Способ сборки уплотнительных соединений

СОЮЗ СОВЕТСНИХаии илеющРЕСПУБЛИН А Эа) В 23 Р 19/08 ТЕНИЯ ,:,ПИСАНИЕ ИЭОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ рхор-кольЯД ость вращения исполнительного механизма до величины (О, 7-0, 8)И. Гд ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ(72) А,Н.Шерешевский и В.И.Ковалев (71) Севастопольский приборостроительный институт(56) 1. Авторское свидетельство ССС У 629037, кл, В 23 Р 19/08, 1977,2. Авторское свидетельство СССР У 88566 1, .кл . В 23 Р 19/08, 1980 (прототип)(54)(57) СПОСОБ СБОРКИ УПЛОтНИТЕДЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ, включающий вращение эластичного кольца вместе с исполни тельным механизмом, деформацию кольца центробежными силами до диаметра уплотняемой поверхности базовой детали и его последующую установку в канавку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения произ" водительности и надежности процесса сборки, исполнительный механизм пре варительно приводят во вращение беэ кольца с угловой скоростью, равной- ускорение свободного п- удельный вес материалакольца,Е - модуль упругости материакольца,0 - диаметр уплотняемой повености базовой детали;д 1 - внутренний диаметр недефмированного эластичногоца;Д - технологический зазор прсборке,затем располагают вращающийся испнительный механизм относительно нподвижного эластичного кольца сэксцентриситетом, равным расстояние между осью вращения исполнительного механизма и осью кольца,Й - диаметр сечения эластичного2к ольца,и сближают их, обеспечивая контакт эращающегося исполнительного механиз ма с кольцом и его последующий зах-"/ват центробежными силами а после деформации и совмещения кольца с канавкой базовой детали снижают ко11198 Изобретение относится к сборочным процессам в машиностроении, аименно к сборке уплотнительных соединений,Известен способ сборки уплотнительных соединений, состоящих из элас -тичного уплотнительного кольца и базовой детали с канавкой, реализованныйв устройствах и заключающийся вдеформации кольца до диаметра уплотняемой поверхности базовой детали,подаче и установке его в канавку 1 .Однако такой способ имеет существенные недостатки, так как деформация и подача кольца к канавке осуществляются механическими элементамисборочных устройств, воздействующимина внутренние поверхности колец. Этообусловливает низкую надежность процесса, Такая необходимость в деформировании кольца приводит к трудностямв подаче его к канавке при наличиина уплотняемой поверхности резьбы,проточек, других канавок и т.п. Приэтом кольцо требуется деформировать 25на большую, чем диаметр уплотняемойповерхности, величину. Так как впроцессе сборки органы исполнительного механизма должны обладать достаточной жесткостью, то с увеличениемрасстояния канавки от торца базовойдетали увеличиваются и габариты механизма в целом, Это приводит к трудностям при загрузке эластичного кольца. Кроме того, кольцо при съемес исполнительного механизма, охватывая последний внутренней поверхностью, закручивается и устанавливается в канавку в закрученном состоянии,Закручивание кольца в канавке вызывает повышенные напряжения на егоповерхности, что приводит к его ускоренному износу и выходу уплотнительного устройства из строя. Наиболее близким техническим реше-"5 нием к предлагаемому является способ, включающий вращение кольца вместе с исполнительным механизмом, деформацию кольца центробежными силами до диаметра уплотняемой поверхности ба зовой детали и его последующую установку в канавку 2 .Однако известный способ характеризуется невысокой производительностью, так как исполнительный механизм 55 приводится во вращение лишь после загрузки на него кольца, Следствием этого является значительное увеличе 17 2ние времени сборочного цикла. Послезагрузки кольца на неподвижный исполуйительный механизм для осуществленияего деформации, кольцо необходимоудерживать, что может быть достигнутолишь при наличии подвижных базирующих органов, которые отводят последеформации кольца для подачи базовой детали с канавкой. Поэтому процесс базирования кольца осуществляется весьма сложно. Для осуществления сопряжения кольца с канавкой базовой детали и последующей