Допуск соосности

Допуск соосности указывается на деталях, где требования к осевым характеристикам объясняются их функциональными свойствами. Допуск соосности указывается на рабочем поле чертежа в виде двух окружностей расположенных концентрично одно большего диаметра другое меньшего диаметра.

Допуск соосности отверстия относительно отверстия Ø 0.08 мм.

Допуск соосности двух отверстий относительно их общей оси
Ø 0.01 мм

(допуск зависимый).

Отклонение от соосности элементов деталей машин, относительно исходных осей, называется допуском соосности. Существует два типа нормирования требований к точности осевых отклонений в зависимости от используемых баз. Первый тип характеризуется отклонением от соосности относительно базовой поверхности, а второй тип отклонением от соосности общей оси.

Иногда вместо слова «соосность» используется термин «отклонение от концентричности», под которым понимается расстояние смещения профилей в форме окружностей лежащих на контрольной плоскости. Таким образом, когда рассматривается соответствие точности совпадения осей элементов изделия, на длине выбранного участка, то более правильно будет называть, максимальное несовпадение осей как отклонение от соосности.

Если рассматривать положение осей в каком-либо перпендикулярном сечении осей, то следует использовать термин отклонение от концентричности. Допуск концентричности нормируется так же, как и отклонение от допуска соосности в диаметральном или радиусном выражении.

Работоспособность любого механизма в значительной степени зависит от соосности деталей задействованных в рабочей конструкции. При смещении осей деталей вращения, которые превышают значения допуска соосности, нагрузка между рабочими элементами и деталями какого либо механизма распределяется неравномерно и появляется дополнительная нагрузка на опорные части конструкции, а так же происходит снижение коэффициента полезного действия в целом. Недопустимые биения деталей машин также снижают срок службы узлов и механизмов. Критерием работоспособности узлов и соединений является качество изготовляемых деталей согласно указанным допускам и техническим требованиям.

Одним из основных характеристик, определяющих работоспособность изделия, является контроль изготовления посадочных отверстий в блоках корпусов механизмов.

Соосность отверстий, растачиваемых цилиндрических поверхностей, расположенных на расстоянии друг от друга в блоках и агрегатах, проверяют при помощи специальных измерительных приборов характерных для данного вида операций. При измерении таких характеристик как межосевые расстояния и не параллельность осей, используют микрометры, индикаторы, а так же штангенциркули.
Соосность отверстий изготавливаемых для установки шарикоподшипников и сальников проверяют специальным технологическим валом после проведения сборочных операций. Если отклонение от соосности превышает 0,05 мм, то данное отверстие повторно проверяют, после чего намечают ряд действий по возможному исправлению брака.

Допуск соосности так же контролируют гладкими или ступенчатыми контрольными оправками, которые вставляются в соответствующие отверстия для проверки отклонений.

способ измерения несоосности отверстий — патент РФ 2073826

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам измерения несоосности отверстий. Сущность изобретения заключается в том, что в измеряемые отверстия вставляют с зазором измерительные ролики, обкатывают их по поверхности отверстий, измеряют на базовых длинах экстремальные отклонения поверхностей измерительных роликов от номинальной общей оси отверстий, по которым определяют несоосность отверстий и отклонение осей отверстий от общей оси. 1 з.п. ф-лы., 1 ил.

Рисунок 1

Формула изобретения

1. Способ измерения несоосности отверстий, заключающийся в том, что вставляют в контролируемые отверстия вспомогательные приспособления, измеряют их положение и по результатам измерений определяют несоосность, отличающийся тем, что в качестве вспомогательных приспособлений используют измерительные ролики, производят обкатывание ими поверхности измеряемых отверстий, диаметр роликов выбирают меньше диаметра контролируемых отверстий, измерение положения роликов осуществляют на базовых длинах относительно номинальной общей оси отверстий во взаимно перпендикулярных плоскостях, а определение несоосности производят по экстремальным значениям отклонений поверхностей роликов.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что по экстремальным значениям отклонений поверхностей роликов от номинальной общей оси отверстий дополнительно определяют отклонение осей отверстий от их фактической общей оси.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способам измерения несоосности отверстий.

Известен способ измерения несоосности двух поверхностей вращения детали относительно их общей оси (авт.св. N 448346, кл. G 01 B 5/24, 1974 г.), заключающийся в том, что деталь базируют по среднему сечению одной поверхности и ее торцу и измеряют несоосность второй поверхности относительно общей оси при вращении детали относительно оси, проходящей через центр базирующей поверхности и перпендикулярной ее торцу, причем отклонение общей оси от оси вращения детали в среднем и крайнем сечении второй поверхности измеряют и получают результат.

