Основы ТЕХНОЛОГИИ МАШИНОСТРОЕНИЯ
ОПИСАНИЕ БУРОВОГО ТРЕХШАРОШЕЧНОГО ДОЛОТА В МОДУЛЬНОМ ПРЕДСТАВЛЕНИИ
Буровое трехшарошечное долото является породоразрушающим инструментом при бурении скважин. Оно состоит (рис. 1.4.25) из трех секций, каждая из которых содержит лапу 1, опорный подшипник, состоящий из двух наборов цилиндрических роликов 2, 3 и набора шариков 4, насадку 5 гидромониторного канала, замковый палец б и шарошку 7 с зубками в количестве 28 штук. Лапа каждой секции представляет собой сектор в виде двугранного угла в 120°, вследствие чего три соединенные лапы образуют в поперечном сечении круг, а наборы роликов и шариков образуют соответствующие подшипники. В процессе бурения скважины долото вращается и совершает поступательное движение, одновременно вращаются и шарошки, разрушая породу.
6) б) Рис. 1.4.25. Буровое трехшарошечное долото: А - общий вид; б - схема базирования секций долота с помощью трех штифтов; в - схема базирования секций долота с помощью двух пар штифтов 8,9 и 10,11 |
Для описания долота в модульном исполнении сначала строится граф 1 его сборочных единиц и деталей. Построение должно начинаться с определения базовой детали, однако конструкция трехшарошечного бурового долота отличается отсутствием базовой детали, поэтому его называют бескорпусным долотом. Такое решение объясняется дефицитом пространства, в которое должно вписываться долото.
Как следует из сборочного чертежа, отсутствие базовой детали у долота привело к дефекту его конструкции, заключающемуся в наличии степеней свободы у каждой секции. Действительно, секции в долоте соединяются друг с другом посредством совмещения плоскостей двугранного угла их лап. Такое базирование секций оставляет каждой из них два перемещения на плоскости двугранного угла лапы и одно вращение вокруг оси, перпендикулярной к плоскости двугранного угла.
Неподвижность секций долота достигается их сваркой в стыках лап Чтобы осуществить сварку секций, необходимо предварительно их сориентировать относительно друг друга, для чего в конструкцию долота введены три технологических штифта цилиндрической формы, с помощью которых соединяются все секции.
Относительная ориентация секций долота и обеспечение постоянства их положения до сварки осуществляется следующим образом. Одну из секций условно выбирают в качестве базовой и к ней присоединяют вторую секцию, а ко второй секции присоединяют третью секцию.
Чтобы построить граф 1 долота, надо знать подчиненность всех деталей долота, а для этого необходимо установить схемы базирования каждой детали и сборочной единицы. В результате ввода трех технологических штифтов базирование одной секции относительно другой осуществляется по плоскости двугранного угла и цилиндрическому штифту (рис. 1.4.25, 6). Контакт по плоскости лишает секцию трех степеней свободы, а контакт с цилиндрическим штифтом - двух степеней свободы. В итоге у каждой секции остается по одной степени свободы вращение вокруг цилиндрического штифта. Следовательно, имеют место неполные комплекты основных и вспомогательных баз. Наличие указанных степеней свободы затрудняет фиксирование положения секций перед сваркой. С целью облегчения фиксации секций относительно друг друга введен третий штифт, соединяющий первую и третью секции. Однако введение третьего штифта нарушает правило шести точек, согласно которому для лишения шести степеней свободы необходимо и достаточно шести опорных точек. С вводом третьего штифта количество базирующих точек увеличивается до девяти, а какие шесть из них будут образовывать фактическую схему базирования, зависит от случайных причин.
