Выполнение сборочного чертежа элеватора

Сборочный чертеж изделия – чертёж, дающий представление о расположении и соединении составных частей изделия, о его работе, а также обеспечивающий возможность сборки этого изделия.

Элеваторы применяются при непосредственном присоединении водяных систем отопления жилых и промышленных зданий к тепловым сетям с перегретой водой, идущим от ТЭЦ. Работа элеватора заключается в подмешивании к перегретой воде обратной воды местной системы и повышении давления смешанной воды до величины большей, чем давление в обратном трубопроводе.

Основными частями данной модели элеватора (см. прил.2) являются сварной корпус (сборочная единица изделия), а также сопло, втулка и крышка (детали изделия). Студент вычерчивает элеватор в масштабе 1:1, пользуясь размерами с чертежей корпуса, сопла, втулки и крышки, которые приведены в приложениях 4…7. Толщины фланцев, размеры отверстий под болты, винты и шпильки на этих чертежах заданы буквенными обозначениями. Числовые значения некоторых из них берутся непосредственно из таблицы индивидуальных заданий, другие подсчитываются по данным этой таблицы. Глубина отверстия с резьбой в корпусе определяется после подсчета длины винта. Таблица индивидуальных заданий дана в приложении 1.

Остальные составные части элеватора, кроме прокладок, являются стандартными изделиями. Это болты, винты, шпильки, гайки, шайбы, сгон, контргайка, муфта. На эти изделия существуют стандарты, где предусмотрены их форма и размеры. Исходные параметры для стандартных изделий заданы в таблице индивидуальных заданий, там же указаны номера стандартов на эти изделия.

Такие стандартные крепежные изделия, как болты, гайки, шпильки, конструктору приходится вычерчивать в большом количестве, поэтому допускается их вычерчивание по приближенным размерам на сборочных чертежах. Для этого существуют легко запоминающиеся соотношения многих размеров этих изделий в зависимости от диаметра резьбы. В данном задании студент пользуется этими соотношениями. Некоторые размеры (длина болтов, винтов, шпилек, размеры трубного соединения) берутся точно по соответствующим стандартам.

Диаметры прокладок равны диаметрам фланцев, между которыми помещают эти прокладки, толщина их равна 3 мм.

Характер крепления составных частей элеватора показан на образце сборочного чертежа элеватора (см. прил. 2).

Рассмотрим подробнее соединение составных частей элеватора между собой и выбор стандартных крепежных изделий.

1. Сопло (прил. 5) соединяется с втулкой при помощи резьбы G1/2. Напомним, что обозначение трубной резьбы является условным, поэтому для определения диаметров резьбы следует воспользоваться таблицей ГОСТ 6357-81 на трубную резьбу (см. прил.10).

2. Втулка крепится к корпусу тремя винтами с потайной головкой (ГОСТ 17475-80*, прил.14). Винтовое соединение вычерчивается по данным таблицы индивидуальных заданий, где указывается диаметр d₁ и толщина фланца втулки а₁. Втулка имеет гладкие цилиндрические отверстия под стержень винта и конические углубления под их головки. Во фланце корпуса имеются соосные с этими отверстиями глухие отверстия с резьбой под винты (рис. 36).

Рис. 36. Детали винтового соединения

Чтобы вычертить винтовое соединение, надо, прежде всего, подсчитать ориентировочную длину винта l расчетное.

l расч. =a₁ + 1d₁, если отверстие с резьбой выполнено в стальной детали;

l расч. =a₁ + 1,25d₁, если отверстие с резьбой выполнено в чугунной детали.

В данном задании фланец корпуса выполнен из стали, поэтому пользуемся первой формулой.

Для варианта 30 (образец): a₁ = 5,5 мм; d₁ = 6 мм.

 

lрасч. = 5,5 + 6 = 11,5 мм

Перечень стандартных длин винтов предусмотрен в ГОСТ 17475-80* (см. прил.14). Находим ближайшую большую длину в ряду стандартных длин:

l станд. =12 мм.

Значения к, h, b и D находим в этом же приложении по исходному диаметру резьбы d₁.

После подбора стандартной длины винта подсчитывается глубина глухого отверстия с резьбой в корпусе (величина L). Глубина берется такой, чтобы винт не доходил до дна отверстия не менее чем на 0,5 d₁, т.е. гнездо должно быть свободным на глубину половины диаметра винта:

L = lстанд. + 0,5d₁– а₁

На рис.37 показано винтовое соединение в том виде, как оно должно быть выполнено на сборочном чертеже элеватора. Резьба в отверстии корпуса условно показывается на полную глубину.

