мл.

На рис. 105 представлено графическое изображение зоны
нечувствительности и смещения нуля, определенных в приведен-
ных выше числовых примерах.

Ширина петли гистерезиса и смещение нуля петли гистерезиса.
Определение этих параметров производят путем измерений токов
управления, при которых поршень начинает перемещаться из
крайнего положения. Для этого поршень ставят в крайнее поло-
жение последовательно после двух-трех его перемещений при
213
максимальном токе управления и затем без выдержки времени,
плавно уменьшая его величину, определяют момент трогания
поршня.

По замеренным величинам токов трогания подсчитывают
ширину петли гистерезиса как абсолютное значение алгебраи-
ческой разности величин токов трогания. Смещение нуля петли
гистерезиса представляет собой величину тока трогания, соответ-
ствующего середине петли гистерезиса привода.

Скоростная характеристика. При снятии этой характерис-
тики, определяющей зависимость движения поршня от тока
управления при отсутствии высшей нагрузки, обычно определяют:
а) величины скоростей ненагруженного привода при заданных
токах управления с учетом смещения нуля (при совпадении знаков

Рис. 106. Схема определения скоростной характеристики

смещения нуля и тока управления значение последнего увели-
чивают на величину смещения нуля, при разных знаках — умень-
шают); б) несимметричность и нелинейность скоростной характе-
ристики; в) скорость поршня при заданной противодействующей
и помогающей нагрузках (по необходимости).

Контроль скоростной характеристики производят при помощи
специального секундомера 4 типа 521-В и контактной пластины 5,
смонтированной на станине стенда, по схеме, представленной
на рис. 106.

Подавая токи управления разной полярности с учетом сме-
щения нуля, определяют заданные точки скоростной характерис-
тики. Каждая заданная точка скоростной характеристики прове-
ряется 3 раза, а затем подсчитывается среднее значение по формуле

— 35

G + *2 “Мз

214
где S — ход штока 2 относительно корпуса /, замеренный с точ-
ностью 0,1 мм от начала до конца контактирования скользящего
контакта 3 с контактной пластиной 5. По замеренным значениям
скорости при различных токах управления строят график ско-
ростной характеристики, который приведен на рис. 107.

Для определения отклонения полученной зависимости от
линейного закона прямой линией соединяют начальную и конеч-
ную точки скоростной характеристики. Тогда нелинейность
скоростной характеристики

Алин = 4^100%'
и max

где Дшах — максимальное отклонение скоростной характеристики
от линейного закона; vmax — скорость при /тах.

Рис. 107. Скоростная характеристика

Несимметричность скоростной характеристики

.	t’max. выдв — утах. втяг « ~ ~ Л

△нес им = Т	'	Ю0%.

vmax. выдв “Г vmax. втяг

В целях обеспечения устойчивости и точности систем управле-
ния к следящим гидроприводам предъявляют высокие требования
по динамическим характеристикам. Одними из основных пара-
метров, определяющих динамические характеристики гидропри-
вода, являются частотные характеристики при заданных ампли-
тудах и частотах управляющего сигнала. Показателями динами-
ческих характеристик гидромеханических приводов являются
также динамическая жесткость и динамическая устойчивость
или отсутствие автоколебаний, вибраций и неплавности хода.

Частотные характеристики определяют при подаче на выход
привода синусоидального управляющего сигнала и при воздей-
ствии инерционной нагрузки, заданной в ТУ. Для получения
синусоидального входного сигнала в гидроприводе с электри-
ческим управлением применяют низкочастотный генератор перио-
215
дических колебаний типа НГПК. На вход гидромеханического
привода сигнал подают с помощью механического синусного
задатчика.

При определении частотных характеристик электрогидравли-
ческого привода производят осциллографирование входного си-
нусоидального сигнала в виде тока или напряжения, подаваемого
на ЭМП, и выходного сигнала в виде напряжения, снимаемого
с потенциометра обратной связи. Осциллограммы снимают при
постоянной амплитуде входного сигнала и частотах 1, 2, 5, 10,
15 и 20 Гц. Амплитуду входного сигнала устанавливают по мил-

Рис. 108. Типовая осциллограмма
для определения частотной харак-
теристики

лиамперметру на частоте не выше
0,5 Гц, так как при более высоких
частотах инерционность стрелоч-
ного прибора может привести
к искажению показания. Кроме
того, для получения достоверных
данных частотных характеристик
шлейфы входного и выходного
сигналов осциллографа должны
быть одного типа и иметь полосу
пропускания не менее, чем на
порядок превышающую макси-
мальную заданную частоту. Одно-
временно на эти же осциллограм-
мы записывают сигнал с отметчи-

