Kwa nini kucheza kwa mionzi na uvumilivu sio sawa

Kuna mkanganyiko unaozunguka uhusiano kati ya usahihi wa kuzaa, uvumilivu wake wa utengenezaji na kiwango cha idhini ya ndani au 'kucheza' kati ya barabara na mipira. Hapa, Wu Shizheng, mkurugenzi mkuu wa fani ndogo na ndogo za fani za JITO, anaangazia kwa nini hadithi hii inaendelea na ni wahandisi gani wanapaswa kuangalia.

Wakati wa Vita vya Pili vya Ulimwengu, katika kiwanda cha makombora huko Scotland, mtu anayejulikana sana kwa jina la Stanley Parker aliendeleza dhana ya msimamo wa kweli, au kile tunachojua leo kama Geometric Dimensioning & Tolerancing (GD&T). Parker aligundua kuwa hata kama sehemu zingine za kazi zinazotengenezwa kwa torpedoes zilikataliwa baada ya ukaguzi, bado zilipelekwa kwa uzalishaji.

Baada ya kukagua kwa karibu, aligundua kuwa ilikuwa kipimo cha uvumilivu ambacho kilikuwa cha kulaumiwa. Uvumilivu wa jadi wa XY uliunda eneo la uvumilivu wa mraba, ambalo liliondoa sehemu hiyo ingawa ilichukua sehemu katika nafasi ya mviringo iliyozunguka kati ya kona za mraba. Aliendelea kuchapisha matokeo yake juu ya jinsi ya kuamua msimamo wa kweli katika kitabu kiitwacho Michoro na Vipimo.

* Kibali cha ndani
Leo, uelewa huu unatusaidia kukuza fani ambazo zinaonyesha kiwango fulani cha uchezaji au kulegea, inajulikana kama kibali cha ndani au, haswa, mchezo wa radial na axial. Uchezaji wa radial ni kibali kilichopimwa sawa na mhimili wa kuzaa na mchezo wa axial ni kibali kilichopimwa sawa na mhimili wa kuzaa.

Mchezo huu umeundwa kwa kuzaa kutoka mwanzo ili kuruhusu kuzaa kuunga mkono mizigo katika hali anuwai, kwa kuzingatia mambo kama vile upanuzi wa joto na jinsi ulinganifu kati ya pete za ndani na nje utaathiri kuzaa kwa maisha.

Hasa, kibali kinaweza kuathiri kelele, mtetemo, mafadhaiko ya joto, kupunguka, usambazaji wa mzigo na maisha ya uchovu. Mchezo wa juu wa radial ni wa kuhitajika katika hali ambapo pete ya ndani au shimoni inatarajiwa kuwa moto na kupanuka wakati wa matumizi ikilinganishwa na pete ya nje au nyumba. Katika hali hii, uchezaji katika kubeba utapungua. Kinyume chake, uchezaji utaongezeka ikiwa pete ya nje itapanuka zaidi ya pete ya ndani.

Uchezaji wa axial wa juu unahitajika katika mifumo ambapo kuna utofauti kati ya shimoni na nyumba kwani upotoshaji unaweza kusababisha kuzaa na kibali kidogo cha ndani kufeli haraka. Kibali kikubwa pia kinaweza kuruhusu kuzaa kukabiliana na mizigo ya juu zaidi kwani inaleta pembe ya juu ya mawasiliano.

* Vipimo
Ni muhimu kwamba wahandisi wanapiga usawa sahihi wa kibali cha ndani katika kuzaa. Uzaaji mkali sana na uchezaji wa kutosha utazalisha joto na msuguano mwingi, ambayo itasababisha mipira kuteleza kwenye barabara ya mbio na kuharakisha kuvaa. Vivyo hivyo, idhini kubwa itaongeza kelele na mtetemeko na itapunguza usahihi wa kuzunguka.

Usafi unaweza kudhibitiwa kwa kutumia fiti tofauti. Uhandisi inafaa rejea kibali kati ya sehemu mbili za kupandisha. Hii kawaida huelezewa kama shimoni kwenye shimo na inawakilisha kiwango cha kubana au kulegea kati ya shimoni na pete ya ndani na kati ya pete ya nje na nyumba. Kawaida hujidhihirisha kwa usawa, kibali kinachofaa au kibano cha kuingiliwa.

Kukazana kati ya pete ya ndani na shimoni ni muhimu kuiweka mahali pake na kuzuia kutambaa au utelezi usiohitajika, ambao unaweza kutoa joto na mtetemeko na kusababisha uharibifu.