 

Рис. 37. Винтовое соединение

 

З. Крышка к корпусу крепится четырьмя болтами с шестигранной головкой (ГОСТ 7798-70, прил.11) и гайками (ГОСТ 5915-70, прил.13). Под каждую гайку подкладывается шайба (ГОСТ 11371-78, прил.13).

Исходными параметрами болтового соединения являются диаметр резьбы болта (d₂₎ и толщины фланцев корпуса и крышки (a₂ и a₄), которые даны в таблице индивидуальных заданий.

Во фланцах корпуса, в крышке, а также в прокладке имеются гладкие отверстия (рис. 38), в которые свободно входят болты; на резьбовые их концы надевают шайбы и навинчивают гайки. Болт, шайба и гайка изображены на рис.38, там же даны их размеры в зависимости от диаметра резьбы болта d₂. По этим приближенным размерам их вычерчивают на сборочных чертежах.

За стандартную длину болта принимается длина стержня, не включая головку.Длина стержня зависит от толщин стягиваемых деталей и подсчитывается по формуле:

 

l расч. = a₂ + t + a₄ +1,2 d₂

где а₂, t и a₄ – толщины фланца корпуса, прокладки и фланца крышки.Величина 1,2 d₂ складывается из приближенных размеров:толщины шайбы - 0,15 d₂, высоты гайки - 0,8 d₂ и минимальной длины выступающего из гайки конца болта - 0,25 d₂. (Максимальная длина выступающего из гайки конца болта – 0,5 d₂).

Для образца: а₂ = 30 мм; t = 3 мм; a₄= 13 мм; d₂= 14 мм.

lрасч.. = 30+3+13+1,2×14 = 62,8 мм

Ближайшая большая стандартная длина болта по ГОСТ 7798-70 (см. прил.11), выбранная из ряда стандартных длин, равна 65 мм:

l станд. = 65 мм.

 

 

 

Рис. 38. Детали болтового соединения

 

Головка болта представляет собой правильную шестигранную призму, у которой трехгранные углы срезаны на конус под углом 30° к плоскости основания. Конические поверхности гайки и головки болта называются фасками. Головка болта имеет фаску со стороны, противоположной стержню; гайка, чаще всего, с обоих торцов. Линии пересечения конуса с плоскостями граней (гиперболы) заменяются дугами окружностей. Построение и радиусы этих дуг показаны на рис. 39

 

 

 

Рис. 39. Выполнение чертежа головки болта

 

 

Соединение корпуса с крышкой болтом показано на рис. 40. Шайбы и гайки на сборочных чертежах условно показывают неразрезанными.

 

 

Рис.40. Болтовое соединение

 

4. Обратная вода местной системы подается в элеватор через нижний патрубок. Фланец корпуса крепится к детали трубопровода местной системы четырьмя шпильками. Все детали шпилечного соединения и само шпилечное соединение даны на рис.41. Шпилька представляет собой стержень, с обоих концов которого нарезана резьба. Одним концом, имеющим длину l₁, шпилька ввинчивается в глухое отверстие с резьбой детали местной системы. Этот конец шпильки называется ввинчиваемым. Во фланце корпуса и в прокладке имеются гладкие отверстия под шпильку (их диаметры больше диаметра самой шпильки). На второй резьбовой конец шпильки надевают шайбу и навинчивают гайку. Этот конец называется гаечный. На сборочных чертежах шпилечное соединение подобно болтовому вычерчивается по приближенным размерам, выраженным через диаметр резьбы шпильки (в таблице индивидуальных заданий диаметр резьбы d₃). Соотношения на все

размеры, кроме l₁,l и L, даны на рис.41.

Длина ввинчиваемого конца l₁ зависит от материала детали, в которую ввинчивается шпилька. Эта длина предусматривается стандартом на шпильку:

l₁ = d₃, если деталь, в которую шпилька вкручивается, изготавливается из стали, бронзы или латуни.Шпилька с такой длиной ввинчиваемого конца выполняетсяпо ГОСТ 22032-76.

l₁ = 1,25d₃, если шпилька ввинчивается в чугунную деталь.Шпилька с такой длиной ввинчиваемого конца выполняетсяпо ГОСТ 22034-76.

Материал детали трубопровода местной системы задан в таблице, индивидуальных заданий. Для образца:

l₁ = 1,25d₃ = 1,25×16 = 20 мм.