ка времени, имеющий частотуJOTM.
Для получения частотных характеристик привода обраба-

тывают серию осциллограмм при различных заданных частотах
и постоянной амплитуде входного сигнала. Значения амплитуд
входного и выходного сигналов определяют двойным пиковым
вольтметром (ДПВ), а сдвиг фаз — низкочастотным фазометром
(НФ). На рис. 108 в виде примера представлен образец типовой
осциллограммы. Расшифровка осциллограмм для определения
значений логарифмической амплитудно-частотной характеристики
производится в следующей последовательности: определяют ам-
плитуды колебаний входного Авх z и выходного АвыхЛ сигналов
в мм при частоте fh период колебаний входного сигнала Т в мм,
число периодов колебаний отметчика времени за один период
колебаний входного сигнала потм, фактическую частоту записан-
ного сигнала f = /отм^отм, масштабный коэффициент, опреде-
ляющий отношение амплитуд’ колебаний входного и выходного
сигналов при низких частотах m = Авх/Авых, отрезки осцилло-
грамм, определяющие величину фазового сдвига аг и На-

значение логарифмической амплитудно-частотной характерис-
тики (ЛАЧХ) на каждой заданной частоте в дБ

z = 201g 4—--m
Лвх. i

216
и соответственно фазовый сдвиг в градусах (ФЧХ)

__ 360 (at -f- Qj)
v	Т

Во многих случаях для гидроприводов с электрическим управ-
лением точки ЛАЧХ и ФЧХ задают в виде разности действитель-
ных характеристик и соответствующих характеристик идеального
интегрирующего звена. Так, разница значений ФЧХ привода,
вычисленная для каждой частоты, и ФЧХ идеального интегриру-
ющего звена Аф = <р — 90°. В этом случае определение ЛАЧХ
несколько упрощается, так как отпадает необходимость трудоем-
кой работы по подсчету масштабного коэффициента т, и тогда
разность ЛАЧХ

где Авх1 и Авых i— амплитуды колебаний входного и выходного
сигналов в мм при частоте 1 Гц; zH — ЛАЧХ интегрирующего
звена, отнесенная к частоте 1 Гц.

Значения ги при различных частотах f следующие:

f, Гц . .  ....................... 1	2	5	10	15	20

г„, дБ	. 0 6,05 13,98 20 23,5 26,02

КОНТРОЛЬ ЧИСТОТЫ РАБОЧИХ ПОЛОСТЕЙ ПРИВОДА

В процессе изготовления детали и сборочные единицы привода
подвергают различным операциям промывки от технологических
загрязнений. Однако во время сборки и, особенно, в процессе
испытаний внутренние полости привода могут быть загрязнены
отдельными частичками и продуктами износа. Кроме того, за-
грязнения могут быть внесены рабочими жидкостями. Поэтому
до начала испытаний и заправки стендов производят контроль
чистоты рабочей жидкости в состоянии поставки.

После окончания процесса испытания привода в обязательном
порядке контролируют чистоту внутренних полостей привода.
Для проверки рабочих жидкостей на соответствие техническим
условиям, а также для оценки гранулометрического состава
загрязнений в состоянии поставки пробу обычно берут из одного
бидона от партии рабочей жидкости.

Если заправку стендов производят без применения заправоч-,
ных устройств, обеспечивающих дополнительную очистку рабочих
жидкостей, то пробу отбирают обязательно из каждого бидона.
В случае 'применения заправочных устройств пробу отбирают
на выходе из них закрытым способом. Вскрытие горловины бидона
производят специальным приспособлением, чтобы исключить по-
падание в жидкость посторонних загрязнений.
Контроль чистоты заправочных устройств и стендов произво-
дят отбором проб закрытым способом с помощью пробоотборника
в объеме не менее 100 см3. На рис. 109 представлена конструкция
широко применяемого пробоотборника, состоящего из съемного
стакана /, в котором содержится проба рабочей жидкости, замка 2,
корпуса 4 и двух полуразъемов 3 и 5. Отбор проб из контролируе-
мых стендов производят через стационарно устанавливаемый
клапан отбора. Место установки клапана отбора определяется

Рис. 109. Пробоотборник

для каждой конкретной схемы стенда. При этом должно быть
обеспечено параллельное соединение клапана отбора с наиболее
чувствительным к загрязнениям элементом системы.

