124032 (689766), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

На рис. 2 показан износ деталей подвижного сопряжения (вал-подшипник), имеющего начальный зазор S_нач, установленный при сборке. В самом начале работы сопряжения скорость износа деталей имеет высокие, но постепенно убывающие значения. Это вызывается тем, что детали после сборки сопрягаются по выступам шероховатостей на вершинах волн и площадь фактического контакта в начальный период мала, поэтому при нагрузке действуют большие удельные давления, вызывающие значительную пластическую деформацию. Неровности частично, сминаются и частично разрушаются как по вершинам, так и по впадинам. По истечении определенного времени общая площадь касания возрастает, действительное удельное давление уменьшается и при неизменных условиях работы создается стабильная шероховатость.

В настоящее время установилось мнение, что в период приработки происходит изменение шероховатости, когда поверхности могут стать более гладкими или более шероховатыми по сравнению с их начальным состоянием. Микронеровности» изнашивающихся поверхностей представляют собой следы разрушения поверхностного слоя, поэтому вполне естественно, что определенному процессу изнашивания действительно должны соответствовать определенные по своим размерам и форме микронеровности.

Рассматривая микронеровности приработанной поверхности как результат процесса деформирования и разрушения поверхностного слоя деталей при их приработке, крупные приработочные микронеровности можно считать свидетельством плохого прилегания трущихся поверхностей из-за неточностей геометрической формы деталей, недопустимой волнистости поверхности, значительных перекосов при сборке и т. п.

Для снижения износа в период приработки поверхности трущихся деталей должны отрабатываться с таким расчетом, чтобы переход от начальной шероховатости к шероховатости приработанной поверхности мог произойти достаточно быстро и без существенного износа сопряженных деталей.

К концу приработки микротвердость поверхностей трения становится также определенной, не зависящей от начального состояния поверхностей. Таким образом, можно полагать, что за время приработки происходит переформирование поверхности и изменение ее физико-механических свойств.

1.2 Виды износа деталей

Трение и износ представляют собой две формы одного и того же явления, обусловленного взаимодействием тел, соприкасающихся под действием сжимающей нагрузки при относительном перемещении этих тел в плоскости их касания. Трение определяет потери энергии в машинах и оборудовании, износ же — долговечность деталей.

Различают три вида износа: механический молекулярно-механический и коррозионно-механический.

Механический износ. Он охватывает все виды износа, связанные с чисто механическим разрушением поверхностей трения. К этому виду относят абразивный износ, износ вследствие пластической деформации и при хрупком разрушении. Абразивный износ заключается в разрушении поверхности деталей твердыми частицами.

Абразивный износ имеет три подвида в соответствии с источником и характером абразивного воздействия:

1. Абразивное воздействие на материал одной из сопряженных деталей оказывают твердые структурные элементы материала другой детали;

2. На материал одной из сопряженных деталей абразивное воздействие оказывают твёрдые посторонние частицы, которые внедряются в поверхность другой детали;

3. Абразивное воздействие на материал обеих сопряженных деталей оказывают твердые посторонние частицы, которые передвигаются между их поверхностями.

Если абразивные частицы попадают на трущиеся поверхности и в смазку, то смазочный, материал не может предохранить поверхности от абразивного износа и для его .снижения в.этом случае следует обеспечить надёжные уплотнительные устройства и фильтрацию смазочного материала.

При наличии химически агрессивных сред абразивный износ переходит в коррозийно-механический. Износ вследствие пластической деформации заключается в изменении размеров или формы детали в результате пластической деформации ее макрообъёмов.

Износ при хрупком разрушении наблюдается в тех случаях, когда поверхностный слой одного из трущихся металлов в результате многократной деформации отдельных выступов становится хрупким, разрушается и обнажает лежащий под им менее хрупкие слои, которые с течением времени также разрушаются.

Молекулярно-механический износ. К молекулярно-механическому износу относятся все степени разрушения поверхностей, происходящего в результате физического процесса притяжения поверхностных частиц – схватывание или сцепление. Схватывание при трении может проявляться в виде лёгкого переноса металла с поверхности одного тела на сопряжённую поверхность другого тела или в виде наволакивания металла в области трения

Коррозионно-механический износ. Коррозионно-механический износ представляет собой вид разрушения трущихся поверхностей, происходящего в результате одновременного воздействия на поверхность механического износа в сочетании с интенсивным коррозионным процессом в поверхностных слоях.

При сочетании различных коррозионных и механических воздействий возможны следующие разновидности, коррозийно-механического износа: при трении поверхностей, находящихся под воздействием агрессивных сред; при наличии вибрации - фретинг-коррозия.

Фретинг-коррозия представляет собой особый вид коррозийно-механического износа, возникающего на плотно соприкасающихся поверхностях (металл—металл или металл—неметалл), находящихся под нагрузкой и подверженных вибрациям или совершающих относительное возвратно-колебательное движение с малыми амплитудами при одновременном воздействии на поверхность агрессивной среды (например, кислорода воздуха).

1.3 Экономическая целесообразность восстановления деталей

Восстановление — производство восстановительных работ, в результате которых детали, узлу или агрегату возвращаются первоначальные (номинальные), размеры, форма, свойства, мощность и точность (изменения возможны только в сторону улучшения).

Износ деталей часто приводит к нарушению посадки в сопряжении – увеличиваются зазоры и уменьшаются первоначальные натяги, нарушается форма поверхностей, возникают другие неисправности и дефекты. Такие детали при ремонте заменяют или восстанавливают (стоимость восстановления обычно составляет от 15 до 40% стоимости новых деталей). Восстановление деталей способствует значительной экономии дефицитных материалов и цветных металлов.

