Глава 4 (1202274), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

В меньшей степени влияют ток наплавки и совместное действие скорости и расхода порошка. В уравнении регрессиидля цилиндрической части коэффициент от совместного действия этих факторовстатистически незначим. Наиболее оптимальными являются режимы в 7-й строкетабл. 4.2 как для вершины кулачка, так и для цилиндрической части.ЛистИзм. Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 04 ПЗ522,2●2●1,8●●●1,4h, мм●●●1●●1,00,360,48Q, кг/ч0,600,840,72Скорость наплавки 1,4 ∙ 10-3 м/сРис.4.1.

Зависимость толщины наплавленного слоя на вершинекулачка от расхода порошка.1 – I =150 А; 2 – I =180 А2,2●1,8●●●●2●●●●1,4h, мм●●●11,01,21,41,6V, мм/смм/сРасход порошка 0,6 кг/ч1,82,0Рис.4.2. Зависимость толщины наплавленного слоя на вершинекулачка от скорости наплавки.1 – I =150 А; 2 – I =180 АЛистИзм. Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 04 ПЗ53Таблица 4.2 - План и результаты полного факторного эксперимента 23№ опытаУровеньфактораХ1Х2Х312345678++++++++++++Для вершины кулачкаСреднеезначениепараметраоптимизации У i1,651,781,231,401,771,921,601,89Для цилиндрической частиРасчетное СреднееРасчетноеДисДисзначение значениезначениеперсияперсияпараметра параметрапараметрасредняясредняяоптимиза- оптимизаоптимиза22S yiSyiции У iрасч ции У iции У iрасч0,00281,641,030,01081,060,00391,821,200,02021,290,00281,220,390,04580,410,00381,400,770,01870,640,00131,761,560,00511,480,00631,941,750,04691,710,01121,660,800,00390,830,01111,840,970,01011,06Для практических расчетов уравнение регрессии более удобно в преобразованном виде.

Переход от кодированных значений к натуральным осуществляетсяпо следующим формулам:Х1 = (I – I0 / ΔI;(4.3)X2 = (V – V0) / ΔV;(4.4)X3=(Q – Q0) / ΔQ,(4.5)где I0, V0, Q0 – натуральные значения независимых переменных на основныхуровнях;ΔI, ΔV, ΔQ – значение интервалов варьирования.В результате экспериментальных исследований получена математическаямодель оптимизации (h → hОПТ) режимов плазменной наплавки фасонных поверхностей вида:h = 2,768 + 0,006I – 2,12V + 0,314Q, [мм] – для вершины кулачков(4.6)h = 1,418 + 0,0076I – 1,811V + 1,758Q, [мм] – для цилиндрической частиЛистИзм. Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 04 ПЗ54Выводы:1.

Данная математическая модель (см. формулу 4.6) позволяет решать прямые и обратные задачи – определять (находить) значения критерия оптимизации(толщины наплавляемого слоя) по выбранным факторам или факторы по выбранным другим параметрам и заданному критерию оптимизации.2. Полученные зависимости дают возможность оценить технологическуюэффективность процесса плазменной наплавки и управлять выходными параметрами для получения износостойких покрытий.4.4. Технология восстановления распределительных валов. Технологиянаплавки. Выбор режимов наплавкиРаспределительные валы работают в условиях знакопеременных нагрузок.Для их восстановления наиболее рационально применять порошковые твёрдыесплавы. Для большинства кулачков требуется наплавить только верхушку. Однако при значительных износах кулачки наплавляют по профилю и затем шлифуютпод номинальный размер.

Наплавку выполняют с помощью копировальногоустройства, смонтированного на токарном станке. Для плавного регулированияскорости наплавки станок приводится в движение от источника постоянного тока.В качестве наплавочных материалов для наплавки кулачков стальных распределительных валов используются порошковые сплавы ПГ-СР4+3%Аl, ПГ-ФБХ62+6%, ПГ-С1+6%А1. Кулачки чугунных валов наиболее целесообразно наплавлять порошковым сплавом ПГ-СР4+5%Аl.

Толщин слоя наплавки на вершину кулачка 1,3-1,6 мм, на цилиндрическую поверхность 0,4-0,6 мм. При наплавке сплавов на железной основе (ПГ-ФБХ6-2+6%Аl, ПГ-С1+6%Аl) на кулачки распределительных валов, изготовленных из стали, в качестве транспортирующего газаможно применять азот. Обработка кулачков, восстановленных порошковымисплавами ПГ-СР4 с твёрдостью покрытия HRСЭ = 45...50 производится шлифовальными кругами из электрокорунда ЭБ16-25С1Б, ЭБ16-25С1К, зернистостью16-25, средней твёрдости CI на бакелитовой или керамической связке. Обработкакулачков, восстановленных порошковыми сплавами на основе железа, производится шлифовальными кругами из карбида кремния чёрного или карбида кремнияЛистИзм. Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 04 ПЗ55зелёного, зернистостью 16-25, средней твёрдости CI, на керамической связке.Режимы плазменной наплавки для восстановления распределительных валовдвигателей ЯМЗ-238 принимаются из книги Сидорова А.И.