Избыточное число базирующих точек приводит к следующему. На сборку поступают лапы с погрешностями расположения осей отверстий под штифты, диаметров отверстий и штифтов относительно друг друга. Из-за погрешностей при монтаже секции ///третий штифт может не войти в отверстие лапы этой секции. В этом случае его ввод в отверстие нарушит контакт плоскостей двугранных углов лап секций II и III. С тем, чтобы избежать этого и обеспечить прилегание плоскостей лап, зазор в штифтовом соединении третьего штифта увеличивают. Однако увеличение зазора снижает точность базирования.
Таким образом, введением третьего штифта добились лишь облегчения соединения секций в долото, но при этом относительная подвижность секций сохранилась.
Указанная неопределенность базирования, как уже отмечалось, затрудняет установление фактических схем базирования секций в долоте. Поэтому при построении графа 1 были приняты следующие условия. За базовую деталь / долота была принята лапа одной из трех секций, которую будем в дальнейшем считать секцией /, все детали этой секции будем считать принадлежащими непосредственно долоту. Дальнейшая подчиненность деталей долота определяется следующим образом. В лапу 1 вставляется технологический штифт 8 (рис. 1.4.25, б) и они вместе образуют неполный комплект баз для секции II (сборочная единица С1). В свою очередь лапа секции II со вставленным в нее технологическим штифтом 9 образуют неполный комплект баз для секции 111 (сборочная единица С'2), а третий технологический штифт 10 входит одновременно в лапы секций 111 и 1.
При таком базировании графа 1 (рис. 1.4.26) долота видна структура долота, состоящего из двух сборочных единиц - С1 и С2. двух наборов роликов 2, 3 и одного набора шариков 4, насадки 5 гидромониторного канала, замкового пальца 6, шарошки 7 и трех технологических штифтов 8, 9, 10 и зубков 11. ..38.
Поскольку опорный подшипник состоит из двух наборов цилиндрических роликов и набора шариков, и каждый из перечисленных элементов в одном наборе имеет одинаковую схему базирования, то на графе 1 все они, находящиеся в одном наборе, имеют один номер.
Как следует из графа 1, базой С'1 являются детали / и 8, базой С2 - сборочная единица С'1 и деталь 9, а деталь 10 одновременно связана со сборочной единицей С'2 и деталью /. Наличие третьего штифта 10 приводит к тому, что С2 превращается в его конструкторскую базу и деталь 10
Рис. 1.4.26. Граф 1 бурового трехшарошечного долота с тремя штифтами |
Оказывается одновременно принадлежащей двум деталям. Этот конструктивный недостаток приводит к нарушению структуры графа, когда С2 имеет лишнюю связь. Отсюда следует, что анализ структуры графа может показывать ошибки в конструкции изделия.
Чтобы устранить этот недостаток долота, было решено внести изме - ния в его конструкцию. В качестве базовой детали долота была принята лапа 1 секции I и, для обеспечения определенности базирования на ней, секций II и ///; у базовой детали (лапа 1) на каждой плоскости ее двугранного угла было смонтировано по паре штифтов 8, 9 и 10, 11. При этом в каждой паре штифтов один штифт является цилиндрическим, а другой - срезанным. Таким образом, каждая плоскость двугранного угла базовой лапы 1 вместе с парой штифтов (см. рис. 1.4.25, в) образуют два полных комплекта вспомогательных баз (Б322), а две другие лапы имеют по одному ответному полному комплекту основных баз (Б321), с помощью которого присоединяются к первой лапе. Базируясь по ним, секции // и ///лишаются всех степеней свободы. С учетом этих изменений граф I теперь принял вид, представленный на рис. 1.4.27. Как видно из графа 1, характерной чертой долота является то, что деталь 7 устанавливается на комплект вспомогательных баз, образованных поверхностями трех деталей (тремя подшипниками: двумя роликовыми и одним шариковым).
В соответствии с графом 1 (рис. 1.4.27) была составлена табл. 1.4.9, в которой дано описание информации с графа 1.
Следующим шагом является построение графа 2 деталей долота, для чего каждая сборочная единица представляется графом их деталей.