Чтобы выбрать способ восстановления и упрочнения детали, необходимо знать свойства и сроки службы новых и восстановленных деталей. Восстановленная деталь должна быть достаточно долговечной и надежной в эксплуатации, а также обладать качествами новой.

Применяя современные методы ремонта, можно восстановить некоторые детали так, что их эксплуатационные свойства будут превышать соответствующие показатели новых деталей.

При выборе способа восстановления деталей и сборочных единиц за основу принимают экономическую целесообразность восстановления, наличие на предприятии необходимого оборудования и материалов, технологические и конструктивные особенности деталей, величину и характер их износа и т.д. Целесообразность способа восстановления и упрочнения деталей в каждом случае зависит от многих факторов: условий их работы; характера сопряжения (подвижная или неподвижная посадка); величины и характера действующих нагрузок; скорости взаимного перемещения деталей с подвижной посадкой: условий и характера смазывания деталей с подвижной посадкой и пр.

Основным показателем экономической эффективности восстановления изношенных деталей и целесообразности того или иного метода восстановления.

Однако наряду с относительной себестоимостью немаловажное значение имеют также продолжительность емкость технологического процесса восстановления деталей, пень дефицитности примененных материалов и др.

Для восстановления изношенных деталей наиболее широко используются следующие способы: механический (способ ремонтных размеров); сварка и наплавка с последующей механической обработкой; восстановление полимерными материалами; гальваническое покрытие; химическая обработка и др.

1.4 Расчёт ремонтных размеров. Восстановление деталей механической обработкой

Этот способ широко применяют как самостоятельный при восстановлении направляющих станков, изношенных отверстий или шеек различных деталей, резьбы ходовых винтов и пр.

Экономическая целесообразность восстановления деталей механической обработкой состоит в том. Что себестоимость восстановления обычно ниже стоимости новых деталей, так как при этом способе невелики трудоемкости и продолжительность ремонта, а также затраты на материалы.

Сущность этого способа заключается в том, что восстанавливают (исправляют) геометрическую форму ремонтируемой сопрягаемой детали снятием минимального слоя металла с ее изношенных поверхностей до удаления следов износа без сохранения первоначальных размеров детали .

Сопряжение деталей затем восстанавливают введением готовой или изготовленной заново детали компенсатора, обеспечивая первоначальные (номинальные) посадки.

Применение данного метода восстановления изношенных деталей связано с понятием ремонтного размера.

Ремонтным называют размер, до которого производится обработка изношенной поверхности при восстановлении детали.

Различают свободные и регламентированные ремонтные размеры. Свободным называют размер величина, которого не устанавливается заранее, а получается непосредственно в процессе обработки; т. е. наибольший для вала и наименьший для отверстия размер, при котором в результате обработки следы износа оказываются устраненными, а форма детали восстановленной.

К полученному свободному ремонтному размеру подгоняют соответствующий размер сопряженной детали методом индивидуальной подборки.

Регламентированный ремонтный размер - это заранее установленный размер, до которого ведут обработку изношенной поверхности при её исправлении. Система регламентированных ремонтных размеров создает условия для применения метода взаимозаменяемости при ремонте и обеспечивает ускорение ремонта.

Запасные детали в условиях применения этой системы можно изготавливать заранее.

Основными данными при расчете ремонтных размеров и составлении шкалы для каждой пары сопрягаемых деталей служат величина допустимого износа за межремонтный период и припуск на обработку. Конечный ремонтный размер устанавливают исходя из условий прочности, долговечности и конструктивных особенностей сопрягаемых деталей.

Изношенные направляющие станин станков восстанавливают строганием, шлифованием и другими способами. При этом восстанавливают их геометрическую форму, соблюдая точность снятия слоя металла. Нарушенную размерную цепь с кареткой суппорта и другими сборочными единицами восстанавливают постановкой компенсационных наделок.

Некоторые детали или их элементы невозможно восстановить до прежних размеров, а в ряде случаев процесс восстановления экономически нецелесообразен. При этих условиях ремонт осуществляют методом ремонтных размеров. Чаще всего этот метод применяют для сопрягаемых деталей типа вал-втулка. В этом случае из двух сопрягаемых деталей ремонтируют одну (дорогостоящую или металлоемкую), а другую изготавливают заново. Перевод ремонтируемой детали на ремонтный размер в некоторых случаях можно осуществлять до четырех раз. Ремонтные размеры для часто ремонтируемых деталей обычно рассчитывают заранее или в процессе ремонта. При переводе деталей на следующий ремонтный размер диаметр ремонтируемого вала постепенно уменьшается, а диаметр отверстия ремонтируемой детали увеличивается.

Очередной ремонтный размер d_рп (мм) ремонтируемого вала определяется по формуле:

мм

мм

де d_н - номинальный диаметр вала новой детали, (мм)

n_в - порядковый номер ремонтного размера вала;

δ_в‘- допустимый износ вала (на одну сторону) за межремонтный период, мм;

δ_в “- припуск на механическую обработку за один ремонт (на одну; сторону), мм. ;

Ремонтный интервал для диаметра вала.

Число ремонтных размеров устанавливают исходя из предельно допустимого размера сопрягаемых, элементов деталей, т. е. минимального диаметра ремонтируемого вала dmin и максимального диаметра ремонтируемого отверстия Dmax. Величина Dmax и dmin находят аналитическим путем исходя из расчета на прочность и конструктивных особенностей детали.

Чтобы рассчитать число ремонтных размеров, используют формулу для вала:

, где п_ро — ремонтный интервал размеров для отверстия, мм. Между первоначальными диаметрами D_н и d_н и предельными диаметрами D_max и d_тiт устанавливаются промежуточные ремонтные размеры, которые определяются из табл. 1.

Таблица 1

Характеристики

Список файлов курсовой работы