Посадка с применением низкой температуры

Нагрев деталей больших габаритов представляет известную трудность и требует специального оборудования. Поэтому, когда охватывающая деталь неудобна для разогрева, а охватываемая деталь имеет сравнительно небольшие размеры, лучше пользоваться обратным методом, т.е. получать нужную разность температур сопрягаемых деталей за счет охлаждения охватываемой детали.

Сущность процесса заключается в том, что при охлаждении до весьма низкой температуры наступает временное уменьшение диаметра охватываемой детали и благодаря этому она свободно входит в отверстие другой детали, в которую должна быть установлена.

По сравнению с другими способами прессовые посадки, осуществляемые с применением низких температур, имеют ряд существенных преимуществ:

  1. Обеспечивается большая прочность соединения в силу того, что при этом способе не происходит снятие отдельных гребешков и образования задиров на прессуемых поверхностях, а следовательно, менее вероятно возможное ослабление соединения в эксплуатации.
  2. Не наблюдается неравномерной усадки металла, как это бывает при запрессовке деталей на прессе, а следовательно, нет опасности появления вредных остаточных напряжений.
  3. На сопрягаемых поверхностях отсутствует слой окалины, что также способствует прочности соединения.
  4. Применение охлаждения наиболее благоприятно сказывается при осуществлении посадок малых охватываемых деталей и крупных охватывающих, как, например, посадка седел клапанов в паровые пробки, посадка пальцев в регулирующее кольцо, запрессовка букс. В этих случаях требуется гораздо меньше затрат энергии на охлаждение малых охватываемых деталей, чем на нагрев больших охватывающих.
  5. Глубокое охлаждение не вызывает изменений в структуре закаленном детали, поэтому метод охлаждения наиболее удачен для сопряжения термически обработанных деталей.

Обработку деталей холодом можно осуществить в специальных рефрижераторных установках, либо в примитивных холодильных устройствах в виде деревянных ящиков, с хорошей их изоляцией изнутри.


В качестве охлаждающей среды для указанных целей используются: жидкий воздух, сухой лед (твердая углекислота) и жидкий азот. Жидкий азот и воздух дают наиболее низкую температуру:- 180-195°С, чего вполне достаточно для посадки деталей с натягом от 0,05 до 0,08 мм.

Для осуществления прессовых посадок часто применяется комбинированный метод, т. е. охлаждение охватываемой детали с одновременным подогревом охватывающей.
В данном случае гарантируется заведомо больший зазор и запрессовка деталей с большим натягом происходит гораздо надежнее.
Величину усадки при охлаждении или величину расширения при нагревании подсчитывают по формуле:

d=a(t2-t1)D,

где d — величина усадки, мм; а — коэффициент линейного расширения; t1 и t2 исходная и конечные температуры, град., D — посадочный диаметр.

Качество сборки прессовых соединений контролируется внешним осмотром для выявления возможных трещин и других пороков, которые не допускаются по техническим условиям, а также проверяется сохранение внешних размеров и габаритов собранного соединения.

Для проверки плотности взаимного прилегания поверхностей применяется простукивание мест соединений стальным молотком. Для тяжело нагруженных деталей и узлов, подвергающихся в эксплуатации воздействию высоких температур, допускается выборочный контроль путем распрессовки соединения с замером прилагаемых усилий.

Сборка прессовых соединений с помощью температурных воздействий требует особого внимания и безоговорочного выполнения всех правил техники безопасности. Грязь, захламленность рабочего места являются причиной производственного брака и травматизма.

При нагревании или охлаждении необходимо тщательно соблюдать меры предосторожности:

  • не прикасаться к нагретым или охлажденным деталям голыми руками, особенно после погружения их в жидкий газ. Для этого надо применять клещи, специальные захваты и рукавицы
  • не допускать попадания жидкости на одежду и части тела, так как это может вызвать сильные ожоги.

Неосторожное обращение с нагревательными приборами или холодильными установками, особенно с теми, в которых содержится жидкий азот или воздух, часто приводит к возникновению загораний и другим недопустимым явлениям. Помещения, где производится нагрев деталей и охлаждение, должны быть изолированы от общих сборочных цехов и иметь приточно-вытяжную вентиляцию. Все лица, принимающие участие в нагревании и охлаждении деталей, должны быть специально проинструктированы.