Таблица 1.4.9
|
Рис. 1.4.27. Граф 1 бурового трехшарошечного долота с двумя парами штифтов |
Сборочная единица С'1 состоит из базовой детали - лапы 40 и смонтированных на ней двух наборов цилиндрических роликов 41, 42, набора шариков 43, насадки 44 гидромониторного канала, замкового пальца 45 и шарошки 46 с 28 зубкам и (от 47 до 74). Сборочная единица С'2 содержит тот же состав деталей - лапу 75 (базовая деталь), два набора цилиндрических роликов 76, 77, набор шариков 78, насадку 79 гидромониторного канала, замковый палец 80 и шарошку 81 с 28 зубками (от 82 до 109), как это видно на графе 2 (рис. 1.4.28).
Теперь установим все МС, с помощью которых соединяются детали долота, и укажем их на ребрах графа 2. Как цилиндрический, так и срезанный штифты соединяются с лапой 1 путем совмещения модуля Б311 лапы 1 с модулем Б312 штифта, образуя МС4. При этом надо отметить, что модули Б311 и Б312 являются неполными комплектами баз и совмещаются по неподвижной посадке. Эта неопределенность базирования в условиях неподвижной посадки не влияет на построение графа 2. С помощью МС4 соединяется и каждый зубок с шарошкой.
Чтобы определить модули соединения роликов и шариков с цапфой лапы и шарошкой, необходимо провести анализ их базирований.
Если рассматривать базирование каждого ролика, то он как подвижный элемент имеет линейный контакт с цапфой и лишен только двух степеней свободы. Аналогично и шарик лишен только одной степени свободы, так как контакт его с цапфой носит точечный характер.
Принимая во внимание, что совокупность роликов и шариков образуют подшипники, условимся рассматривать набор роликов как втулку, состоящую из бесконечно большого числа роликов, а набор шариков как кольцо, состоящее из бесконечно большого числа шариков. Тогда соединение набора роликов с цапфой будет представлять собой совмещение отверстия втулки с цапфой. Отсюда два набора цилиндрических роликов
Рис. 1.4.28. Граф 2 деталей бурового трехшарошечного долота с двумя парами штифтов |
И набор шариков образуют "втулку", которая своим отверстием и буртиком (кольцо из шариков) составят модуль БЗ 11 в виде неполного комплекта баз. Это означает, что "втулка" может вращаться вокруг своей оси на цапфе, которая представляет собой модуль Б312. Таким образом, соединение цапфы с "втулкой" представляет собой МС4.
Соединение шарошки с роликами и шариками тоже следует рассматривать как совмещение модуля Б311 внутреннего отверстия шарошки и канавки под шарики с наружной цилиндрической поверхностью "втулки" с "буртиком". В итоге получился модуль Б312. Совмещение модуля Б311 шарошки с модулем Б312 "втулки" дает МС4. Поскольку модули Б311 и Б312 являются неполными комплектами баз, то шарошке оставляется возможность вращения вокруг своей оси.
В случае, когда несколько деталей образуют один комплект баз, от модуля соединения на графе 2 наносятся линии к каждой из этих деталей, например, детали 2, 3, 4.
Насадка 5 гидромониторного канала устанавливается в отверстие лапы с помощью цилиндрической наружной поверхности и торца, образующих модуль Б312, ответным ему в лапе будет модуль Б311, образованный отверстием и кольцеобразным торцом. Таким образом, соединение каждой насадки 5, 44, 79 гидромониторных каналов соответственно с лапами У, 40, 75 осуществляется с помощью МС4. Такие же модули соединения имеют место при монтаже замковых пальцев б, 45, 80 с лапами соответственно У, 40, 75.
Таблица 1.4Л0
|
Другая сборочная единица С2 полностью идентична СМ, поэтому ее граф будет таким же. Заменив в графе сборочных единиц и деталей сборочные единицы (71 и С2 графами их деталей, і;;ідучим граф деталей долота (рис. 1.4.28). Его описание приведено в табл. 1.4.10.