выгруэ -ки собранного узла в известном способе необходимо полностью прекращатьвращение исполнительного механизма,так как в противном случае можетпроизойти его касание с базовой деталью, Такие условия не только снижают производительность гроцессано и его надежность. Кроме того,в известном способе для осуществления постоянного контакта с исполнительным механизмом только по наружнойповерхности кольцо вращают вокруг егооси. Это может быть достигнуто лишьпри отсутствии зазора между наружной поверхностью кольца и поверхностями базирующих органов в процессевсего цикла сборочной операции,что создает трудности для загрузкикольца и выгрузки собранного узла изтехнологического оборудования,. Цель изобретения - повышение производительности и надежности процесса сборки.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу сборки уплотнительных соединений, включающему вращение эластичного кольца вместе с исполнительным механизмом, деформащпо кольца центробежными силами до дидиаметра уплотняемой поверхности базовой детали и его последующую установку в канавку, исполнительный механизм предварительно приводят во вращение без кольца с угловой скоростью, равной ускорение свободного падения,удельный вес материалаэластичного кольца,модуль упругости материалаэластичного кольца;11198 зЭ - диаметр уплотняемой поверхности базовой детали;Й 1 - внутренний диаметр недеформированного эластичного кольца, 5Ь - технологический зазор присборке,затем располагают вращающийся испол"нительный механизм относительно неподвижного эластичного кольца с экс Оцентриситетом, равнымА,где Я - расстояние между осью вращения исполнительного механиз,15ма и осью эластичного кольца;Й - диаметр сечения эластичногокольца,и сближают их, обеспечивая контактвращающегося исполнительного механизма с эластичным кольцом и егопоследующий захват центробежнымисилами, а после деформации и совмещения эластичного кольца с канавкойбазовой детали снижают скорость вращения исполнительного механизма до25(0,7-0,8)Ы, обеспечивая этим контакт вращающегося эластичного кольца с поверхностями канавки.Предварительное вращение исполнительного механизма без эластичногокольца осуществляют на отдельнойпозиции, что позволяет совместитьэлементы сборочной операции,.и темсамым увеличить производительностьпроцесса. При вращении исполнительного механизме с угловой скоростьюравной 1 4ных органах базирования отпадает, упрощается процесс базирования кольца, а значит и надежность процесса сборки увеличивается. После совмещения кольца с канавкой скорость вращения исполнительного механизма снижают до (0,-0,8)И, что приводит кольцо к неравномерному растяжению и форма кольца приближается к овальной. Происходит контакт одного нз участков кольца с поверхностями канавки базовой детали и установка его в канавку. Выгрузка собранного узла также осуществляется весьма просто: исполнительный механизм отводят и скорость его повышают до исходной для осуществления следующего цикла. Таким образом, при загрузке кольца с эксцентриситетом на вращающийся исполнительный механизм и в зависимости от скорости вращения последнего, кольцу можно обеспечить разные Форму и величину деформации. Вращение исполнительного механизма без его остановки со скоростью, прини" мающей два близких значения позволит производить сборку с высокой про" изводительностью и надежностью.На фиг. 1-6 изображены последовательные стадии установки эластичного кольца в канавку базовой детали; на фиг. 7 - сечение А-А на фиг.3, на фиг. 8 - сечение Б-Б на фиг. 5. На рабочую поверхность с выступом 1 устанавливают эластичное кольцо 2 с внутренним диаметром й 1 и диаметром сечения й (фиг . 1) . При этом исполнительный механизм 3 предварительно приводят во вращение без кольца с угловой скоростью, равнойсоздают равномерно ца до диаметра унл ности базовой дет загрузки, т.е. вре кольца сокращается вращение исполнит позволяет также вествлять загрузку к кольцо, ось которо эксцеитриситетом Я тельно оси вращени механизма, захват те по наружной пов щимся механизмом. и ется. Кольцо на ис низме удерживается лазая. Так как необ 45 е растяжение кольотняемой поверх-. али срезу после мя на деформацию , Предварительное ельного механизма сьма просто осущеольца. Неподвижное го расположена с Я2 фя исполнительного ывается при контак" ерхности с вращавсразу деформиру полнительном мехацентробежными сиходимость в подвиж цщ 2 и подают полнитель втносителго кольца ным Ей ситете прцу 2 (Фиг исполнител ной повер вают его.