Walakini, kifafa cha kuingiliwa kitapunguza kibali kwenye mpira uliopanuka wakati unapanua pete ya ndani. Sawa sawa sawa kati ya nyumba na pete ya nje katika kubeba na uchezaji wa chini wa radial itapunguza pete ya nje na kupunguza kibali zaidi. Hii itasababisha kibali cha ndani hasi - kwa ufanisi kutoa shimoni kubwa kuliko shimo - na kusababisha msuguano mwingi na kutofaulu mapema.

Lengo ni kuwa na uchezaji wa sifuri wakati fani inaendelea chini ya hali ya kawaida. Walakini, uchezaji wa radial wa awali ambao unahitajika kufanikisha hii unaweza kusababisha shida na kuteleza kwa mipira au kuteleza, kupunguza ugumu na usahihi wa kuzunguka. Mchezo huu wa kwanza wa radial unaweza kuondolewa kwa kutumia upakiaji wa mapema. Kupakia mapema ni njia ya kuweka mzigo wa axial wa kudumu kwenye kuzaa, mara tu inapowekwa, kwa kutumia washers au chemchemi ambazo zimefungwa dhidi ya pete ya ndani au ya nje.

Wahandisi lazima pia wazingatie ukweli kwamba ni rahisi kupunguza kibali katika sehemu nyembamba kwa sababu pete ni nyembamba na ni rahisi kuharibika. Kama mtengenezaji wa fani ndogo na ndogo, JITO Bearings inashauri wateja wake kuwa utunzaji zaidi lazima uchukuliwe na funguo la nyumba. Mzunguko wa shimoni na makazi pia ni muhimu zaidi na fani nyembamba za aina kwa sababu shimoni nje ya duara itabadilisha pete nyembamba na kuongeza kelele, mtetemo na wakati.

* Uvumilivu
Kutokuelewana juu ya jukumu la mchezo wa radial na axial kumesababisha wengi kuchanganya uhusiano kati ya uchezaji na usahihi, haswa usahihi ambao unatokana na uvumilivu bora wa utengenezaji.

Watu wengine wanafikiria kuwa kuzaa kwa usahihi wa juu hakupaswi kuwa na mchezo wowote na kwamba inapaswa kuzunguka kwa usahihi sana. Kwao, uchezaji wa radial huru huhisi sio sahihi na hutoa maoni ya ubora wa chini, hata ingawa inaweza kuwa ya usahihi wa hali ya juu iliyoundwa kwa makusudi na uchezaji huru. Kwa mfano, tumewauliza wateja wetu hapo zamani kwa nini wanataka kubeba kwa usahihi wa hali ya juu na wametuambia wanataka, "kupunguza uchezaji".

Walakini, ni kweli kwamba uvumilivu unaboresha usahihi. Muda mfupi baada ya kuja kwa uzalishaji wa wingi, wahandisi waligundua kuwa haifanyi kazi wala sio uchumi, ikiwa inawezekana hata kidogo, kutengeneza bidhaa mbili ambazo ni sawa kabisa. Hata wakati vigeuzi vyote vya utengenezaji vimewekwa sawa, kutakuwa na tofauti za dakika kati ya kitengo kimoja na kingine.

Leo, hii imekuja kuwakilisha uvumilivu unaoruhusiwa au unaokubalika. Madarasa ya kuvumiliana kwa fani za mpira, inayojulikana kama upimaji wa ISO (metric) au ABEC (inchi), inadhibiti upotoshaji unaoruhusiwa na vipimo vya kufunika ikiwa ni pamoja na saizi ya ndani na nje ya pete na mzunguko wa pete na barabara kuu. Kiwango cha juu cha darasa na uvumilivu mkali zaidi, kuzaa sahihi zaidi itakuwa mara tu imekusanyika.

Kwa kupiga usawa sawa kati ya usawa na mchezo wa radial na axial wakati wa matumizi, wahandisi wanaweza kufikia kibali bora cha kufanya kazi na kuhakikisha kelele ya chini na mzunguko sahihi. Kwa kufanya hivyo, tunaweza kumaliza mkanganyiko kati ya usahihi na uchezaji na, kwa njia ile ile ambayo Stanley Parker alibadilisha kipimo cha viwandani, kimsingi kubadilisha njia tunayoangalia fani.


Wakati wa kutuma: Mar-04-2021