קיבוע של מסב. בעיה שכל מתכנן פוגש בה. עלולה להשבית מערכת שלימה, וליצר נזק רב.

כל ציר מסתובב בשתי נקודות מסוב. מפתיע כמה מחשבה ותשומת לב יש להשקיע בכל אחת מהנקודות הללו. במאמרון שלפניך התייחסתי לקיבוע הרדיאלי, מה בכלל הבעיה, ומה לעשות כדי שלך זה לא יקרה. אהבת, שתף אחרים.

BearingShaftRelativeRotation

נתבונן מקרוב, מה קורה בין הציר למסב:

BearingShaftClearance

ונניח שיש חופש של 0.01 המ”מ

בכל סיבוב נקודה על הציר עושה דרך של:             π d מ”מ

בכל סיבוב נקודה על הבית הפנימי של המסב עושה דרך של:               [d+0.01) π [mm)

ההפרש באורך הדרך:        [πx0.01=0.0314[mm=

בציר שמסתובב 3,000 סל”ד במשך 8 שעות ביום, 25 ימים, יתבטא הפרש דרך זה ב:

[3000x8x25 x60x0.0314=1,130,400[mm] = 1.13[Km

בציר שקוטרו 30מ”מ, פרושו של דבר  12,000 סיבובים הפרש. ומאחר והמגע הוא לאורך מקטע ולא נקודה אחת, לא יהיה כאן גלגול טהור.
יהיה גם חיכוך, גם חום וגם בלאי….

ברור שהפתרון הוא התאמה עם אפס חופש.
את זה אפשר להבטיח באמצעות התאמת מדחק.

אינטואיטיבית, אנחנו מבינים, שככל שהעומס גדול יותר, הבעיה חמורה יותר, ויש להגדיל את המדחק.

האם מצבו של המסב בגלגל הקדמי של המכונית שלך (בהנחה שזו הנעה קדמית), דומה למצבו של המסב בגלגל האחורי (שהוא נגרר)?
BearingInerOuterRingTerminology

ובכן, לא!

בגלגל המניע (קדמי במקרה שלנו), הבית החיצוני, של המסב, “רואה” עומס קבוע, והבית הפנימי “רואה” עומס משתנה (סינוסואידלי).
בגלגל הנגרר (האחורי), הבית החיצוני “רואה” עומס משתנה, והבית הפנימי “רואה” עומס קבוע.

אז מה עושים?

ההמלצה היא, להתאים בלחץ רב יותר (התאמת מדחק  Interference Fit) את הבית של המסב ש”רואה” את העומס המשתנה.
את הבית השני, להתאים בלחץ מופחת (התאמת מעבר (התאמה זחיחה) Transition Fit), בד”כ כדי לאפשר שליטה בפרוק ובהרכבה.

לסיכום: 

  1. חופש בין המסב לציר או בין המסב לבית, יכול להיות מסוכן למסב שעובד שעות רבות, במהירויות גבוהות או בעומס גדול.

  2. הגענו למסקנה שהמסב שלנו דורש תשומת לב- נלחץ את המסב יותר בטבעת שרואה עומס משתנה (Interference Fit התאמת לחץ/מדחק) ופחות (התאמת מעבר (התאמה זחיחה) Transition Fit), בטבעת ש”רואה” עומס קבוע. במקרה ששתי הטבעות “רואות” עומס משתנה- נלחץ את שתיהן.

  3. את הטולרנסים של הציר יש להכניס לשרטוט הייצור של הציר. את הטולרנסים על קוטר הבית של המסב יש לתת כמובן בשרטוט הייצור של הבית. אין להשאיר את המידות האלו שבשרטוטים, פתוחות, ואין לסמוך על היצרן שידע לפתור למתכנן את הבעיה!!

עכשיו תורכם  

עד כאן הצגתי בפניכם את חשיבות ההתאמה הרדיאלית של המסב לציר ולבית. הראתי והסברתי את הנזק שיכול להיגרם אם לא נתיחס לבעיה. הבנו, כיצד יש לטפל בבעיה ושחשוב להתייחס אליה בעת התכנון ובשרטוט. עתה הבמה כולה שלכם. מה תוכלו להוסיף מניסיונכם? על איזה מקרה כשל עקב התאמה לא נכונה של מידות הייתם רוצים לספר לנו? אנא שתפו אותנו פה למטה, בתגובות, כדי שכולנו נלמד ונצמח ביחד.

הצעד הבא שלכם להצלחה

אהבתם? שתפו את המאמר עם חברים וקולגות. רוצים לקבל ממני עוד הרבה טיפים מועילים, עקרונות מנחים והדרכה מעשית בנושאים שונים ומגוונים בהנדסת מכונות? במיוחד בשבילכם כתבתי את מדריך הבזק “הנדסה בחקירה” ובו ניתוח עומק של 7 כשלי תכנון בסיסיים שהובילו לאסונות ענק. להורדת המדריך במתנה ממני ולגמרי בחינם – לוחצים כאן.

אודות משה קלמן

אינג' משה קלמן, בוגר לימודי הנדסת מכונות בטכניון במגמת אנרגיה, ובעל תואר שני במנהל עסקים, מהאוניברסיטה העברית בירושלים, מביא אתו ניסיון עשיר של כ-40 שנה בתחומי הנדסה שונים ומגוונים. את הניסיון העצום שצבר, יצק לתוך מגוון תכניות הדרכה למהנדסים בהתאמה לצורכי הארגון.

להורדה בחינם של מדריך הבזק "הנדסה בחקירה" שבו אסף דוגמאות של כשלים קטסטרופליים שנבעו מהזנחה של עקרונות הנדסיים בסיסים – לחצו על הקישור "כן, אני רוצה ללמוד מניסיונם של אחרים"

השארת תגובה