Недостатком этого способа является большая погрешность измерения из-за того, что на результат измерения влияет неперпендикулярность оси отверстия торцу детали, по которому ее базируют, отклонение оси оправки от оси вращения, отклонение оси базового отверстия от оси вращения. Кроме того, не решена задача определения величин, входящих в формулу для определения несоосности.

Известен способ измерения отклонения от несоосности отверстий относительно их общей оси (авт. св. N 605073, кл. G 01 B 5/24, 1978 г.), заключающийся в том, что для каждого отверстия подбирают свою оправку, устанавливают их в отверстия без зазора, базируют деталь оправками на ножи, выполненные в виде двух качающихся относительно осей коромысел, перпендикулярных к общей оси отверстий, вводят в контакт с концами оправок измерители линейных перемещений, поворачивают деталь на 90^o и по результатам измерения судят о несоосности.

Недостатком этого способа является невысокая точность измерения, так как способ не позволяет различить, сместилась ли ось отверстия параллельно или изменилось ее направление. Изменение направления оси отверстия относительно точки контакта измерителем линейных перемещений с концами оправок дает вклад в погрешность измерения таких деталей. В результат измерения вносят погрешность и зазоры коромысел в осях, различная их деформация под весом детали с оправками. Необходимость подбирать под каждое отверстие свою оправку тоже влияет на погрешность, так как диаметр подобранной оправки зависит от усилия соединения ее с деталью.

Задачей, решаемой предлагаемым способом, является повышение точности измерения и расширение функциональных возможностей.

Это достигается тем, что в способе измерения несоосности отверстий, заключающемся в том, что в них вставляют измерительные ролики, базируют их по поверхности измеряемых отверстий, после чего измеряют на базисных длинах положения поверхностей измерительных роликов относительно номинальной общей оси отверстий, по результатам измерения определяют их несоосность, измерительные ролики вставляют в отверстия с зазором, обкатывают их по поверхности измеряемых отверстий, при этом определяют на базовых длинах экстремальные отклонения поверхностей измерительных роликов от номинальной общей оси отверстий во взаимно перпендикулярных плоскостях, пересекающихся по номинальной общей оси отверстий, по которым определяют несоосность отверстий.

Кроме того, по экстремальным отклонениям на базовых длинах поверхностей измерительных роликов от номинальной общей оси отверстий определяют отклонение осей отверстий от их фактической общей оси.

На чертеже представлена схема, поясняющая реализацию способа.

На основании 1 устанавливают датчики 2-9 линейных перемещений следующим образом и настраивают их по эталонной детали.

Задают прямоугольную систему координат, помещая начало на номинальной общей оси отверстий эталонной детали, установленной на основании 1. Ось Y направляют по этой номинальной оси отверстий, ось Х в дополнение до правой системы координат (например, ось Z перпендикулярно плоскости основания, ось Х вдоль этой плоскости).

Датчики 2 5 линейных перемещений устанавливают на основании 1 с возможностью измерения в плоскостиyz} нормально оси Y на заданных базовых расстояниях b₁, b₂, b₃ между ними.

Датчики 6-9 устанавливают на основании 1 в плоскостиX, Y} с возможностью измерения нормально оси Y на тех же базовых расстояниях с теми же координатами по оси Y, что и датчики 2-5 в паре с ними. При этом датчики 2 и 6 устанавливают по осям координат Z и Х соответственно.

Каждый измерительный ролик 10, 11 имеет диаметр, близкий к нижней границе допуска на соответствующее измеряемое отверстие 13, 14.

Диаметр каждого ролика измеряется с высокой точностью известными методами.

Все датчики 2-9 настраиваются по измерительным роликам 10, 11, установленным в отверстия эталонной детали.

После настройки на основание 1 устанавливают измеряемую деталь так, чтобы общая ось измеряемых отверстий располагалась примерно по оси Y с фиксацией детали при необходимости, например, по упорам 12. Затем в измеряемые отверстия 13, 14 вставляют измерительные ролики 10, 11. Их базируют по поверхности измеряемых отверстий, прижимают эти ролики к поверхностям отверстий с заданным усилием.

Затем измеряемые ролики обкатывают по поверхности измеряемых отверстий и по датчикам 2-9 определяют координаты точек экстремумов перемещения поверхности каждого измерительного ролика 10, 11 при обкатывания.

