Пантелеенко Ф.И. и др. - Восстановление деталей машин (1038481), страница 78
Текст из файла (страница 78)
Технологические основы восстановления таких элементов были расмотрены в разд. 5.5.2. Упругость спиральных пружин восстанавливают термомеханичеким способом с помощью установки ОРГ-27530. Пружину сжимают до оприкосновения витков и через нее пропускают ток величиной 420 А в ечение 18 с. (Значения величин приведены для восстановления пружин лапанов и сцеплений.) В течение времени нагрева температура детали ,остигает 830...850 'С.
Отключают подачу тока, а пружину медленно (в ечение 17 с) растягивают из расчета, чтобы ее длина увеличилась на ,5 мм по сравнению с длиной новой пружины. Затем пружину сбрасы,ают в закалочную емкость с маслом АС-8. Однако способ не обеспечи1ает длительного сохранения жесткости пружин в эксплуатации. Другой способ электромеханического восстановления пружин залючается в следующем. В патрон токарного станка устанавливают оп«авку с роликом (рис. 6.15). Свободный конец оправки касается центра «иноли.
Первый виток пружины раздвигается штоками, расстояние меж~у которыми соответствует шагу спирали пружины. Деформирующий юлик, установленный на резцедержателе, подводится к витку пружины с силием Ф. Ролик выполнен из стали ШХ15, термообработанной до твердости 60...62 НКС. Рабочий профиль ролика соответствует форме сечения пружины. Включается механизм вращения шпинделей одновременно 98 Глава 6. ВЫБОР 11РОЦЕССОВ ВОССТЛНОВЛЕ11ИЯ ДЕ 1'ЛЛЕЙ замыкается электрическая цепь источник тока — оправка — деформирующий ролик. Пружина под действием сил трения прокатывается между роликом с пластическим объемным деформирован нем, растягивается штоками и нагревается за счет прохождения тока. Прилагаемое к детали усилие выби- Рис.
б.15. Приспособление для восс.гаиовления пружин: 1 — оправка; 2 — восстанавливаемая пружина; З трансформатор; ~ — раздвижной ролик; ставляло значение 5 — деформирующий ролик 62,5 МПа. Через витки пружины пропускают ток плотностью 4,33 1О' А/м'. Число оборотов шпинделя 80...100 в минуту, число ходов два-три, величина растяжения витка составляет 6,4 %. В завершение операции подается охлаждающая жидкость ~масло АС-8) в зону нагрева. Плотность дислокаций в материале увеличивается при этом в 12 раз. Контроль жесткости упругих элементов заключается в измерении осадки или угла поворота при приложении заданного усилия или момента соответственно. Жесткость пружин измеряют на стенде (см. рис. 2.16).
6.3. $0. Рабочие органы иочеорежущих мариин Плужиые лемеха. Лемех является наиболее часто используемым, металлоемким и быстро изнашиваемым рабочим органом плуга. Для изготовления лемехов широко применяют высокоуглеродистые сплавы типа Л53. Реже используют износостойкие легированные стали ШХ15, 65Г, 60ХГ, 40Г2Р. Объемы производства лемехов в России достигают 25 млн. ед./год с расходом на их изготовление > 120 тыс.
т металлопроката. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ТИ! 1ОВЫХ ДЕТАЛЕЙ Основными причинами отказов являются ускоренное абразивное изнашивание рабочей части «60 %), поломки и деформации носовой части лемехов «40 %). Интенсивность абразивного изнашивания лемеха зависит от типа и механического состава обрабатываемой почвы. Наибольшая интенсивность изнашивания лемехов «260...450 г/га) характерна для песчаных почв с каменистыми включениями. На легком, среднем и тяжелом суглинке она составляет 37...100; 12...37 и 2...12 г/га соответственно. Кроме прямого ущерба, затупление лемехов из-за износа в процессе эксплуатации приводит к увеличению тягового сопротивления до 50 %, снижению качества и производительности до 60 %, повышению расхода топлива до 20 %. Причиной поломок либо деформаций носовой части лемехов является недостаточная прочность лемехов на тяжелых каменистых почвах.
8 последнее время доля этого вида отказов возросла примерно с 20 до 40 %. Это обусловлено повышением нагруженности лемехов вследствие увеличения скорости пахотных агрегатов до 7...9 км/ч и уплотнением почв тяжелой уборочной и транспортной техникой. Технология восстановления лемехов зависит от видов повреждений. Деформированные лемеха правят в горячем состоянии при температуре - 800 'С на пневматических молотах или гидравлических прессах.
При износе лемеха по ширине менее чем на 20 мм и его затуплении возможно применение оттяжки лезвия и носка. Долотообразный лемех имеет запас металла на оттяжку в зону износа кузнечным способом. При кузнечной оттяжке лезвие по всей длине нагревают на ширину 60...70 мм до 900...1000 'С. Затем на пневматическом молоте или вручную частыми ударами специальными бойками оттягивают носок и лезвие до номинальных размеров.
Оттянутую часть выравнивают. После оттяжки, закалки и отпуска лемеха затачивают на обдирочно-шлифовальном станке. Следует отметить, что с середины 60-х годов ХХ в. кузнечная оттяжка применяется ограниченно вследствие ликвидации машинно-тракторных станций и широкого внедрения упрочняющей наплавки лезвия. Наплавка износостойким сплавом рабочей части — эффективный прием повышения его долговечности. Наплавленный лемех является самозатачивающимся.
