ДИПЛОМ (1193816), страница 5
Текст из файла (страница 5)
При этом можно пользоваться следующими рекомендациями:
1) Для восстановления деталей, образующих неподвижные соединения:
‒ при износе до 0,02 мм целесообразно применять электроискровое наращивание;
‒ при износе 0,02 – 0,08 мм целесообразно применять электроимпульсное наращивание или гальваническое покрытие.
2) Для восстановления деталей, образующих подвижные соедине-ния рекомендуется:
‒ при износе до 0,5 мм применять хромирование или твёрдое осталивание;
‒ при износе 0,5 – 2,0 мм слой металла наиболее целесообразно наращивать вибродуговой наплавкой, наплавкой в среде СО 2 , газопламенными методами или электроконтактным напеканием металлического порошка.
3) Для восстановления деталей подвижных сопряжений, работающих на принципе качения (перекатывания) поверхностей при абразивном изнашивании можно применять:
‒ при износе поверхности до 0,6 мм – электроимпульсное наращивание электродом, содержащим хром, ванадий, марганец (ХВГ);
‒ при износе 0,6 – 5 мм – автоматическую электродуговую наплавку под слоем флюса порошковыми материалами или вибродуговую наплавку;
‒ при износе более 5 мм – электрошлаковую наплавку или заливку жидким металлом.
4) При восстановлении деталей двигателей внутреннего сгорания, ходовыхсистем тракторов и т.п. рекомендуемые способы могут быть следующие:
‒ гальваническое наращивание, с помощью которого целесообразно восстанавливать плунжерные пары топливных насосов высокого давления (ТНВД), гильзы цилиндров, поршневые пальцы, стержни клапанов, толкатели, посадочные места подшипников в чугунных корпусных деталях;
‒ электроискровое и электроимпульсное наращивание используют для восстановления посадочных мест под ступицы шкивов, шестерён, под кольца подшипников качения на валах и в корпусных деталях;
‒ электродуговая наплавка под слоем флюса проволокой или порошковыми ленточными электродами, которую используют для восстановления опорных катков и поддерживающих роликов гусеничного хода тракторов и комбайнов, звеньев гусениц, шатунных и коренных шеек коленчатых валов двигателей и т.п.;
‒ электроконтактное напекание металлическими порошками, которыми восстанавливают тарелки клапанов, шейки коленчатых валов карбюраторных двигателей и другие детали;
‒ вибродуговая наплавка и наплавка в среде защитных газов с последующей упрочняющей обработкой, которой восстанавливают шейки распределительных валов, оси катков, шлицы на валах КПП и задних мостов, коленчатые оси направляющих колёс гусеничного хода, шпиндели токарных, шлифовальных, сверлильных станков и т.п.
Принципиальная возможность применения некоторых наиболее распространенных методов восстановления приведена в таблице 3.1 [2].
На основании технологических характеристик устанавливают возможные способы восстановления различных поверхностей детали по технологическому критерию, количество которых принимают равным 3 – 4 (обычно не более 3-х).
2. Выбор способа по техническому критерию
Для дальнейшего сокращения числа возможных способов восстановления пользуются техническим критерием (критерием долговечности), в соответствии с которым отбирают для последующего анализа только те из них, которые обеспечивают межремонтный ресурс восстановленной поверхности детали не ниже минимально допустимого.
При выборе рационального способа восстановления по критерию долговечности обычно пользуются коэффициентом долговечности, который является функцией четырёх переменных.
В таблице 3.1 приведены технологические характеристики способов восстановления изношенных поверхностей.