На чертеже пунктиром показана поверхность, которую описывает каждый измерительный ролик 10, 11 при обкатывании отверстий 13, 14 соответственно.

При использовании в качестве датчиков 2-9 линейных перемещений стрелочных приборов (например, типа индикаторов) значения координат экстремальных отклонений поверхностей измерительных роликов 10, 11 определяются следующим образом. При настройке по эталонной детали датчики настраивают так, чтобы начало отсчета находилось в середине диапазона измерения. На пути возможного перемещения стрелки с обеих сторон от нее устанавливают флажки с возможностью перемещения по пути перемещения стрелки и взаимодействия с ней. При обкатывании стрелка каждого датчика 2-9 раздвигается флажки, и после завершения процесса обкатывания флажки показывают координаты экстремальных отклонений, а расстояние между ними в единицах шкалы датчика дает размах биений измерительных роликов 10, 11. Координаты положения самих датчиков 2-9 известны из их установки.

Величина отклонения поверхности каждого измерительного ролика 10, 11 от оси Y в определенном направлении измерения каждого датчика 2-9 равна сумме диаметра измерительного ролика 10, 11 с результатом измерения соответствующего датчика.

Пусть определенные таким образом координаты точек минимального и максимального отклонения поверхностей измерительных роликов будут соответственно , где i 2, 3.9 номер датчика.

Учитываем, что для i 2-5 и , для i 6-9, , для i 6,7 и , для i 8, 9, , для i 2, 3, , для i 4, 5, Y₂ Y₆ 0, Y₃ Y₇ b₁, Y₄ Y₈ b₁ + b₂, Y₅ Y₉ b₁ + b₂ + b₃.

Здесь X_in; X_ix, Z_in, Z_ix показания датчиков 2-9, d₁ и d₂ диаметры роликов 10, 11 соответственно.

Тогда координаты точек O₁, O₂ и O₃, O₄, лежащих на осях соответственно отверстий 13, 14 в плоскостях, перпендикулярных оси Y и расположенных на базовых расстояниях, определяются по показаниям датчиков и равны:

Координаты точек O₅ и O₆, лежащих на общей оси отверстий 13, 14 и на осях этих отверстий, соответственно будут

Через пары точек O₁, O₂ и O₃, O₄ проведем прямые L₁, L₂, соответствующие осям отверстий 13 и 14 соответственно.

Через точки O₅, O₆ проведем прямую L₃, соответствующую общей оси отверстий 13, 14.

Расстояние от точки Р (X₀, Y₀, Z₀) до прямой, проходящей через точки P₁ (X₁, Y₁, Z₁) и Р₂ (Х₂, Y₂, Z₂), определяется по формуле (Г. Корн, Т.Корн. Справочник по математике. М. Наука, 1968, с.81-83).

где направляющие косинусы прямой,

Преобразуя, получаем:

По этой формуле находим последовательно расстояния от точек O₃, O₄, лежащих на оси отверстия 14 на базовых расстояниях до оси базового отверстия 13

где
Аналогично определяется по той же общей формуле (2) расстояние H_L1,04 от другой точки O₄, расположенной на базовом расстоянии O₃, до оси L₁ отверстия 13.

Несоосность отверстия 14 относительно оси отверстия 14, являющегося базовым, определяется согласно ГОСТ 24642-81 как H_1,2 max (H_L1,03, H_L1,04).

Отклонение осей отверстий 13, 14 от фактической общей оси этих отверстий 13, 14 от фактической общей оси этих отверстий определяется как максимальное расстояние от точек O₁, O₂, O₃, O₄ до прямой L₃ по этой же формуле (2) согласно тому же ГОСТ.

Диаметр отверстий 13, 14 определяется как сумма минимального размаха биения поверхности измерительного ролика и его диаметра:

При отличии базовой длины от базы расположения датчиков 2 9 результаты измерения легко пересчитываются на новую базовую длину. Например, если для отверстия 13 координаты концов базовой длины будут (O, Y₀,O) и (O, Y_b,O) b₁>Y₆>Y_O>O, то результаты измерения на этих базовых длинах (со штрихом) связаны с результатами измерения на начальной базовой длине соотношением

Таким образом, способ позволяет более точно измерять несоосность отверстий, а также отклонение осей отверстий от их общей оси, поскольку учитывает направление оси каждого отверстия, позволяет исключить влияние несоосности оправки и отверстия на результат измерения, а также устранить погрешности, указанные в критике прототипа.

