Пантелеенко Ф.И. и др. - Восстановление деталей машин (1038481), страница 67
Текст из файла (страница 67)
56 НКС. Предусмотрена наплавка цилиндрической части шейки вала, исключая галтель. В этом случае применяют порошковую проволоку ПП-АН-122 или ПП-АН-128, проволоку Нп-ЗОХГСА и смесь флюсов АН-348 и АНК-18. После наплавки зону галтелей шлифуют по радиусу, равному радиусу скругления у нового вала, с углублением в тело шейки на 0,4...0,5 мм.
Полезно зону галтелей после шлифования обработать дробью. Перед установкой и приваркой дополнительной ремонтной детали в виде стальных закаленных полуколец на шейки коленчатого вала из высокопрочного чугуна необходимо нанести разгружающие выточки на галтелях в плоскости, перпендикулярной плоскости кривошипа. Усталостную прочность восстанавливаемых деталей повышают наклепоа, который создает в поверхностном слое металла сжимающие остаточные напряжения.
Применяют следующие виды механического упрочнения поверхностей деталей: обкатывание, дробеструйную и центробежную обработку, чеканку, выглаживание. Механическое упрочнение рекомендуется и для повышения усталостной прочности элементов деталей, восстановленных наплавкой, гальваническими покрытиями и напылением. В ходе поверхностного пластического деформирования значительное число трещин, находящих- Глава 5. ВОССХ мной~~~„ ОИЛВДЯт,~л- Ся В ПОВЕ И тном ЦЕЛЬНЫМ.
Паве лоЕ, сМЫкается, а „ нич оверхностнь,д ся а Объем этого ЕСКИХ СВОД Ств йаКЛЕП выр авййВ О Слоя СтаНов вающие напря кения Различны частков по ИЯ Из7. ает зйачени прткениями " подавляются мес ЛогИЧ Рь'е повыщ и, кото ВйОвЬ С НЫе созданными х Но ВЛИяет Н а пове выносл щают предел и сжим ОдйМО ЗаКайЧ РхноСТЬ ВЫХа~К ИВОСТИ Мате НЧйвать райьщ 'Кйвайй ериал теме От действ ия сил щлй снят натяг в ьще, чем буд т Ри ™ифовании Е ° й Наибольще Оваийя В ТЕХНОЛОГИЧ обо применение ческе Рудованйя ие нащло пе еч Р ную подачи * имеющие ме Жат ста,„„, атывание роликами. 8 ка Ийст Риспособл мехайи,, кие кач Усилием Румент ~накат "М обычно ление Устанав ВлйваЮТ на е продольй, меж ем поп но под О подачи иней и и а суппор стс У ийструмент ' '7РИ Обкатыв Р~~®имается к том ид Повьццения ью имеет место Рхностед в конт; вайий пове ц„5О преде есто трени „~~~ кончх фильным подп йгают в Рез л атого Вала ",бура а дост ливости коленч 1 7,5~~ б пружиненны Ус Рол Ом зульта7е ывания двйга7( к оси дет илие Упрочне изготовлен ййя йым из тве талтелед и, обе * ' '" К,ОСЬРОЛ ика соста Рдо~о спла~ Руийая обраб авляет угол 36 прочнос и РабОтка пр единенид .
лементов " для Увеличен механически и о орудован „я нов* деталед с Рй Ой Вах дроб " неВма7;ически я Р~ботки дробь соь выбрасывае я е дробеметы 8 ью использую аль ную матических ус д йаклепа З... 7 или чугунну~ давлением 9 о с~вах "Омй дробь ".0,б Рость ейыаем расхо вают более вы или меполета дроб О де энергии и соКУЮ Произ в опаснос и. сйовнод йе ПОЗВОЛЯЮТ Е зводинос" епа Пр цесс состо установлен то енин пове х ращения р ховатость об б 0 рх ности. е пневматич л ческим мол ра Отки о рабатывае лотком еще 7икают значи ф больще уху ительные не этом случа дщает ще- ~ овности„с ае на пове оответствующие рхнасти возщие профилю бодка.