Теперь перейдем к построению графа 3 МП. МС долота. Для & строения нужно каждую деталь долота »,:мсииг. ,w. южество МП.!• скольку в традиционном исполнении чертежей де иней информация и составляющих их МП отсутствует, то на рис. 1.4.29 - 1.4.36 включительно приведены эскизы деталей долота с указанием составляющих их МП и графами. Надо отметить, что у таких деталей, как ролик и шарик, отсутствуют МПБ. Объясняется это тем, что они являются подвижными элементами. В том случае, когда они неподвижны, т. е. когда они не выполняют своих служебных функций, их рабочие поверхности переходят в категорию базирующих поверхностей. Однако, на чертеже указываются МГІ только исходя из служебного назначения деталей.
На эскизах лап долота не указывались МПС, которые получаются на этапе изготовления заготовки и дальнейшей обработке не подвергаются. Рассмотрим состав МП каждой детали долота. Из трех лап долота лапа / выполняет роль базовой детали, поэтому ее надо рассматривать отдельно. Но общим для всех лап долота является то, что они непосредственно не участвуют в рабочем процессе, а выполняют роль базовых деталей для монтажа на них других деталей.
Лапа 1 (рис. 1.4.29, а) содержит 4 МГІБ, 8 МПР и 8 МПС, всего 20 MIL Из них шесть МП, как следует из графа, служат конструкторскими базами для других MIL После монтажа на лапе четырех штифтов на обеих плоскостях двугранного угла вместо двух модулей Б321 будут образованы два модуля Б322.
Лапы 2 и 3 (см. рис. 1.4.29, а) содержат З МІ1Б, 8 MI1P и 8MIIC итого 19 МП. Из них шесть МП являются конструкторскими базами для других МГІ Количество МПБ сократилось за счет того, что лапы 2 и 3 устанавливаются на лапе У модулем Б321.
Шарошка (рис. 1.4.30) предназначена для участия в рабочем процессе - дроблении породы, и потому имеет одну степень свободы - вращение на цапфе лапы. На ней устанавливаются твердосплавные зубки путем совмещения модуля Б311 шарошки с модулем Б312 зубка по неподвижной посадке.
Frl3C112|| |Ї4СЇ12| 115С122ЦЇ6Р1Ї2І [І7РЇЇ2І |7СЩ І10С122І І12С122І Рис. 1.4.29. Лапа долота: А - эскиз лапы; б - граф лапы І, е - граф лап 2, З |
|2-17|Б311| |
|
30-45 |
С121 |
Рис. 1.4.30. Шарошка долота: А - эскиз шарошки; б - граф МП шарошки |
6) |
Шарошка устанавливается на цапфе лапы через подшипник, образованный двумя наборами цилиндрических роликов и одним набором шариков. В связи с этим шарошка имеет комплект основных баз - модуль Б311, состоящий из двух поверхностей цилиндрического отверстия, и одной сферической поверхности под шарики. Эти поверхности образуют неполный комплект баз, оставляющий шарошке одну степень свободы.
Количество зубков, устанавливаемых на шарошке, равно 28, поэтому под них она содержит 28 модулей Б311, с учетом еще одного Б311, всего МПБ равно 29 и 36 МПС; итого шарошка содержит 65 МП.
Рис. 1.4.31. Насадка гидромониторного канала: А - эскиз насадки; б - граф МП насадки |
Рис. 1.4.32. Замковый палец долота: А - чеки.! замкового пальца: б - граф МП замкового пальца |
Насадка гидромониторного канала (рис. 1.4.31, а) состоит из комплекта основных баз в виде модуля Б311 и рабочей поверхности - модуля Р21, предназначенного для прохождения струи промывочной жидкости и трех МПС. Итого насадка содержит 5 МП.