Способ позволяет также расширить функциональные возможности и одновременно с несоосностью определять отклонение от общей оси отверстий, измерить диаметр, овальность и конусность отверстия.

Астрономы обнаружили загадочную черную дыру, вращающуюся вбок

колебание, детка

Возможно, она получила небольшой толчок во время формирования. 24 февраля 2022 г.

Астрономы недавно обнаружили смещенную черную дыру, которая отклоняется от своей оси примерно на 40 градусов. Ученые впервые наблюдают такое необычное поведение черной дыры, и они полагают, что это может быть связано с легким толчком, который она получила после своего рождения.

Открытие подробно описано в исследовании, опубликованном в четверг в журнале Science.

ЧТО НОВОГО — Юри Поутанен, профессор астрономии Северного института теоретической физики и ведущий автор исследования, начал наблюдать черную дыру MAXI J1820+070 еще в 2019 году, когда заметил, что излучение этого объекта крайне поляризованы.

«Мы никогда не видели ничего подобного», — говорит Поутанен Inverse. «Это означает, что если она сильно поляризована, то в системе имеется большое нарушение симметрии».

Рентгеновские двойные системы включают черную дыру и звезду-компаньон, каждая из которых вращается вокруг друг друга, вращаясь вокруг своей оси. Их вращение имеет тенденцию быть выровнены друг с другом, будучи перпендикулярными плоскости их орбиты.

Когда эти два объекта сблизятся друг с другом за счет гравитационного притяжения, черная дыра высосет материал из своей звезды-компаньона. Этот материал сформирует вокруг черной дыры аккреционный диск, испускающий излучение.

Часть этого материала вырывается из бездны черной дыры и в конечном итоге падает на границу, окружающую черную дыру, также известную как горизонт событий, прежде чем выстрелить в виде двух мощных струй плазмы.

Иллюстрация двойной системы черной дыры, где черная дыра откачивает газы от ближайшей звезды. ЭСО/л. Calçada

Джеты представляют собой два коротких луча вещества, испускаемых из-за горизонта событий, и поэтому служат признаком вращения черной дыры вокруг своей оси.

Команда нового исследования собрала данные о наклоне, положении и угле струй и создала трехмерную ориентацию струй.

Но они столкнулись с проблемой: струи выбрасывали материал, который находился на расстоянии не менее 40 градусов друг от друга. Это самое большое смещение, когда-либо наблюдавшееся в рентгеновской двойной системе.

Возможно, это как-то связано с его рождением. Черные дыры — это компактные области пространства с настолько сильным гравитационным притяжением, что ничто не может избежать их влияния, даже сам свет.

Некоторые черные дыры образуются после смерти звезды. После того, как у звезды заканчивается топливо и она разрушается под тяжестью собственной гравитации, она взрывается мощной сверхновой, которая часто оставляет после себя черную дыру. место.

«Единственное разумное объяснение состоит в том, что смещение образовалось, когда образовалась черная дыра», — говорит Поутанен.

После гибели массивной звезды вылетела так называемая нейтринная ракета. Нейтрино — это субатомные частицы, похожие на электроны, но с гораздо меньшей массой.

«Нейтринная ракета была выброшена в одном направлении больше, чем в другом», — говорит Поутанен.

Эта нейтринная ракета пнула черную дыру в одном направлении, что нарушило выравнивание системы.

ЧТО ДАЛЬШЕ — Астрономы, стоящие за недавними наблюдениями, хотят увидеть больше сообщений об этом рассогласовании в других системах, прежде чем они смогут точно узнать, что его вызывает.

Они надеются использовать недавно запущенную НАСА космическую обсерваторию Imaging X-Ray Polarimetry Explorer (IXPE), которая будет наблюдать за самыми экстремальными объектами в космосе в рентгеновском диапазоне, для наблюдения за двойной системой и другими подобными ей объектами.

«Он может наблюдать поляризацию рентгеновских лучей и измерять симметрию в системе», — говорит Поутанен.

Поутанен считает, что смещение черных дыр может помочь объяснить другие данные наблюдений за черными дырами, где некоторые явления этих космических зверей остаются необъяснимыми.

«Теперь, если у нас действительно есть рассогласование и мы его наблюдаем, то эти модели на самом деле имеют хорошую поддержку, потому что раньше это было просто теоретическое воображение», — говорит Поутанен. «Если мы предположим, что у нас есть рассогласование, то, может быть, это не так уж и безумно».