ВОССТАНОВЛЕНИЕ УСТАЛОСТНОЙ ПРОЧНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ 541 Дробеструйной обработке подвергают также основания зубьев шестерен, коромысла клапанов, звенья цепей, поворотные кулаки и другие детали. Упрочнение дробеструйным наклепом увеличивает срок службы сварных швов в 4 раза, крупномодульных зубчатых колес в 15 раз. Наклеп ротационным упрочнителем применяют, например, для упрочнения коленчатых и торсионных валов. Процесс ведут на токарном станке с помощью приспособления (см.
рис. 3.45). Усталостная прочность в результате наклепа повышается на 30...60 'Ъ. Этому способствует увеличение нормального давления ~силы удара) и продолжительности упрочнения, однако до определенного предела. Эффективным способом упрочнения галтелей на коленчатых валах является их чеканка.
Наклеп на упрочняемых поверхностях в этом случае создают при помощи бойков, которые приводятся в движение от вращающегося кулачка. Глубина наклепа при использовании чеканки больше в несколько раз, чем при обкатке. Структура и твердость поверхностного слоя в результате механического упрочнения изменяются в среднем на глубину 0,1...0,7 мм. Структура в этом случае приобретает направленное строение ~текстуру), а твердость среднеуглеродистых незакаленных сталей увеличивается на 30...40©4.
Термически обработанные стали, имеющие твердость 40... 45 НКС, в процессе наклепа увеличивают ее всего на 5...10 'Ъ, Алмазное выглаживание придает восстанавливаемым поверхностям высокие износостойкость и усталостную прочность. С увеличением силы выглаживания высота микронеровностей уменьшается до определенного предела, а затем может несколько возрасти за счет перенаклепа поверхности и ее разрушения. Поверхность под алмазное выглаживание предварительно шлифуют или растачивают.
Усилие выглаживания < 300 Н. В зону обработки подают индустриальное масло И-20А. Скорость выглаживания для сталей с твердостью 35....б7 НКС 200...280 м/мин, а подача 0,02...0,05 мм/об. Качество выглаживания определяется формой и радиусом рабочей части инструмента, величиной радиального усилия, числом ходов, подачей и скоростью выглаживания. Рабочая часть иглы имеет радиус сферы 0,8... 3 мм. Крепление инструмента пружинное. Шероховатость обработанной поверхности достигает Ра О,! ...0,05 мкм, микротвердость увеличивается на 50...бО 'Ъ, глубина наклепанного слоя достигает 400 мкм, на поверхности остаются значительные напряжения сжатия. Алмазное выглаживание рекомендуется для упрочнения наплавленных и гальванических покрытий, Усталостная прочность при этом повышается более чем в 2 раза.
Глава 5. ВОССТАНОВЛЕНИЕ СВОЙСТВ ДЕТАЛЕЙ 542 5.5. Восстановление жесткости деталей 5.5.1. Содержание кроиесса восстановления жесткости Характерные повреждения упругих элементов — изменение геометрических размеров и жесткости. Определяющий геометрический размер, например, винтовых пружин — это их длина в свободном состоянии.
Уменьшение жесткости, например, клапанных пружин двигателя приво- После алмазного выглаживния поверхностные слои приобретаю. более однородное строение, резко сокращается число поверхностны> дефектов и концентраторов напряжений. Предел выносливости деталей с электролитическими и детонационными покрытиями повышают электронно-лучевой обработкой при нагреве до 1100... 1300 'С. Этот показатель повышается до 140 против 80 МПа для детали с покрытием без обработки.
Одно из перспективных направлений повышения усталостной прочности деталей основано на использовании неравновесной термодинамики. Самоорганизующиеся технологии обработки материалов связаны с обеспечением условий, при которых создается, воспроизводится или совершенствуется структура материала в процессе обмена системы энергией и веществом с окружающей средой. Материалы, полученные в этих условиях, имеют однородные структуру и химический состав. Основы теории самоорганизации заложены в 30-40 годах прошлого века применительно к живой природе. Развитие кибернетики, а затем синергетики как теории самоорганизующихся структур предопределило универсальность механизма самоорганизации, являющегося общим как в живой, так и в неживой природе.