Таблица 3.3 – Технологические характеристики способов восстановления
изношенных поверхностей
| Характеристика | Способы восстановления | |||||||||||||||
| Наплавка в среде | Наплавка под слоем флюса | Наплавка вибродуговая | Дуговая металлизация | Напыление газопламенное | Наплавка плазменное | Хромирование | Железнение | Электроконтактная приварка металлического слоя | Ручная наплавка | Электромеханическая обработка | Ремонтный размер | Установка дополнительной детали | Электроискровое легирование | |||
| Виды металлов и сплавов, по отношению к которым применим способ | Сталь | Все материалы | Сталь, ковкий и серый чугун | Все материалы | Сталь | Все материалы | Все токопроводящие металлы | |||||||||
| Виды поверхностей, по отношению к которым применим данный способ | Наружные цилиндрические, плоские | Наружные и внутренние цилиндрические | Наружные и внутренние цилиндрические плоские | Наружные цилиндрические | Наружные и внутренние цилиндрические, плоские | |||||||||||
Окончание таблицы 3.1
| Характеристика | Способы восстановления | |||||||||||||||||
| Наплавка в среде | Наплавка под слоем флюса | Наплавка вибродуговая | Дуговая металлизация | Напыление газопламенное | Наплавка плазменное | Хромирование | Железнение | Электроконтактная приварка металлического слоя | Ручная наплавка | Электромеханическая обработка | Ремонтный размер | Установка дополнительной детали | Электроискровое легирование | |||||
| Минимальный наружный диаметр поверхности, мм | 15 | 50 | 15 | 30 | 30 | 30 | 5 | 12 | 10 | 10 | 30 | Определяют по условиям прочности деталей из конструктивных соображений | ||||||
| Минимальный внутренний диаметр поверхности, мм | - | - | - | - | - | - | 40 | 40 | 60 | 40 | - | |||||||
| Минимальная толщина наносимого покрытия, мм | 0,5 | 1,5 | 0,5 | 0,3 | 0,3 | 0,3 | 0,05 | 0,1 | 0,1 | 1 | 0,05 | - | - | 0,1 | ||||
| Максимальная толщина наносимого покрытия, мм | 3,5 | 5 | 3 | 3 | 1,5 | 3 | 0,3 | 1,5 | 1,5 | 6 | 0,12 | - | - | 0,3 | ||||
| Применяемость к деталям, испытывающим знакопеременные нагрузки | Применим | Неприменим | Применим | |||||||||||||||
(3.1)
где
- коэффициент износостойкости;
- коэффициент выносливости;
- коэффициент сцепляемости;
- поправочный коэффициент, учитывающий фактическую работоспособность восстановленной детали в условиях эксплуатации.
(3.2)
Численные значения коэффициентов-аргументов определяют на основании стендовых и эксплуатационных испытаний новых и восстановленных деталей.
Примерные значения коэффициентов износостойкости, выносливости и сцепляемости, определенные по результатам исследований для наиболее распространенных методов восстановления и поправочного коэффициента, учитывающий фактическую работоспособность, приведены в таблице 3.2
Таблица 3.2 - Значения коэффициентов, определяющих долговечность работы
| Способ восстановления | | | | | |
| Наплавка в среде СО2 | 0,95 | 0,95 | 1,00 | 0,82 | 0,74 |
| Наплавка под слоем флюса | 0,95 | 0,62 | 1,00 | 0,82 | 0,50 |
| Дуговая металлизация | 1,10 | 0,82 | 1,00 | 0,86 | 0,77 |
Окончание таблицы 3.2
| Способ восстановления | | | | | |
| Газопламенное напыление | 1,15 | 0,80 | 0,70 | 0,80 | 0,51 |
| Плазменное напыление | 1,15 | 0,80 | 0,70 | 0,80 | 0,51 |
| Хромирование (электролитическое) | 1,25 | 0,85 | 0,75 | 0,80 | 0,63 |
| Железнение (электролитическое) | 1,15 | 0,85 | 0,70 | 0,90 | 0,61 |
| Электроконтактная наплавка (приварка) металлического слоя | 1,10 | 0,80 | 0,70 | 0,80 | 0,49 |
| Ручная наплавка | 1,00 | 0,80 | 0,85 | 0,80 | 0,54 |
| Эпоксидные композиции | 1,00 | 0,80 | 1,00 | 0,80 | 0,64 |
| Электромеханическая обработка (высадка и сглаживание) | 0,90 | 0,80 | 1,00 | 0,85 | 0,60 |
| Обработка под ремонтный размер | 1,00 | 1,20 | 1,00 | 0,90 | 1,08 |
| Установка дополнительной детали | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 0,88 | 0,88 |
| Наплавка под слоем флюса | 1,00 | 0,80 | 1,00 | 0,86 | 0,68 |
| Электроискровое легирование | 3 (2-5) | 1,00 | 1,02 | 1,00 | 3,06 |
Как видно из таблицы 3.1 и 3.2 наиболее приемлемым методом в условиях индивидуального и мелкосерийного производства в условиях мастерских необходимо использовать метод ЭИЛ.
Из нескольких вариантов способа восстановления изношенной поверхности рациональным по коэффициенту долговечности будет тот, у которого он имеет максимальное значение.
3. Выбор способа по технико-экономическому критерию