Замковый палец (рис. 1.4.32. а) содержит модули: БЗ 12. Р21, С112 и пять С122.
Зубок (рис. 1.4.33, а) содержит модули БЗ 12. Р22, Р122 и С122.
Ролик (рис. 1.4.34, а) содержит модули Р122. два С112 и два С122.
Шарик состоит только из одного модуля Р22
Рис. 1.4.33. Зубок долота: А - эскиз зубка: о - граф МП з>бка |
А) 4 С112
|
З С112 |
О) |
I! р122 |
F— З |
С112 |
І L. |
С122І |
-Т С І I-- г --- —) 5 СШ |
Рис. 1.4.34. Ролик подшипника долота:
А - эскиз ролика; б - граф МП ролика
Б) |
5 С122 Б312 |
"Л 4І С112
2 |
Б312 |
3 |
С122 |
5 С122 |
И |
С122І |
Б312 |
Б312 |
Рис. 1.4.35. Цилиндрический штифт долота: а - эскиз цилиндрического штифта; б - граф МП цилиндрического штифта А) І 2І С122 |
1 |
Б312 |
8 |
С112 |
7 |
Б312 |
6 |
С112 |
Б) |
4 |
С122 |
5 |
С112 |
6 |
С112 |
8 |
С112 |
Рис. 1.4.36. Срезанный штифт: А - эскиз срезанного штифта; б - граф МП срезанного штифта |
Графы МП замкового пальца, зубка и ролика приведены соответственно на рис. 1.4.32,6, 1.4.33,6, 1.4.34,6.
Технологический штифт цилиндрический (рис. 1.4.35, а) содержит модули: два Б312, один С112 и два С122.
1 |
Б312 |
2 |
С122 |
Технологический штифт срезанный (рис. 1.4.36, а) содержит модули: два Б312, четыре С112 и два С122. Графы МП цилиндрического и срезанных штифтов приведены на рис. 1.4.35, б и 1.4.36, б.
Заменив в графе деталей долота (рис. 1.4.28) все детали графами их МП, получим граф МП, МС долота, приведенный на рис. 1.4.37.
В итоге буровое трехшарошечное долото содержит 997 МП (рис. 1.4.38, а), двенадцать наименований из 26 возможных. Количество МС составило 105 штук всего двух наименований из семи (рис. 1.4.38, б).
Для проведения размерного анализа конструкции бурового трехшаро - шечного долота воспользуемся графами 2 (см. рис. 1.4.28) и 3 (см. рис. 1.4.37).
Долото имеет рабочие поверхности - поверхности зубчатых венцов шарошек. Основными базами долота является резьбовая поверхность ниппельной части долота.
К основным параметрам бурового трехшарошечного долота, которые ограничены допусками, относятся диаметр долота, разновысотность зубков шарошек, радиальное биение диаметрального размера долота относительно резьбы ниппельной части долота и радиальные биения шарошек относительно цапфы лапы.
Выполнение перечисленных выходных параметров долота в заданных пределах обусловлено точностью изготовления составляющих звеньев, образующих конструкторские размерные цепи.
В задачу размерного анализа конструкции долота входит выявление конструкторских размерных цепей выходных параметров долота, проверка обеспечения их норм точности допускам составляющих звеньев и определении методов достижения норм точности, заложенных в конструкции долота.
С помощью графов 2 (см. рис. 1.4.28) и 3 (см. рис. 1.4.37) построим размерные цепи, замыкающими звеньями которых являются диаметр долота (Лд), разновысотность (£д) зубков шарошек и величины смещений (радиальные биения ) (5д) образующих конуса каждой шарошки относительно их цапф (см. рис. 1.4.25, а).