В основе этой теории лежит принцип минимума производства энтропии, объясняющий процессы самоорганизации диссипативных структур с реализацией обратной внутренней связи. Роль этих связей играют структурные элементы, контроль за которыми позволяет управлять свойствами материала.
Примером материалов подобного типа являются сплавы с памятью формы (или сверхупругие сплавы). В них структурным элементом, служащим обратной связью, является термоупругий мартенсит. При деформации сплава подводимая энергия расходуется на мартенситное превращение, а при снятии нагружения ввиду обратимости превращения она диссипируется. Созданные сплавы с памятью формы составляют основу для получения на базе неравновесной термодинамики «неуставаемых» материалов, способных бесконечно долго работать в условиях циклических нагрузок. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЖЕСТКОСТИ ДЕТАЛЕЙ енная Рис.
5.4. Зависимость осевой деформации Ь иовой, восстанавливаемой и изиошениой пружин от силы Р: Р„и ܄— нормативные значения силы и деформации; Р— сила, необходимая для придания изношенной пружине деформации о„; а — уменьшение длины изношенной пружины; ~ — начальная длина пружины дит к уменьшению его мощиости и перерасходу топлива. Жесткость у определяется отношением силы или момента, приложенных к детали, к величине создаваемой деформации: Р М вЂ” или о 'ч' где Р— сила, Н; М вЂ” момент, Н.м; о — осевая деформация, м; ~р — угловая деформация, рад.
Значение жесткости у численно равио тангенсу угла наклона графика жесткости к оси деформаций. Формально восстановление винтовой пружины заключается в совмещении начальной точки графика жесткости с началом координат ~рис. 5.4), т.е. в растяжении пружины на величину и, а затем в повороте линии графика относительно начала координат до совмещения ее с линией графика новой пружины, т.е. придания первоначальной жесткости. Сущность восстиноюеиия жесткости заключается в повышении модуля упругости материала путем его объемного пластического деформирования. Для этой цели применяют механическую, химико- термическую и термомеханическую обработку.
Тепловые и химические воздействия способствуют распространеиию структурных превращений вглубь материала восстанавливаемого элемента. ВОССТАНОВЛЕНИЕ МАССЫ ДЕТАЛИ И ЕЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ 547 Лщд трах тт1П Однако комплект деталей одного агрегата формируют из деталей с :ущественно меньшим допуском на их массу Лт„„~в граммах): Ь~д /Л~д На операции образования комплектов деталей будущих агрегатов 1одбирают детали с разбросом масс Лтд „, т.е. входящих в одну массо«ую группу. Если масса детали оказывается за пределами допуска ~см, формулу 5.5)1 или невозможно подобрать комплект деталей с допуском Лтд „, то прибегают к срезанию лишней массы или закреплеиию недостающей.
1оследний случай встречается редко, Лишнюю массу поршневого ком«лекта убирают, например с нижнего объема бобышек поршня. Имеются детали типа шатунов, части которых участвуют в двух движениях, одно из которых поступательное. В таком случае одновре~енно на двух весах взвешивают верхнюю и нижнюю головки шатунов. 1ишнюю массу металла фрезеруют с приливов на головках. 5.6.2. Восстановление распределения массы детали относительно осей вращения и инериии Вращающаяся деталь является полностью уравновешенной, если реультирующие сила инерции и момент инерции равны нулю. Условия «олиой уравновешенности такой детали: Мр~ =,Г т,г; = 0 г =0'„ или !=1 Например, массы деталей поршневой группы (поршня, поршневого пальца, поршневых и стопорных колец), входящих в комплект двигателя внутреннего сгорания„должны отличаться друг от друга не более как на ~...4 г, Эти сборочные единицы взвешивают на весах НПВ-!-2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
