148284 (692274), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Рисунок 4 – Силы, действующие на корпус пассажирской буксы

На кронштейны корпуса опираются пружины буксового подвешивания, которые также взаимодействуют с рамой тележки и подвергаются нагрузке F₁. Между отверстиями под шпинтоны в кронштейнах и фрикционными гасителями колебаний возникают крутящие моменты М₃ и М₄, в результате механического изнашивания фрикционных клиньев, обеспечивающих устойчивое положение гасителей (см. рис. 2.4). Выше перечисленные моменты и сила приводят к сквозным трещинам на корпусе буксы, мелким надрывам на необработанной поверхности и к конусности внутреннего диаметра отверстия для шпинтонов, что опасно выпрыгиванием пружины и изломом кронштейнов. Эти виды дефектов устраняются наплавкой и фрезеровкой.

Недостаточное или чрезмерное усилие F₉ при креплении крепительной крышки, приводит к возникновению крутящих моментов М₅, М₆, вследствие чего повреждается резьба М20 (износ, срыв резьбы) или происходит срыв болтов (см. рис. 2.4). Допускается срыв до 3 ниток резьбы, 3 – 6 – ремонтируется, более 6 – бракуется. Износ резьбы устраняется сверлением, с последующей наплавкой, зенкерованием и восстановлением.

Внутренняя посадочная поверхность корпуса буксы подвергается химическому воздействию внешней среды, в результате чего возникает коррозия, на посадочной цилиндрической поверхности выявляются продольные задиры и риски, а также местная выработка – за счёт крутящих моментов М₁ и М₂, возникающих вследствие осевого разбега подшипников, попадании в корпус жидкости и грязи. Износ поверхности устраняется наплавкой и последующей фрезеровкой, коррозия – шлифовальной шкуркой №6 пропитанной трансформаторным или индустриальным маслом, далее протирается ветошью, смоченной керосином, а затем сухой. Не допускается зачистка поверхности до металлического блеска.

Лабиринтная часть, которая препятствует вытеканию смазки из буксы и попаданию в неё механических примесей при ослаблении, оказывает усилия на корпус, возникающие при этом крутящие моменты М₇, М₈, приводят к появлению на поверхности ржавчины, заусенец, забоин на лабиринтных проточках, что опасно разгерметизацией буксового узла. Корпус от коррозии зачищается шлифовальной шкуркой №6 пропитанной трансформаторным или индустриальным маслом, далее протирается ветошью, смоченной керосином, а затем сухой. Износ поверхности устраняется наплавкой и фрезеровкой. Заусенцы, забоины, задиры на лабиринтных проточках устраняются зачисткой с последующей наплавкой и фрезеровкой.

5. Разработка технологии восстановления детали

Наплавкой называется процесс нанесения с помощью сварки слоя металла на поверхность изделия. При восстановлении, ремонте наплавку выполняют примерно тем же металлом, из которого изготовлено изделие. Наплавка может выполняться металлическими штучными электродами, стальной наплавочной проволокой (лентой) и твердыми сплавами.

Восстановительная наплавка применяется для получения первоначальных размеров изношенных или поврежденных деталей. В этом случае наплавленный металл близок по составу и механическим свойствам основному металлу. Наплавка функциональных покрытий служит для получения на поверхности изделий слоя с необходимыми свойствами. Основной металл обеспечивает необходимую конструкционную прочность. Слой наплавленного металла придаёт особые заданные свойства: износостойкость, термостойкость, коррозионную стойкость и т.д.

Важнейшие требования, предъявляемые к наплавке, заключаются в следующем:

– минимальное проплавление основного металла;

– минимальное перемешивание наплавленного слоя с основным металлом;

– минимальное значение остаточных напряжений и деформаций металла в зоне наплавки;

– занижение до приемлемых значений припусков на последующую обработку деталей.

Наплавку производят при восстановлении изношенных и при изготовлении новых механизмов. Наиболее широко наплавка применяется при ремонтных работах.

5.1 Автоматическая наплавка под флюсом

Автоматическая дуговая наплавка под флюсом – это дуговая наплавка, при которой дуга горит под слоем сварочного флюса, а подача плавящегося электрода и перемещение дуги вдоль наплавляемой поверхности детали механизированы.

Данный вид наплавки применяется для восстановления поверхности деталей диаметром более 50 мм и плоских деталей с величиной износа от 1 до 15 мм. Детали с большой величиной износа наплавляют в несколько слоев. Для наплавки используют переоборудованные токарно – винторезные станки с частотой вращения шпинделя от 0,25 до 4 об/мин, на суппорте которых установлены наплавочные головки или установки. Источником тока являются сварочные преобразователи или выпрямители.

Сущность наплавки под слоем флюса состоит в том, что в зону горения дуги автоматически подается сыпучий флюс в гранулах размером от 1 до 4 мм и электродная проволока. Под действием высоких температур часть флюса плавится, образуя вокруг дуги эластичную оболочку из жидкого флюса, которая защищает расплавленный металл от окисления, поглощения азота и других элементов. Вследствие этого наплавленный металл приобретает высокую пластичность, так как в нем оказывается примерно в 20 раз меньше кислорода и в 3 раза меньше азота, чем при ручной наплавке. Потери металла на разбрызгивание, угар, огарки не превышают при этом 2–4%, в то время как при ручной наплавке они в 10 раз больше.