вается на 3 центроб но сразу диаметра кольцу 2. Вращающийся исый механизм располагают ьно неподвижно базированно с экецентриситетом, ран+ Ь . При таком эксцентриближают механизм 3 к коль-.2), осуществляя контакт ьного механизма 3 с наружностью кольца 2, и захваты- Кольцо 2 при этом удержи-: исполнительном механизме ежньпю силами и одновременавномерно деформируется доуплотняемой поверхности5 11198 базовой детали 4 (фиг. 3 и фиг. 7).Дпя деформации кольца 2 до диаметра Р уплотняемой поверхности базовой детали 4 достаточно вьшолнить условие Я = д,. Однако для последую щей подачи деформированного эластичного кольца 2 до канавки базовой де" тали с зазором необходимо деформацию кольца увеличить на величину Д этого технологического зазора, Поэто му определяют, что Е =Й, + 4, Затем совмещают кольцо 2 с канавкой базовой детали 4 (фиг, 4) и снижаютскорость вращения исполнительного механизма 3 до (О,-0,8)сд . При ука занной угловой скорости вращения эластичное кольцо 2 испытывает неравно" мерную деформацию и принимает форму близкую к овальной форме, при этом один из его участков контактирует с 2 О поверхностями канавки базовой детали 4 (фиг, 8). Происходит резкое торможение, прекращение вращения кольца 2 17 Параметры и их значения 12 ьм Зф н/и/22" 10 18,510 1,9 10 0,75;10 По расчетам, которые согласуются с экспериментом И = 3 100 /с, что со- З 5 ответствует примерно 30000 об/мин, (О, 7-0,8) Ц = 2300 /с, что соответствует примерно 22000 об/мин. В отличие от известных решений 4 р предлагаемый способ сборки позволяет значительно повысить производительность и надежность процесса за счет совмещения элементов сборочной операции и постоянного вращения исполнительного механизма с угловой скоростью, принимающей два близких значения. Поэтому положительный эффект достигается тем, что кольцу при его вращении со скоростью, принимающей два значения, создают и две формы деформации. Сначала при одном значении скорости вращения кольцо равномерно деформируется до диаметра уплотняемой поверхности базовой детали, а затем, снижая скорость вращения, кольце создают форму,9,81 1,510 .75 10 и установка его в канавку при про- .должающем вращаться исполнительноммеханизме 3 (фиг. 5). Для выгрузкисобранного узла полная остановкаисполнительного механизма 3 не требуется. После сборки кольца 2 с канавкой. базовой детали 4 механизм 3отводят (фиг 6) и повышают скоростьего вращения до исходной для осуществления следующего цикла. Пример осуществления способа.Проводилась сборка уплотнительного соединения, содержащего базовую деталь с канавкой и эластичное кольцо 019-022-19-2-4 ГОСТ 9833-73. Кольцо устанавливалось в канавку через уплотняемую поверхность диаметром Ф гЫ 8 Данные для расчета двух значенийскорости вращения исполнительногомеханизма сведены в таблицу. близкую к овальной для контакта сканавкой. Положительный эффект достигается также тем,что кольцо захватывают центробежными силами приконтакте с вращакщимся исполнительным механизмом. При этом, кроме того, упрощаяется процесс базированиякольца, При использовании предлагаемо 1го способа появляется возможностьуправлять деформацией кольца, изменяя скорость вращения .исполнительного механизма, Такие условия особенно благоприятны при автоматизации и роботизации процесса сборкиуплотнительных соединений, Реализация способа предусматривает применение устройств, отличающихся от известных более простой конструкцией,поэтому использование автоматическийсборочных машин, реализующих предлагаемый способ, позволит повысить надежность процесса, качество собираемых узлов, а также эффективнее использовать трудовые ресурсы.1119817 А-А и Составитель С.НовикТехред А.Бабииец Корректор А.Обру едактор Н.Данкулич Зак иал ППН"Патеит", г, Уагород, ул. Проектна 7526/ 11 Тираа 1036 ПодписноВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, -Раушская наб ., д. 4/5