body (594211), страница 5

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

Текст из файла (страница 5)

Схема восстановления упругих свойств пружин состоит в следующем в патрон токарного станка устанавливают вал с роликом. На вал надевают восстанавливаемую пружину. Второй конец вала прижимается центром задней бабки. В процессе обработки витки пружины раздвигаются двумя шторками приспособления, монтируемого на суппорте станка. Это приспособление вместе с раздвижными шторками может перемещаться с суппортом.

Как обычно при электромеханической обработке, профильный обжимающий ролик при помощи ранее описанной пружинной державки, устанавливаемой на суппорте станка, прижимается к виткам пружины с определенной силой. при вращении вала витки пружины подвергаются двухстороннему обжатию роликами, через которые пропускается электрический ток. Таким образом пружина одновременно подвергается растяжению между шторками, обжатию и нагреву между роликами.

Для повышения эффекта закалки охлаждающая жидкость подводится в зону нагрева. Применительно у восстановлению пружин ДВС установлен рациональный режим плотность тока 433 Амм² давление роликов р = 62.5, МПа, увеличение шага обжатия пружины S = 6.4%. Этот режим проверен при восстановлении клапанных пружин двигателей.

Микроструктура поверхностного слоя восстановленных пружин глубиной 0.2 мм представляет собой мелкодисперсный бесструктурный мартенсит с повышенной плотностью дислокаций. Микроструктура сердцевины пружины – сорбит отпуска.

Рентгеноструктурным анализом установлено, что на поверхности восстановленных пружин создаются остаточные сжимающие напряжения, достигающие 270 МПа, что превышает остаточные напряжения новых пружин (+190 МПа). Все это способствует повышению выносливости восстановленных пружин.

Экспериментальные испытания при базовом числе циклов нагружения 10.8106 показали, что пружины, восстановленные электромеханической обработкой, имеют на 6  12 % большую упругость по сравнению с новыми и восстановленными накаткой роликом с последующей термической обработкой.

В результате длительных эксплуатационных испытаний выявилась высокая надежность пружин, восстановленных электромеханической обработкой. При средней наработке на отказ двигателя 3345 ч упругость восстановленных пружин находится на уровне новых, что делает их пригодными к дальнейшей эксплуатации.

Таким образом, приведенный технологический процесс восстановления пружин, позволяет не только восстанавливать утраченные их свойства, но и значительно увеличивать их ресурс. Принцип электромеханической обработки может быть также использован для восстановления упругих свойств плоских пружин, как, например, рессоры. Однако в этом направлении должны быть проведены специальные исследования.

2.2.2. Восстановление неподвижных посадок наружных колец подшипников качения.

Для ремонтных предприятий исключительно важное значение имеет восстановление неподвижных посадок наружных колец подшипников качения в гнездах корпусных деталей. В настоящее время восстановление этих посадок производят путем уменьшения диаметра гнезда весьма трудоемкими операциями установки колец, а в ремонтных мас- терских сельского хозяйства часто применяют лужение наружных колец подшипников.

Такая операция, хотя и не отличается трудоемкостью, но и не обеспечивает необходимой прочности сопряжения. Достаточно прочное сопряжение можно получить путем электромеханической высадки наружной обоймы подшипника.

В основном это выполняется примерно так же, как при восстановлении размеров шеек осей. Обработка производится в центрах токарного станка, где шариковый или роликовый подшипник зажимается в специальной оправке, оснащенной несколькими сменными втулками и боковыми кольцами в зависимости от номенклатуры восстанавливаемых подшипников. Режимы обработки выбирают применительно к восстановлению закаленных деталей.

Увеличивать силу высадки выше 800  900 Н следует только при одновременном увеличении тока. При высадке и сглаживании подшипниковой стали рекомендуется в зону контакта инструмента и детали подавать машинное масло.

Изменение твердости в зависимости от глубины профиля показана на рис.138 [2] Глубина термического влияния не превышает 0.15 … 0.2 мм, что составляет 3 … 8 % от толщины наружного кольца подшипника. Используя этот способ, следует особое внимание обратить на овальность разработанного гнезда подшипника. В случае, когда овальность вместе с зазором не превышает 0.18 мм, можно применять высадку по наружному кольцу со сглаживанием. Если овальность вместе с зазором превышает 0.18 мм, то применяют высадку с заполнением канавок оловом или другими материалами.