Контролируемую рабочую жидкость прокачивают через пробо-
отборник в течение 3—4 мин. После выключения стенда пробоот-
борник снимают и отправляют в лабораторию для проведения
микроскопического анализа. Предельные нормы допустимого
загрязнения рабочих жидкостей на выходе из заправочных средств
следующие:

Гранулометрический со-

став, мкм........... 5—10 10—25 25—50 50—100 100—200 Волокна

Допустимое число ча-

стиц .................. 15	5	2	1	1	0

218
Допустимые нормы загрязнений жидкости в стендах для
контрольно-сдаточных испытаний:

Гранулометрический со-

став, мкм.......... 5—10 10—25 25—50 50—100 100—200 Волокна

Допустимое число ча-

стиц .............. 300	30	10	4	1	1

Перед отбором пробоотборник и подсоединительную оснастку
промывают керосином в ультразвуковой установке УЗВ-0,25,
оснащенной блоком очистки.

После проведения контрольных испытаний каждый привод
проверяют на чистоту. Для этого привод монтируют на специаль-
ном прокаточном стенде, в схеме которого предусмотрены допол-
нительные блоки фильтров, обеспечивающие чистоту рабочей
жидкости в следующих пределах:

Гранулометрический со-

став, мкм.......... 5—10 10—25 25—50 50—100 100—200 Волокна

Допустимое число ча-

стиц .............. 100	25	8	2	0	0

Отбор проб рабочих жидкостей из внутренних полостей агре-
гатов производят через клапаны отбора проб, стационарно уста-
навливаемые в гидросистемах испытательных стендов на сливе
из контролируемого привода. При отборе проб рабочих жидко-
стей из полостей привода поступательного движения производят
не менее 5—8 ходов поршня из одного крайнего положения в дру-
гое при номинальном рабочем режиме. При отборе проб рабочих
жидкостей из внутренних полостей многоканальных приводов
все сливные магистрали объединяют в общий слив, к которому
присоединяют пробоотборник.

Чистота рабочих жидкостей при контроле внутренних поло-
стей привода должна быть в следующих пределах:

Гранулометрический со-

став, мкм.......... 5—10 10—25 25—50 50—100 100—200 Волокна

Допустимое число ча-

стиц .............. 300	30	10	4	1	1

Если чистота рабочей жидкости не соответствует нормам, то
привод промывают дополнительно путем прокачки рабочей жид-
костью в течение 1 ч. Если прокачка не дает положительных
результатов, то привод разбивают и промывают все детали и
сборочные единицы повторно.

Подсчет твердых частиц по размерным группам производят
с помощью микроскопа или автоматического счетчика. Число
твердых частиц подсчитывают после фильтрования пробы жидко-
сти. через беззольный бумажный фильтр марки «Синяя лента».
Для ускорения фильтрования применяют вакуумирование с по-
мощью установки, схема которой приведена на рис. ПО. Уста-
новка состоит из заливочной воронки 2, имеющей крышку с воз-
душным фильтром 1. Воронка с помощью резиновой пробки 4
соединена с колбой 5 и через предохранительную склянку
Вульфа 6 с вакуум-насосом. Беззольный бумажный фильтр 3,
смоченный отфильтрованным через такие фильтры бензином,
помещают в воронку, при этом зазор между краями фильтра
и внутренней стенкой воронки не допускается. Подключив уста-
новку к вакуум-насосу, заполняют воронку на 3/4 высоты фильтра
и производят фильтрацию пробы в объеме 50 см3.

По окончании фильтрования фильтр с выпавшим на него
осадком промывают при помощи резиновой груши чистым бензи-

Рис. 110. Схема установки для
фильтрования проб жидкости

Рис. 111* Прибор для автома-
тического подсчета количества
инородных частиц в рабочей
жидкости

ном до удаления следов рабочей жидкости. Промытый фильтр
помещают под микроскопом МИИМ7 или МБС2 и производят
подсчет числа частиц по размерным группам. Число частиц раз-
мером более 50 мкм подсчитывают по всей площади фильтрации,
а менее 50 мкм =— в десяти полях фильтра, расположенных рав-
номерно по двум перпендикулярным осям. Число частиц на
фильтре подсчитывают по размерным группам в двух взаимно
перпендикулярных направлениях. При этом площадь полей
подсчета обычно составляет около 1 % от общей площади фильтро-
вания. Результаты подсчета затем пересчитывают на всю площадь
фильтрования с отнесением их к 100 см3 пробы.