При выпашке обеспечиваются воспроизведение исходного профиля и сохранение его остроты по мере изнашивания «рис. 6.!6). Для получения эффекта самозатачивания необходимо, чтобы нижняя фаска лемеха была тверже, чем верхняя, в несколько раз. А.Ш. Раби- бОО Глава 6, ВЫБОР ПРОЦЕССОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ 4,2 1з Рис. б.1б. Изменение профилей ножей плужных лемехов в процессе работы: а — стандартный лемех П-702 из стали Л53; б — лемех с наплавкой Сормайтом УЗОХ28Н4С4; в — лемех с наплавкой из диффузионно-легированной чугунной стружки новичем выведен критерий самозатачивания: ~2Ь2 О= е1 Ь1 (6.9) где е~, Ь~ — износостойкость и толщина наплавле нного металла; 62, Ь2 — то же, Основного металла.
При обработке большинства почв плужными лемехами о =1,5. Толщина наплавленного слоя, как правило, не должна превышать 2,5 мм, а твердость должна быть 50... 58 НКС. Для упрочняюшей наплавки плужных лемехов применяются преимущественно порошки и порошковые смеси на железной основе (ПГ-С27, ФБХ-6-2 и др.) для уменьшения стоимости наплавки. Наплавка возможна любым из известных способов. Наиболее эффективна индукционная наплавка. В этом случае дополнительно к наплавочному порошку добавляют флюс для раскисления и смачивания.
Типичный состав шихты для индукционной наплавки лемехов: 85 % порошкового сплава грануляцией 0,4...1,2 мм; 8 % плавленого флюса АН-348А и 7 % флюса, состоящего из 46 % борной кислоты (ГОСТ 18704 — 78), 42 % технической буры (ГОСТ 8429 — 77) и 12 % силикокальция (ГОСТ 4762 — 77). Для повышения режушей способности лемехов в порошковую шихту для наплавки добавляют релит в количестве 10...15 мас. % наплавки. Существенно снизить стоимость наплавки самозатачиваюшегося наплавленного лемеха при сохранении или повышении его долговечности можно использованием самофлюсуюшегося диффузионно-легированного порошка из измельченной чугунной стружки (рис.
6.16, в). Твердость наплавки в этом случае 50...58 НКС. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ТИПОВЫХ ДЕ'1'АЛЕЙ 60! Рис. 6.17. Варианты восстановления плужных лемехов ремонтными вставками по технологиям: а — ГосНИТИ: б — ЧИМЭСХ; в — ВНИИТУВИД «Ремдеталь» (изношенного по ширине): г — ВНИИТУВИД «Ремдеталь» (изношенного по толщине) Самозатачивание плужных лемехов возможно посредством биметаллических лезвий, получаемых из периодического двухслойного проката. Однако промышленный выпуск последнего пока технологически сложен и дорогостоящ. Наиболее эффективно применение самозатачивающихся лемехов на песчаных почвах. При износе лемеха по ширине на 20...30 мм его восстановление возможно способом замены изношенной части и приварки специальных вставок.
Восстановление ведут централизованно на специализированных предприятиях. Существует несколько технологий восстановления лемехов на ремонтных предприятиях, отличающихся формой, размерами привариваемых ремонтных вставок и способом их получения ~рис. 6.17 и 6.18). ГосНИТИ разработал ТП восстановления долотообразных лемехов П702Б способом замены изношенной части приваркой вставок из проката клинового профиля, выпускаемого Златоустовским машиностроительным заводом.
Клиновой прокат имеет ширину 85 и 30 мм для изготовления соответственно ремонтных вставок носков и лезвий. Обрубку изно.ценной части лемехов выполняют в горячем состоянии на фрикционных 1рессах. Подготовленное лезвие приваривают к остову сварочным автолатом тракторного типа под слоем флюса с тыльной стороны лемеха, а ~осок — полуавтоматом в углекислом газе с обеих сторон. Сваренный лемех наплавляют порошками на высокочастотной установке с тыльной :тороны лезвия. По этой технологии можно восстанавливать до 70 % лемехов.
Для повышения прочности сваренного лемеха ЧИМЭСХ предложил изготовлять носок меньшего размера из клинового проката и обрубать ~емех по прямой на всю длину (см. рис. 6.17). Это позволило упростить штампы и процесс сварки лемеха. Однако по этой технологии можно ~осстанавливать значительно меньше лемехов (< 30 % из поступивших <а восстановление). б02 Глава 6. ВЫБОР ПРОЦЕССОВ ВОСС1АНОВЛЕНИЯ ДЕ'ГАЛЕЙ Рис. 6.!8. Схема ТП восстановления лемехов ВНИИТУВИД «Ремдеталь» разработал ТП восстановления лемехои без отжига за счет применения воздушно-плазменной полуавтоматической резки взамен горячей обрубки.
Изменены также форма ремонтныз вставок (см. рис, б.17, и, г). Прочность лемехов в этом случае существенно выше. Для повышения прочности восстановленных лемехов рекомендуетсз с тыльной стороны на носовой части приварить стальную полосу габаритными размерами 15х20х40 мм вместо ребра жесткости, которое при восстановлении нарушается. Износостойкий слой на рабочую часть лемеха наносят индукционной наплавкой. Для повышения эксплуатационных свойств восстановленного и наплавленного лемеха целесообразнз термическая обработка для снижения внутренних напряжений и упрочнения основного металла.