Так, применение наполнителей при восстановлении сопряжений типа чугунный корпус – подшипник качения во всех случаях обеспечивает более высокую их износостойкость. Очевидно, что здесь наблюдаются закономерности, присущие обработке закаленных деталей. Такой способ нашел широкое применение при ремонте тракторов и автомобилей  одно небольшое автомобильное предприятие за год восстановило этим способом 200 корпусов коробок передач автомобиля ГАЗ-51 и 30 корпусов заднего моста, что дало значительную экономию денежных средств и ресурсов.

При ремонте тяжелого оборудования часто встречаются подшипники большого диаметра, увеличение диаметров подшипников требует очень малой частоты вращения шпинделя станка. Например, для увеличения диаметра 210 мм роликового подшипника на 0.09 мм, установленного в узле маховика кривошипного пресса, требовалась частота вращения шпинделя не выше 3 мин^-1, что не обеспечивал имеющийся в наличии станок. Поэтому оказалось более выгодным заменить специально для этого случая привод на токарном станке, чем везти маховик массой 2,5 т из прессового цеха в ремонтный и обратно, для восстановления подшипникового узла.

2.3. Упрочнение деталей машин.

2.3.1. Упрочнение торцевых поверхностей.

В настоящее время основным материалом для изготовления поршневых колец двигателей внутреннего сгорания является чугун. Упрочнение поршневых колец известными способами термической обработки вследствие их деформирования практически невозможно.

Одним из методов повышения износостойкости поршневых колец является покрытие их хромом. Однако, как показывает практика, срок службы хромированных поршневых колец в средних и тяжелых условиях их эксплуатации редко превышает в 1.5  2 раза срок службы обычных колец. Кроме того, хромирование является трудоемкой и дорогостоящей операцией.

Исследования упрочняемости компрессионных поршневых колец электромеханической обработкой для повышения их износостойкости, а также износостойкости сопряженных с ними цилиндров и поршневых канавок производились на кольцах двигателей УД-1 и УД-2.

Упрочнению подвергались только торцевые поверхности колец. Упрочнение производилось на токарном станке 1А616, в кинематику которого введен понижающий редуктор с передаточным отношением 132.

Упрочнение торцевых поверхностей кольца производится обкатыванием под давлением твердосплавным роликом (6) с шириной рабочей дорожки, соответствующей ширине кольца. (1) – Источник тока. Кольцо (4) устанавливают в диск (3), которое зажимается в пружинной державке (5), закрепляемой в резцедержателе станка. Для изоляции державки от станка применяются текстолитовые прокладки. Заметим, что аналогичным способом могут обрабатываться торцевые поверхности многих других деталей, таких, как например, диски тормозных устройств и пр.

Учитывая, что допуски на износ по высоте компрессионных поршневых колец, выше упомянутых двигателей, по техническим условиям находятся в пределах 0.15 … 0.18 мм, был установлен следующий режим обработки, обеспечивающий получение заданного упрочненного поверхностного слоя I = 600 … 650 A; n = 5 мин^-1; P = 350…400 H.

Упрочнение осуществляется за один оборот шпинделя станка. После упрочнения одной торцевой стороны кольцо переворачивают и упрочняют другую сторону. В процессе упрочнения место контакта детали и инструмента охлаждается струей машинного масла.

Так как упрочнение колец производилось после окончательного шлифования их по торцевым поверхностям (до вырезания зазора в замке и окончательной обработки по внутреннему и наружному диаметрам), ролик в процессе упрочнения обкатывался по средней части торцевой поверхности с таким расчетом, чтобы не упрочненная часть при механической обработке была срезана. Если производить упрочнение после окончательной обработки кольца по наружному и внутреннему диаметру, то ширина упрочняющего ролика должна перекрывать ширину кольца. В этом случае потребуется доводка наружного диаметра кольца для снятия небольших заусенец.

Микроструктурный анализ упрочненного поверхностного слоя чугуна показал, что в нем, кроме мелко-игольчатой структуры мартенсита, находятся графитные включения. Объясняется это тем, что фазовые превращения при электромеханической обработке протекают в течении очень малого промежутка времени и поэтому графит не успевает раствориться. Твердость металлической основы чугуна на расстоянии до 0.16 мм от поверхности находится в пределах 7500 … 7720 МПа с последующим понижением ее до исходной твердости, равной 2380 МПа.