Под диаметральным размером долота понимается диаметр условной окружности бурового трехшарошечного долота, проведенной через наиболее удаленные калибрующие зубья трех шарошек относительно оси резьбовой поверхности ниппельной части долота. Эти зубки лежат на радиусах, расположенных под углом 120°. Итак,
Аа (А'д, А", А"') - размер диаметра долота;
£д - разновысотность долота, выраженная как расстояние между крайними точками вершин конусов шарошек секций I и II (Б! А) и секций
Fa III
Щ |
311 \ |
Lz_ |
||
|58jC112f |
|5Э|С112| |г-17|Ь311 Ц18-25 |
Б311 ||j|26-?9 ІБ311 О |60|С12і| |
|61ІС111І |
|
Н І |
L |
1 |
||
|62|С111| |63|С1?1| 130-45 |С1?1 1 (46-53 |
С1211 |54-Ь7 |
С1211 164|С121| |65|С112| |
||
|
Vo О 2 > С |
|
Рис. 1.4.37. Граф 3 МП, МС бурового трехшарошечного долота |
£МС=105шт. |
/03 |
250 |
100 |
Лд-величина наибольшего смещения образующей конуса шарошки относительно оси цапфы лапы долота (поскольку у долота три шарошки, то и замыкающих звеньев тоже будет три - В1, В1, в) (см. рис. 1.4.39, а).
Сложность построения размерных цепей заключается в том, что ось резьбы ниппеля образуется после сборки долота. Поэтому строить размерные цепи А, Б и В надо от базовой детали, в качестве которой выступает лапа / секции I.
Соединив калибрующие зубки трех шарошек, через которые проведена окружность, с осью резьбы ниппеля, получим три отрезка (/4д, А", а"'примем их за замыкающие звенья трех размерных цепей, образующих величину диаметрального размера окружности долота.
Поскольку все размерные цепи, обозначенные одной буквой (А1, А", Аш\ Б1, Б"; В1, В", /г'), идентичны, то ведем построение только по одной из них. Итак, размерные цепи А, Б и В строятся от лапы /, и конкретно от модуля Б321. Сначала с помощью графа 2 выявим детали, участвующие в размерных цепях/4, Б и В; начнем с замыкающих звеньев (1.4.39): Ад - это расстояние между деталями 40 и 74, £д - это расстояние между деталями 12 и 74, 5Д - это расстояние между деталями 12 и /.
С помощью графа 2 можно сравнительно просто установить детали, участвующие своими размерами в размерных цепях А, Б, В.
С этой целью сначала нанесем на графе 2 (см. рис. 1.4.39, а) замыкающие звенья Ад, 6д, 5д в виде отрезков, соединяющих соответствующие детали. Далее построим контур каждой размерной цепи из размеров, охватывающих детали, участвующие в размерных цепях. Здесь надо отметить одно важное обстоятельство: в тех случаях, когда МП, являющийся комплектом основных или вспомогательных баз, образован поверхностями, принадлежащими разным деталям, эти детали должны быть объединены в один комплект (Кі). Тогда контур размерной цепи будет включать расстояния между деталями и сборочными единицами.
Из рис. 1.4.39, а с контурами размерных цепей А, Б, В видно, что размерная цепь А содержит следующие звенья: Ад - расстояние между деталями 40 и 74, А і - расстояние между деталями 74 и 46, А2- расстояние между деталью 46 и комплектом КЗ, А3 - расстояние между комплектом КЗ и деталью 40. В размерную цепь Б входят: £д - расстояние между деталями 12 и 74, Б\ - расстояние между деталями 74 и 46, Б2 - расстояние между деталью 46 и комплектом КЗ, Б3 - расстояние между комплектом КЗ и деталью 40, Б4 - расстояние между деталью 40 и комплектом К1, Б5 - расстояние между комплектами КІ и К2, Бь - расстояние между комплектом К2 и деталью 7, £7 - расстояние между деталями 7 и 12. В размерную цепь В входят: Вд - расстояние между деталями 12 и К1, В і - расстояние между комплектом К J и комплектом К2, В2 - расстояние между комплектом К2 и деталью 7, 53 - расстояние между деталями 7 и 12.
