2 Штоктар (шпиндельдер) жайлы жайлы жалпы мәлімет
Шток (шпиндель) жоғары жылу-механикалық жүктемелер кезінде тұрақты немесе мерзімді үйкеліс жағдайларында жұмыс істейді, әр алуан қысылу, иілу, айналу кернеулеріне ұшырап отырады, сальниктің тығыздамасымен және қозғалу торабының оймалы төлкесімен байланыста болады. Штоктар үшін релаксацияның жоғары кедергісіне, тұрақты механикалық қасиеттерге, жеткілікті ыстыққа төзімділікке, жоғары коррозиялық-эрозиялық орнықтылыққа ие болат таңдап алынуға тиіс. Онымен қоса, шток орын ауыстырған кезде оның цилиндрлік бет жағы 4 кгс/мм2 дейінгі үлестік жүктеме кезінде сыдырылмауға тиіс. Сальник камерасының аймағында штоктың (шпиндельдің) электролиздік коррозиясын болдырмау үшін штоктың және қақпақтың (сальник осында тұрған) материалдарының потенциалдардың мейлінше аз айырмашылығын қамтамасыз ететін үйлесімін таңдап алу қажет.
Потенциалдардың 30 мВ бастап 40 мВ дейінгі және тығыздаманың кедергісінің 200 Ом бастап 400 Ом дейінгі айырмашылығы кезінде электролиздік коррозияның пайда болмайтындығы эксперименттермен анықталған.
Әртүрлі функционалдық атқаратын міндеттері бар арматураның штоктарын (шпиндельдерін) жасаған кезде қолданылатын материалдар 2 кестеде келтірілген.
1-кесте
Штоктар (шпиндельдер) жасау үшін қолданылатын материалдардың беріктік сипаттамалары
Арматура |
Жұмыс ортасы |
Материал (болат), МемСт, қорғаныс жамылғы |
Беріктік сипаттамалары |
||
Ағымдылық шегі, σ02, кгс/мм2 (МПа) |
Ажырауға уақыттық кедергі, σв, кгс/мм2 (МПа) |
Екпінді тұтқырлық, в, (KCU), кгс . м/см2 (Дж/см2) |
|||
Вентильдер |
Су |
30Х13, МемСТ 5632-72 [12] |
>70(686) |
>90 (882) |
>5 (49,0) |
Бу |
25X1МФА МемСТ 20074-83 [22] химиялық никельдеу |
>68 (667) |
>83 (814) |
>6 (58,8) |
|
Ысырмалар |
Су |
38Х2МЮА, МемСТ 4543-71[10] коррозияға қарсы азоттау |
>85 (883) |
>100 (980) |
>29 (88,2) |
Бу |
25Х2М1ФА, МемСТ 20072-74 [21] |
>68 (667) |
>83 (814) |
>6 (58,8) |
|
Реттеуші қақпақтар |
Су, бу |
38Х2МЮА, МемСТ 4543-71[10], коррозияға қарсы азоттау |
>85 (883) |
>100 (728) |
>9 (88,2) |
14Х17Н2, МемСТ 5632-72 [12] |
>85 (883) |
>110 (1078) |
>5 (49,0) |
||
Х35БТ, ТШ 14.1.272-72 |
>50 (490) |
>75 (728) |
>6 (58,5) |
||
21Х14М2БФ, ТШ 14.1.4621-88 |
>87,5 (858) |
>105 (1029) |
|
||
Пайдалану тәжірибесі штоктар (шпиндельдер) жасау үшін ең кең таралымын алған 25Х2М1Ф және 38Х2МЮА маркалы болаттардың төмен коррозиялық төзімділікке ие екендігін көрсетті. 38Х2МЮА маркалы болат он балдық шкала бойынша 4-5 балл коррозиялық төзімділікпен сипатталады, бұл жұмыс режимдерінде материалдың 0,06 мм/жыл әкетілуіне сәйкес келеді, 25Х2М1Ф маркалы болат 6-7 балл коррозиялық төзімділікпен сипатталады, бұл материалдың 0,42 мм/жыл әкетілуіне сәйкес келеді. Осыған байланысты көптеген жылу-электр станцияларында арматураны жөндеген кезде болаттың жоғарыда көрсетілген маркаларынан (белгілерінен) жасалған штоктар (шпиндельдер) бұл материалдың 0,01 мм/жылдан азырақ әкетілуіне сәйкес келетін, 1 балл коррозиялық төзімділікпен сипатталатын ыстыққа төзімді титан балқымаларынан жасалған штоктармен алмастырылады. Титан балқымалары үлкен беріктік сипаттамаларына ие. Мысалға, ВТ9 маркалы балқыма 110 кгс/мм2 тең ажырауға уақыттық кедергіне σв ие, ағымдылық шегі σ02 98 кгс/мм2 тең. Титан балқымалардан жасалған штоктарды пайдалану тәжірибесі олардың сальниктің тығыздамасымен түйісу аймағында іс жүзінде коррозияға ұшырамайтындығын көрсетіп отыр.
Егер шпиндельдің бетінде терең емес майысқан жерлер немесе сызаттар (тереңдігі 0,08-0,15 мм аспайтын) табылатын болса, оларды 1 -суретте көрсетілген құрылғымен кетіреді. Тазарту үшін ГОИ пастасын және қаймақтың консистенциясына дейін сұйылтылған тегістегіш ұнтақтарды қолданады.
Егер шпиндельдегі ақаулар 0,15 мм көп болса, балқыма қаптастыру, одан кейін станокта өңдеу және бет жақты азоттау жоғары температуралар облысында жұмыс істеген кезде шпиндельдің сальниктің тығыздамасымен түйіскен жерлерінде электролиттік коррозияның жылдам дамуына жағдай жасайтындықтан, оны алмастыру ұсынылады. Жаңа шпиндельді жоғары легирленген, коррозияға төзімді хромды болаттан (1Х13, 2Х13, 3Х13 маркалы), 17 кестеде келтірілген жол берулермен, дәл сызба өлшемдері бойынша жасау керек.
Шпиндельдің қатаң цилиндрлі пішіні болуы керек. Диаметралды қарама-қарсы үш нүктеде микрометрмен өлшенген сопақтықтың 0,05 аспайтын шамасына жол беріледі. Шпиндельдің оның бүкіл ұзындығындағы қисықтығы да 0,05 мм аспайтындай болуы керек. Сопақтықты және қисықтықты жоңқаны бір жаққа 0,08 мм аспайтындай жоңқаны алу шартымен, дәл металл өңдейтін станоктарда кетіреді.
1-сурет. Шпиндельді жылтыратуға арналған құрылғы:
1 – жартылай қамыттарды байланыстыратын белдік, 2 – жартылай қамыт, 3 – шпиндель, 4 – тегістеу ұнтақтарын немесе ГОИ пастасын салу орны
Шпиндельмен түйіндесетін бөлшектердің ішкі беттерін беттің тазалығына және сопақтықтың жоқтығына тексереді. Шпиндель мен бағыттаушы төлке арасындағы саңылаулардың жол берілетіннен көбірек артуына жол берілмейді және тығыздаманың ығысуын, клапанның ершікке біржақты отырғызылуын, тығыздаманың біржақты қысылуын, сальниктің қанағаттанғысыз жұмыс істеуін тудыруы мүмкін. Бұларды кетіру түйіндесулердегі саңылаулардың артуын тудыратын сопақтық немесе ақаулар бар болған кезде де бөлшектерді жаңаларымен алмастырады.
Сопақтықты диаметралды қарама-қарсы нүктелер бойынша микрометрмен немесе шекті калибрмен өлшейді.