Таким образом, упрочнение повышает твердость чугуна более чем в 3 раза по сравнению с его исходным состоянием. Упругость упрочненных колец значительно возрастает. Шероховатость поверхности после упрочнения почти не изменилась и находится в пределах R_a = 3.2 … 1.6 мкм.

2.4. Электроконтактное устройство.

Для передачи тока от трансформатора через патрон к детали было разработано электроконтактное устройство.

Так как устройство должно быть изолировано от станины станка нижняя часть стойки сделана из гетенакса. Данное устройство разработано для токарно-винторезного станка модели 1К62.

Ток к патрону подводится через медно-графитовую щетку, которую рекомендуется перед работой хорошо приработать к проточенному кольцу не патроне.

Щетка имеет посадку с зазором в отверстии стойки эластичный прижим ее к патрону осуществляется пружиной.

2.5. Державка для обработки внутренних поверхностей.

При электромеханической обработке внутренних поверхностей может быть использована разработанная державка приведеная в графической части дипломного проекта (см. 090202.ДП.ТМС.1.1.1.С.01.05.СБ).

Принцип работы следующий рычаг свободно поворачивается вокруг неподвижной оси, установленной на планке, с помощью которой державка крепится к держателю. Планка приварена к корпусу, в котором установлена цилиндрическая пружина. Рычаг связан подвижной осью с сухарем. Необходимое натяжение пружины создается гайкой. Сила прижима инструмента к детали фиксируется. Токопроводящий кабель крепится к рычагу болтом. Инструмент крепится к сменной головке, которая в свою очередь, крепится к рычагу винтами М6.

2.6. Держатель.

Так как рабочая часть державки смещена на 40 мм от оси шпинделя, то был разработан держатель, который является переходной частью между резцедержателем станка и державкой для обработки внутренних поверхностей. Держатель изготавливается из стали 45 ГОСТ 1050-88. Для зажима планки державки предусмотрены три отверстия с резьбой М12.

2.7. Переходная втулка.

Переходная втулка служит для изоляции задней бабки токарно-винторезного станка модели 1К62. Конструкция и размеры соответствуют втулке 6100-0146 ГОСТ 13598-85. Материал втулки гетинакс ГОСТ 2718-54.

2.8. Патрон.

Конструкция патрона для электромеханической обработки на токарном станке модели 1К62 разработана на основе стандартного поводкового патрона. Основное отличие – это то, что планшайба, которая крепится к шпинделю станка резьбой М60x2, изолирована от прохождения электрического тока двумя деталями – это диск и кольцо.

Для плотного прилегания щетки к патрону предусмотрено кольцо, которое при установке на патрон и установке патрона на станок протачивается по месту. Толщина кольца имеет запас на последующие переточки из-за износа или переустановки.

2.9. Посадочное приспособление.

Разработанное посадочное приспособление предназначено для установки в нем трех корпусов державок для обработки внутренних поверхностей при сверлении и нарезании резьбы на станке модели 2Р135Ф2.

Данное установочное приспособление является модернизированной конструкцией приспособления, показанного в графической части дипломного проекта (см. 090202.ДП.ТМС.1.1.1.C. ) . Посадочное приспособление крепится к корпусу четырьмя винтами М8 и состоит из уголка, планки, установочных пальцев, установочных пластин , крепящихся винтами М6. Пластина крепится к уголку двумя винтами М8.

3. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ЧАСТЬ

3.1. Краткая характеристика наиболее распространенных способов восстановления деталей машин металлопокрытиями.

3.1.1. Цель проведения исследования.

Сравнение способов восстановления поверхностей деталей машин.

3.1.2. Содержание и анализ исследования.

Восстановление деталей металлопокрытиями осуществляется в ремонтной практике главным образом наплавкой металлов, металлизацией, напылением и гальваническим наращиванием металлов. Из них наиболее распространенными являются дуговая наплавка, наплавка под флюсом, виброконтактная наплавка, металлизация, хромирование и железение.

Основные характеристики данных способов сведены в таблицы (табл. 3.1 и табл. 3.2).

Таблица 3.1

Характеристика способов восстановления деталей.

I - дуговая

Характеристики

Список файлов ВКР