Величина l₁ включает в себя и сбег резьбы, так как шпильки ввинчивают до заклинивания. Поэтому граница резьбы ввинчиваемого конца на шпилечном соединении должна быть утоплена в отверстие с резьбой; условно ее совмещают с границей детали.

Глубина гнезда под шпильку L =l₁ + 0,5d₃.

За стандартную длину шпильки принимается длина без ввинчиваемого конца. Она зависит от толщины прикрепляемых деталей и сначала рассчитывается по приближенным размерам, а затем выбирается ближайшая большая из ряда стандартных длин по стандарту на шпильки (прил. 12).

lрасч. = t + a₃ + 1,2d₃

Для образца: t=3мм; a₃=15мм; d₃=16мм

l расч. = 3+15+1,2 ×16 = 37,2мм

Из перечня стандартных длин шпилек (прил. 12) выбираем ближайшую большую, равную 38 мм:

l станд. = 38 мм.

 

Шпилька может иметь на концах, резьбу с одинаковыми или разными шагами. Шаги резьбы указаны в таблице индивидуальных заданий. Это следует учесть при обозначении резьбы шпильки.

 

 

Рис. 41.Детали шпилечного соединения

 

5. Перегретая вода по трубопроводу подается через крышку (4), втулку (3), в сопло (2) элеватора (см. прил.2). Труба, непосредственно подходящая к крышке, называется сгоном. На сборочном чертеже элеватора показан только левый конец сгона. Крепление сгона к крышке осуществляется муфтой и контргайкой (трубное соединение). Для выполнения такого соединения на крышке, сгоне, муфте и контргайке должна быть нарезана одна и та же резьба (рис.42).

 

Рис. 42. Детали трубного соединения

 

Трубное соединение собирают следующим образом: на сгон навинчивают контргайку, затем муфту, для этого сгон имеет довольно длинный участок резьбы; сгон располагают соосно с крышкой, оставляя зазор между ними 3…6 мм, и свинчивают муфту на крышку до упора. Далее на сгон вплотную к муфте наматывают пеньку, пропитанную краской, и поджимают ее контргайкой (рис. 43).

 

 

Рис. 43. Трубное соединение

Сгон, муфта и контргайка являются стандартными изделиями:

сгон - ГОСТ 8969-75 (прил.15); муфта - ГОСТ 8966-75 (прил. 16);контргайка - ГОСТ 8968-75 (прил. 17). Размеры каждой из этих деталей находят в указанных стандартах по условному проходу Dу, который для всех вариантов заданий равен 40 мм. Этот размер близок к внутреннему диаметру соединяемых труб. Диаметру условного прохода 40 мм соответствует резьба G 11/2.

Для вычерчивания трубного соединения нужно знать наружный и внутренний диаметры резьбы, они берутся из ГОСТ 6357-81 на трубную резьбу (см. прил.10).

ГОСТ 2.315-68 предусматривает упрощенное вычерчивание крепёжных соединений на сборочных чертежах. На рис. 35 дано упрощенное изображение винтового, болтового и шпилечного соединений. На студенческих чертежах такие упрощения не рекомендуются, однако их надо знать для чтения сборочных чертежей.

 

 

Рис. 44. Упрощенное изображение крепёжных соединений

 

На сборочном чертеже элеватора студент должен проставить следующие размеры (см. прил. 2):

1. Размеры, которые проставляют на всех сборочных чертежах:габаритные, установочные, присоединительные. Такие размеры стоят без скобок на образце чертежа элеватора и являются общими для всех вариантов заданий. Исключение составляет размер L. Его следует подсчитать для каждого варианта по формуле:

L = 251 + a₂.

2. Обозначения резьбы у винта, болта, шпильки и сопла. Такие размеры не должны проставляться на сборочных чертежах, требуется проставить их в учебных целях, взять в скобки и чертеж сопроводить надписью: «Размеры в скобках проставлены в учебных целях». Обозначения резьбы у винта, болта и шпильки студент должен дать, исходя из варианта задания. Следует помнить, что обозначение метрической резьбы складывается из буквы М, наружного диаметра резьбы и шага, если он мелкий. Поэтому в каждом случае надо выяснить, является ли данный в таблице индивидуальных заданий шаг крупным или мелким для заданного диаметра в стандарте на метрическую резьбу или в соответствующих стандартах на крепежные изделия (см. прил. 8, 10, 11 и 13). Условное обозначение резьбы см. в главе 4.