"Восстановление деталей машин напылением и наплавкой". Здесь предоставлены режимы наплавки.В процессе наплавки постоянными параметрами оставались расход плазмообразующего газа 1,2 – 2л/мин, транспортирующего газа 7 – 9 л/мин, частота колебаний плазмотрона 0,4 – 0,5 Гц; расстояние от плазмотрона до детали 9 – 12 мм.Таблица 4.3 - Режимы плазменной наплавкиПараметрыПГ-СР4+3%А1 ПГ-ФБХ6-2+3%АlНаплавка вершины кулачкаСила тока, АНапряжение, ВЧастота вращения вала, мин-1Расход порошка120 – 140125 – 15025300,45 – 0,500,30 – 0,4520 - 2218 - 20Наплавка цилиндрической поверхности кулачкаСила тока, АНапряжение, ВЧастота вращения вала, мин-1Расход порошка, г/мин160 – 170180 - 19030300,65 – 0,700,5 – 0,614 – 1612 – 14Наплавка опорной шейки валаСила тока, А170 – 180190 – 2003035Частота вращения вала, мин-10,7 – 0,80,6 – 0,65Расход порошка12 – 1410 – 12Напряжение, ВЛистИзм.

Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 04 ПЗ56Таблица 4.4 - Режимы черновой и чистовой шлифовкиОбрабатываемое покры-Режимы обработкитие, параметры обработкиКруг ПП600 × 25 × 305ПП600 × 25 × 305ЭБ16-25С1БКЧ16-25С1КЭБ16-25С1КК3 16-25С1Кvк, м/с3434vд, м/с2,32,3Sпоп, м/мин0,60 – 0,640,60 – 0,64Ra, мкм2,52,5vк, м/с3434vд, м/с4,64,6Sпоп, м/мин0,25 – 0,550,25 – 0,55Ra, мкм0,63 – 0,320,63 – 0,32ПГ-СР4+3%А1Черновое шлифованиеЧистовое шлифование4.5. Расчёт норм времени на обработку4.5.1.

Плазменная наплавкаВремя наплавки одного распределительного вала определяется по формуле (4.7):Т Н  tОСН  t BCП  t ДОП Т П .З, мин;п(4.7)где, tОСН – основное время;tBCП – вспомогательное время;tДОП – дополнительное время;ТПЗ – подготовительно-заключительное;п – количество наплавляемых деталей в партии.ЛистИзм.

Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 04 ПЗ57tОСН D  l1000VH  S, мин(4.8)tОСН = 4,7 мин.Скорость наплавки определяется:VH H  I,hS (4.9)где, αН – коэффициент наплавки, г/А-ч; αН = 12 г/А-ч;γ - плотность наносимого покрытия; γ =7,4;I-сила тока, А; I = 150 А;d – диаметр детали;h – толщина наплавленного слоя, мм;hИ z1  z2 ,2(4.10)где: И – износ детали, мм;z1 – припуск на обработку перед покрытием, мм; z1 = 0,1 мм;z2 - припуск на механическую обработку после нанесения покрытия;z2 = 0,4 мм;h=1,5 / 2+0,1 +0,4= 1,25 мм.tОСН 3,14  51 70 4,7 мин.1000 34  0,7Частота вращения определяется:nД 1000 VН,60    d(4.11)где,VH - скорость наплавки;ЛистИзм. Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 04 ПЗ58пД 1000  34 3,4 мин- 160  3,14  51Норма времени на наплавку распределительного вала складывается из следующих элементов затрат времени:Т Н  Т ОСН  Т ВСП  Т ДОП Т П .З, минп(4.12)где, ТОСН – основное время;ТВСП - вспомогательное время; принимается из таблицы ТВС = 0,54;ТДОП - дополнительное время; принимается 3% от ТОП;ТОП – складывается из суммы ТОСН + ТВСП; отсюда ТДОП = 0,12 мин;ТП.З- подготовительно-заключительное; ТП.З =15 мин;п - количество наплавляемых деталей в партии.Исходя из этих данных, определяется норма времени на наплавку (см.

формулу 4.12):ТН = 4,7 + 0,54 + 0,12 + 15 / 20 = 6,11 мин.4.5.2. Токарная обработкаТ Н  Т ОСН  Т ВСП  Т ДОП Т ОСН Т П .З, минпL i, минnS(4.13)где: L – расчётная длина обработки в направлении подачи, мм;п – частота вращения, мин-1;S – подача, мм/об.L= l + l1+ l2+ l3, мм(4.14)L = 70 + 0,8 + 9 + 5 + 1 = 79,8 ммЛистИзм. Лист№ докум.Подпись ДатаДП 23.05.01 00 00 04 ПЗ59Частота вращения определяется как:1000 V,dпТ ОСН Т ОСН (4.15)L i, мин,nS79,8; ТОСН = 5,4 мин,20  SТН = 5,4 + 0,54 + 0,12 + 10 / 20 = 6,56 мин.4.6.

Выбор наплавочного порошка, плазмообразующего и транспортирующегогазовНаплавка деталей производится износостойкими присадочными металлами,отличными по составу и структуре от основного металла. В этом случае дляуменьшения деформаций и предупреждения трещин следует стремиться к тому,чтобы зона плавления была минимальной и достаточно прочной, по пластичнойструктурной, способной к релаксации напряжения. В большинстве случаев привосстановлении деталей наплавку изношенных поверхностей осуществляют твёрдыми порошковыми сплавами, обладающими высокой износостойкостью.

Характеристики

Список файлов ВКР