Более эффективным при подсчете числа твердых частиц явля-
ется применение специального автоматического счетчика, осно-
ванного на электрическом принципе фиксации инородных частиц,
сопротивление которых отличается от сопротивления содержащей
их жидкости. На рис. 111 представлена схема этого счетчика.
Узкая стеклянная трубка 5 диаметром 60 мкм с микроэлектро-
220
дом 1 помещена в колбу 2, внутри которой электродами 3 создается
электрическое поле. Величину напряжения на электродах подби-
рают в зависимости От удельного сопротивления жидкости так,
чтобы по возможности уменьшить ток и получить на приемных
электродах 1 сигнал, который мог быть уверенно зафиксирован
электронной счетной схемой. Прохождение инородной частицы
в узком зазоре между микроэлектродами вызывает изменение
падения напряжения на них, регистрируемое счетным устрой-
ством.

Раздельное применение питающих и приемных электродов
стабилизирует работу счетчика, исключает возможность короткого
замыкания в цепи, создающей поле. Проба жидкости поступает
через трубку 8 из дозирующей бюретки 6. Скорость истечения
поддерживается постоянной с помощью отводов 7 и 12 за счет
постоянства уровня жидкости. Электрическое поле создается при
помощи блока 4 высокого напряжения БВ-2-2. В качестве форми-
рующего устройства 9 и амплитудного дискриминатора 10 при-
менен блок БД-1, а подсчет частиц осуществляется блоком 11
типа БП6.
1.	Башта Т. М. Гидропривод и гидропневмоавтоматика. М., «Машинострое-
ние», 1972. 320 с.

2.	Бахтиаров Н. И., Логинов В. Е., Лихачев И. И. Повышение надежности
работы прецизионных пар топливной аппаратуры. М., «Машиностроение»,
1972. 200 с.

3.	Бекиров Я. А. Некоторые вопросы функциональной взаимозаменяемости
элементов электрогидравлических систем. — В кн.: Взаимозаменяемость
и технические измерения. М., «Машиностроение», 1964, № 4, с. 251—262.

4.	Бекиров Я. А., Шитов Е. И. Доводка точных отверстий притирами. —
«Машиностроитель», 1968, № 3, с. 24—25.

5.	Бекиров Я. А., Турбин Б. Г., Иванов В. А. Характеристика гидравлического
дросселя сопло-заслонка. — «Вестник машиностроения», 1968, № 12, с. 38—
42.

6.	Бекиров Я. А., Турбин Б. Г., Иванов В. А. Силовое воздействие струи рабо-
чей жидкости в гидравлическом дросселе сопло-заслонка. — «Вестник маши-
ностроения», 1970, № 2, с. 34—36.

7.	Выбор оптимальных режимов электроискровой обработки сплавов на алю-
миниевой основе. — «Электронная обработка материалов». АН Молдав-
ской ССР, 1967, № 4 (10), с. 9—14.

Авт.: Я. А. Бекиров, Т. И. Логинова, Б. Н. Золотых, Е. И. Шитов,
И. П. Коробова, С. К. Круглова.

8.	Гамынин Н. С. Гидравлический привод систем управления. М., «Машино-
строение», 1972. 376 с.

9.	Гаврилов А. Н., Лебедев И. А. Технология систем управления летательных
аппаратов. М., «Машиностроение», 1971, 484 с.

10.	Ганиодский В. И., СклЯнекий Ф. И., Шумилов И. С. Привод рулевых поверх-
ностей самолетов. М., «Машиностроение», 1974, 320 с.

11.	Ильин М. Г., Бекиров Я. А. Технология изготовления прецизионных дета-
лей гидропривода. М., «Машиностроение», 1971, 160 с.

12.	Кондаков Л. А. Уплотнения гидравлических систем. М., «Машиностроение»,
1972. 240 с.

13.	Костин С. В., Петров Б. И., Гамынин Н. С. Рулевые привода. М., «Машино-
. строение», 1973. 208 с.

14.	Крамской Э. И. Гидравлические следящие приводы со струйными усилите-
лями. Л., «Машиностроение», 1973. 104 с.

15.	Лозовский В. Н. Надежность гидравлических агрегатов. М., «Машино-
строение», 1974. 320 с.

16.	Нейман В. Г. Гидроприводы авиационных систем управления. М., «Машино-
строение», 1973. 200 с.

17.	Панин Г. И., Фефелов Н. А. Механизация и автоматизация процессов обра-
ботки прецизионных деталей. Л., «Машиностроение», 1972. 344 с.

18.	Потапов А. М. Настройка и испытания следящих приводов. Л., «Энергия»,
1970. 104 с.