Abstract — Наблюдательные признаки черных дыр в рентгеновских двойных системах зависят от их масс, спинов, скорости аккреции и угла рассогласования между спином черной дыры и орбитальным угловым моментом. Мы представляем оптические поляриметрические наблюдения рентгеновской двойной черной дыры MAXI J1820+070, на основании которых мы определяем позиционный угол оси орбиты двойной системы. Объединив это с предыдущими определениями оси ориентации релятивистского джета, которая отслеживает вращение черной дыры, и наклона орбиты, мы определяем нижний предел угла отклонения орбиты от вращения. Несоосность должна быть связана либо с бинарной эволюцией, либо со стадиями формирования черной дыры. Если другие рентгеновские двойные системы имеют такие же большие рассогласования, это приведет к смещению измерений масс и спинов черных дыр с использованием рентгеновских наблюдений.

Связанные теги

• Астрономия
• Космические науки

Поделиться:

Взгляд из смещенных пар черных дыр Что мы можем узнать о черных дырах, которые не соответствуют двоичным файлам, которым они принадлежат?

Вы крутите свой путь, а я буду крутить свой

Вверху: вращения черной дыры выровнены с орбитальным угловым моментом системы (положительный χ _эфф ). Внизу: спины черной дыры не совпадают с орбитальным угловым моментом системы (отрицательный χ _eff ). [Керри Хенсли]

Сбор гравитационных волн от слияния черных дыр звездной массы позволяет нам ответить на один из фундаментальных вопросов астрофизики высоких энергий: как появились черные дыры, существующие сегодня во Вселенной? Масса и вращение черной дыры намекают на то, образовалась ли она непосредственно в результате коллапса массивной звезды или в результате процесса, называемого иерархическое слияние — образование больших черных дыр путем последовательных слияний более мелких.

Одним из свойств, которое мы можем использовать для исследования происхождения черных дыр в сливающихся двойных системах, является параметр эффективного спирального спина , обозначаемый х _эфф , который является мерой того, насколько выровнены спины черных дыр с орбита двойной пары. В некоторых системах черные дыры вращаются в том же направлении, что и их орбиты, что дает системе положительные χ _эфф . В других случаях одна или обе черные дыры наклонены и вращаются в направлениях, противоречащих их орбитальному движению, что дает системе отрицательное значение х _эфф . Недавняя публикация посвящена поиску наиболее смещенных двоичных файлов черных дыр, чтобы понять происхождение черных дыр во Вселенной сегодня.

Теоретические функции распределения вероятностей (вверху) и кумулятивные функции распределения (внизу) для эффективных параметров спирального вращения (χ _eff ) двойных систем, содержащих одну (оранжевый) или две (синие) черные дыры, образовавшиеся в результате иерархического слияния. Различные линии на верхней панели показывают эффект различных начальных вращений черных дыр. [Фишбах и др. 2022]

Мониторинг рассогласования

Майя Фишбах (Северо-Западный университет) и ее сотрудники начали свое исследование с предсказания спинов черных дыр в двойных системах, в которых хотя бы один элемент образовался в результате иерархического слияния. Расчеты команды показали, что иерархическое слияние приводит к значительному количеству черных дыр со спинами, смещенными от направления их орбитального движения. В частности, команда предсказала, что 16% двойных черных дыр будут иметь χ _эфф меньше -0,3, независимо от того, один или оба члена двойной системы возникли в результате иерархического слияния.

Имея это предсказание в руках, Фишбах и соавторы обратились к данным, оценивая значения χ _эфф 69 сливающихся пар черных дыр в третьем Каталоге переходных процессов гравитационных волн (GWTC-3), который является самым последним. каталог событий гравитационных волн, обнаруженных LIGO и Virgo. В зависимости от модели, используемой для анализа данных, команда обнаружила, что максимальная доля двойных систем с χ _эфф меньше -0,3 составляет 4,2%.

Доказательства скудных слияний

Ожидаемое количество событий гравитационных волн для систем с χ _eff меньше -0,3, которые мы ожидаем наблюдать, как функция доли иерархических слияний (HM) и общего числа наблюдаемых событий. [Фишбах и др. 2022]

Учитывая небольшую долю сильно смещенных систем черных дыр, команда обнаружила, что иерархические слияния, вероятно, заполняют не более 26% двойных систем черных дыр. Интересно, что только 69Ожидается, что % из массивных черных дыр (60 солнечных масс) будут продуктами иерархического слияния, а это означает, что некоторые из этих массивных черных дыр, скорее всего, являются результатом коллапса огромных звезд — открытие, которое имеет значение для нашего понимания звездных недр и ядерная физика.