Следующим этапом в построении размерных цепей является установление размеров этих деталей, являющихся составляющими звеньями. Задача решается с помощью графа 3.
На графе 3 (см. рис. 1.4.37) можно видеть МПБ, которыми детали, охваченные размерной цепью, базируются в долоте. У таких деталей звеном размерной цепи будет расстояние между МПБ, выступающим в роли комплекта основных баз, и МПБ - комплекта вспомогательных баз, по которому базируется другая деталь, вошедшая в состав размерной цепи.
|
20Б321 (1) |
МС4 |
И |
В общем случае МП является пространственной фигурой, поэтому расстояние между МП описывается тремя линейными х, у, z и тремя угловыми ф, v)/, 8 размерами. Отсюда символ звена любой размерной цепи в общем случае отражает функцию шести аргументов, т. е.
Л, =f(x, y, z, ф, у, 6).
В соответствии с изложенным, с помощью графов 2 и 3 найдем звенья размерных цепей А, Б, В как расстояния между соответствующими МП деталей. Как уже отмечалось, с помощью графа 2 установлены детали, чьи размеры являются звеньями размерной цепи, а с помощью графа 3 устанавливаются МП этих деталей, ограничивающие звенья размерной цепи.
Запишем звенья размерных цепей как расстояния между соответствующими МП, как показано на рис. 1.4.39, б.
Размерная цепь А. Как следует из графа 2 (см. рис. 1 4.39, а) замыкающее звено Ад представляет собой расстояние между деталями 74 (наиболее выступающий зубок) и 40 (лапа). При этом у детали 74 крайним МП является модуль ЗР22, а у лапы 40 модулем, определяющим ее положение на базовой лапе I долота, является модуль 1Б321 (см. рис. 1.4.37). Тогда Айзапишется как расстояние между модулями ЗР22 (74) и 1Б321 (40).
Звеном А\ является расстояние между модулями ЗР22 и 1Б312 зубка 74, где модуль 1БЗ12 - комплект основных баз.
Звеном А2 является расстояние между деталями 46 (шарошка) и 74. Эти детали соединяются путем совмещения модуля 1Б312 зубка 74 с модулем 29БЗ11 шарошки 46, образуя МС4. Тогда звеном А2 будет расстояние между модулями 29БЗ И и 1 БЗ 11 шарошки 46.
Звеном А3 является расстояние между шарошкой 46 и комплектом КЗ деталей 41, 42, 43, образующих модуль Б312 (комплект вспомогательных баз) и модуль Б311, выступающий в роли комплекта основных баз, которым комплект деталей базируется на лапе 40.
Шарошка 46 монтируется на комплекте КЗ путем совмещения модулей 1Б311 с Б312, образующих МС4. Тогда звеном А3 будет расстояние между модулями БЗ 12 и БЗ 11 комплекта КЗ.
Звеном А4 является расстояние между комплектом КЗ и лапой 40. Комплект КЗ монтируется на лапе 40 путем совмещения его модуля Б311 с набором модулей (18Р122, 9Р22, 11Р122) цапфы лапы, образующих модуль БЗ 12. Тогда А4- это расстояние между БЗ 12 и Б321 лапы 40.
В итоге можно записать:
А'л - расстояние между модулями ЗР22 зубка 74 и 1Б321 лапы 40;
А[ - расстояние между модулями ЗР22 и 1 БЗ 12 зубка 74;
А'2 - расстояние между модулями 29Б311 и 1Б311 шарошки 46, где с помощью 1Б311 шарошка базируется на комплекте КЗ, а с помощью 29Б311 зубок 74 базируется в шарошке;
А'ъ - расстояние между модулями БЗ 12 и БЗ 11, принадлежащими КЗ-,
А'4 - расстояние между модулями цапфы лапы 40. образующими модуль БЗ 12, по которому базируется КЗ, и модулем 1Б321 лапы 40.