19.	Якушев А. И. Взаимозаменяемость, стандартизация и технические изме-
рения. М., «Машиностроение», 1975. 471 с.
Предисловие............................................................ 3

Глава I. Конструктивные и технологические особенности следящего гид-
ропривода ............................................................. 6

Особенности конструкции,	назначение и принцип работы	6

Технические условия на изготовление основных сбороч-
ных единиц и деталей ................................... 13

Глава II. Технология изготовления электромеханических преобразовате-
лей сигналов (ЭМП) ................................................... 19

Назначение, принцип действия и конструктивно-техноло-
гические требования к деталям	ЭМП ...................... 19

Технология изготовления основных деталей................ 22

Сборка и регулировка.................................... 30

Глава III. Технология изготовления усилителей типа сопло-заслонка
и струйная трубка..................................................... 34

Гидравлический усилитель типа сопло-заслонка и его
конструктивно-технологические особенности................. 34

Обработка, контроль и комплектование подвижных сопл
по расходным характеристикам............................ 38

Технологические особенности обработки и комплектова-
ния по расходным характеристикам и регулировка уси-
лителей с запрессованными соплами.......................... 46

Обработка основных деталей усилителей типа струйная
трубка....................’................................ 48

Глава IV. Технология изготовления золотниковых распределителей ...	55

Типы цилиндрических золотниковых распределителей
и их конструктивно-технологические особенности.........	55

Особенности предварительной обработки гильз и золот-
ников .................................................... 62

Окончательная обработка золотниковых гильз...........	65

Обработка проходных щелей в гильзах-............... 77

Окончательная обработка цилиндрических золотников	.	.	91

Комплектование распределителей по зазору и перекрытию	96

Гидравлический контроль............................ 104

Конструктивно-технологические требования к плоским
золотниковым распределителям и особенности их изготов-
ления ................................................... 107

Глава V. Технология изготовления силовых исполнительных механизмов
и корпусных деталей ................................................  119

Конструктивно-технологические требования к силовым
исполнительным механизмам ............................... 119

Обработка основных деталей исполнительных механизмов 120

Обработка корпусных деталей............................ 137

Глава VI. Технология изготовления уплотнителей ...................... 150

Технологические требования к конструкциям, имеющим
уплотнения .............................................. 150

Особенности изготовления и контроля резиновых и фто-
ропластовых уплотнений................................... 154

Особенности изготовления и контроля металлических
уплотнений .............................................. 15Ь

223
Глава VII. Очистка деталей привода от технологических загрязнений . .	161

Технологические загрязнения, их источники и особен-
ности построения технологических процессов очистки ...	161

Выбор принципиальной схемы и разработка конструкции
привода с учетом требуемой чистоты....................... 162

Методы очистки от технологических загрязнений ....	164

Технологический процесс очистки деталей, имеющих
разветвленные каналы .................................... 168

Технологический процесс очистки дросселирующих эле-
ментов .................................................. 174

Санитарно-гигиенические требования к производственным
помещениям............................................... 175

Глава VIII.	Особенности	построения технологического процесса сборки	177

Сборка и регулировка электрогидравлического усили-
теля типа сопло-заслонка................................. 177

Сборка и регулировка электрогидравлического усилителя
типа струйная трубка .................................... 181

Особенности техпроцесса сборки и регулировки гидро-
привода ................................................. 183

Обеспечение функциональной взаимозаменяемости основ-
ных элементов привода.................................... 185

Глава IX.	Испытание следящего гидропривода......................... 194

Виды испытаний и типовые элементы испытательного
оборудования ............................................ 194

Типовые схемы испытательных стендов и особенности
их эксплуатации.......................................... 207

Контроль основных	параметров.......................... 211

Контроль чистоты	рабочих	полостей привода .....	217

Список литературы...................................................  222

ИБ № 696

Якуб Асанович Бекиров

Технология производства следящего
гидропривода

Редактор А. И. Коновалов

Технические редакторы

Н. В. Тимофеенко и Е. П. Смирнова

Корректор И. М. Борейша

Переплет художника Л. С. Вендрова

Сдано в набор 17/V 1976 г.

Подписано к печати 23/XI 1976 г. Т-19977

Формат 60x90Vie. Бумага типографская Ха 3

Усл. печ. л. 14.0 Уч.-изд. л. 14,45 Тираж 7000 экз.

Заказ № 1000 Цена 86 коп.

Издательство «Машиностроение», 107885, Москва,
Б-78, 1-й Басманный пер., д. 3 .

Ленинградская типография № 6 Союзполиграфпрома
при Государственном комитете Совета Министров СССР
по делам издательств, полиграфии и книжной торговли
193144,,Ленинград, С-144, ул. Моисеенко, 10