Сопоставление контура размерной цепи А на графе 2 (см. рис. 1.4.39, а) с размерной цепью А (см. рис. 1.4.39, б) показывает, что во втором случае размерная цепь содержит на одно составляющее звено больше. Это объясняется тем, что на графе 2 составляющими звеньями размерной цепи были расстояния между четырьмя деталями. Поэтому число звеньев будет меньше на единицу числа деталей, а на графе 3 звеньями размерной цепи являются размеры деталей, и потому число звеньев равняется числу деталей.
Аналогично строятся размерные цепи Б и В.
Размерная цепь Б:
Б'а - расстояние между модулями ЗР22 зубка 74 и ЗР22 зубка /2;
Б{ - расстояние между модулями ЗР22 и 1Б312 зубка 74;
Б'2 - расстояние между модулями 1Б311 и 29 Б311 шарошки 46;
Б[ - расстояние между модулями БЗ 12 и БЗ 11, принадлежащими КЗ:
Б'4 - расстояние между модулем Б312, образованного группой модулей 18Р122, 9Р22, 11Р122 и модулем 1Б321, принадлежащих лапе 40;
Б'5 - расстояние между модулями 1Б321 и 20Б321 лапы 1;
Б'ь - расстояние между модулем 1Б321 и модулем Б312 (18PI22, 9Р22, IIP 122)лапы /;
Б'-, - расстояние между модулями БЗ 11 и БЗ 12 комплекта К2;
Б$ - расстояние между модулями 1Б311 (комплект основных баз) и 29БЗ11 шарошки 7;
Z>9 - расстояние между модулями 1БЗ12 и ЗР22 зубка 12.
В данной размерной цепи число составляющих звеньев больше, чем деталей, вошедших в ее контур, на две единицы. Это объясняется тем, что размерная цепь состоит из двух ветвей, замыкающихся на базовой детали лапы 1, по двум разным комплектам баз 1Б321 и 20Б321. Поэтому лапа 1 содержит два составляющих звена, из которых одно - расстояние между этими модулями, а другое - расстояние между цапфой и комплектом основных баз.
Размерная цепь В:
5д - расстояние между модулями ЗР22 зубка 12 и Б312 (18Р122, 9Р22, 11Р122) лапы /;
В[ - расстояние между БЗ11 и БЗ12 комплекта К2\
В'2 - расстояние между модулями 1Б311 и 29Б311 шарошки 7;
В'ъ - расстояние между модулями 1Б312 и ЗР22 зубка 12.
Как следует из рис. 1.4.39, а и б, размерные цепи оказались параллельно связанными и имеют общие звенья. Зная величины допусков на замыкающие звенья, можно рассчитать величины допусков. В табл. 1.4.11 приведены основные характеристики размерных цепей.
Итак, модульное представление долота с помощью графов и соответствующих таблиц дает информацию о сборочных единицах, деталях, входящих в состав долота и его сборочных единиц, о конструкторских базах, номенклатуре и количестве МП и МС, структуре конструкций долота (количестве уровней и ветвей, иерархий сборочных единиц и деталей, деталей, выступающих в качестве баз), размерных цепях, их взаимосвязях, уровне точности, методах достижения точности, заложенных конструктором, и др.
Наименование МП показывает его конструкцию, состав поверхностей, их размеры, требования к геометрической точности и качеству поверхностного слоя.
По наименованию МС с учетом МПБ, образующих МС, устанавливается характер посадки соединения.
Вся эта информация о долоте при наличии технологического обеспечения на модульном уровне позволяет технологу оценить возможность изготовления долота в конкретных производственных условиях, потребности в средствах технологического оснащения и ожидаемую трудоемкость.
Таблица 1.4.11
|
Примечания: Д - номинальный размер замыкающего звена: Уд - величина допуска на замыкающее звено; т - число составляющих звеньев; Усс - средняя величина допуска на составляющее звено.______________________________________________________________ |