Флюс создает благоприятные условия для выхода газов из сварочной ванны, т.е. способствует формированию однородного и плотного слоя наплавленного металла с меньшим количеством шлаковых и газовых включений и хорошими механическими свойствами. Кроме того, вследствие длительного контакта флюса с жидким металлом происходит легирование наплавленного слоя. При автоматизации процесса не только получается более качественный шов, но и значительно повышается производительность труда, экономнее расходуется электродная проволока и электроэнергия. Кроме того, работу могут выполнять сварщики более низкой квалификации.

Вместе с тем у автоматизированного процесса имеются и недостатки: значительная глубина зоны термического влияния; затруднения при наплавке деталей диаметром менее 100 мм, так как расплавленный флюс и шлак не успевают затвердеть и стекают с поверхности детали, и, кроме того, такие детали сильно деформируются; высокая стоимость флюсов, необходимых для получения слоя большой твердости; большие потери времени на вспомогательные работы.

Автоматической наплавкой под слоем флюса целесообразно восстанавливать детали классов «вал» и «отверстие» больших размеров, имеющих значительный износ, путем последовательного наложения сварных швов по винтовой линии при вращении детали.

5.2 Автоматическая вибродуговая наплавка

Снижение трудоемкости и повышение качества наплавочных работ может быть достигнуто в результате их автоматизации. Одним из эффективных процессов автоматической дуговой наплавки является вибродуговой способ. Этот способ отличается простотой и поэтому нашел широкое применение на ряде предприятий. Вибродуговая наплавка представляет собой разновидность автоматической электрической дуговой наплавки металлическим электродом. Деталь при этом вращается в центрах токарного станка, а проволока, используемая для наплавки, подается специальной автоматической головкой. Подача проволоки происходит при ее непрерывной вибрации. В результате этого процесс наплавки сопровождается чередующимися моментами горения дуги и короткого замыкания. Благодаря вибрации электрода наплавляемый металл переносится на деталь мелкими порциями. Это облегчает формирование тонких наплавленных слоев.

Поэтому способ вибродуговой наплавки широко применяют для восстановления деталей классов «вал» и «отверстие» сравнительно малого диаметра и с незначительным износом, а так же для восстановления изношенных поверхностей стальных и чугунных деталей довольно широкой номенклатуры.

Для вибродуговой наплавки чаще всего используют старые токарно-винторезные станки, обеспечивающие вращение детали и продольное перемещение вибродуговой головки, наплавочная головка и источник сварочного тока.

Вибрация электрода достигается электромагнитным или механическим вибратором, или за счет эксцентриситета мундштука головки.

В качестве наплавочных головок используют те же механизмы, что и при автоматической наплавке под слоем флюса. В них изменена только конструкция мундштука и отсутствует устройство для подачи флюса.

Этот способ, кроме снижения трудоемкости наплавочных работ, имеет следующие основные преимущества:

1. Незначительное коробление (деформация) деталей.

2. Небольшая зона термического влияния по сравнению с обычной дуговой или газовой наплавкой.

3. Наплавляемая деталь не требует предварительной особой подготовки поверхности.

4. Получение наплавленного слоя достаточной твердости без применения дополнительной термической обработки.

К недостаткам этого способа следует отнести часто возникающие дефекты в наплавленном металле в виде мелких газовых пор, трещин, а также неравномерную его твердость.

6. Предварительная механическая обработка

Механическая обработка является наиболее распространенным технологическим процессом изготовления различный по форме деталей с заданной точностью и качеством поверхностей.

Механическая обработка – обработка заготовки из различных материалов при помощи механического воздействия различной природы с целью создания по заданным формам и размерам изделия или заготовки для последующих технологических операций.

Фрезерование является одним из наиболее распространённых и высокопроизводительных способов механической обработки резанием. Обработка производится многолезвийным инструментом – фрезой.

Горизонтальные плоскости обрабатываются цилиндрическими на горизонтально-фрезерных станках и торцовыми на вертикально – фрезерных станках фрезами. Поскольку у торцовой фрезы одновременно участвует в резании большее количество зубьев, обработка ими более предпочтительна.

Торцовое фрезерование – наиболее распространенный и производительный способ обработки плоских поверхностей деталей в условиях серийного и массового производства.

В данной работе механическая обработка выполняется торцевой фрезой на вертикально-фрезерном станке с ЧПУ 6520Ф3–36, который предназначен для фрезерования по программе деталей сложной формы торцовыми, концевыми, угловыми, и фасонными фрезами.

Величина износа δ_из = 1 мм.

Припуск на предварительную механическую обработку подбираем исходя из геометрических размеров детали и величины износа обрабатываемой поверхности: δ_пр = 0,2 мм.

Губину резания принимаем равной припуску на предварительную механическую обработку изношенной поверхности: t = 0,2 мм.

Исходной величиной подачи при черновом фрезеровании является подача на один зуб S_z = 0,12 мм.

Скорость резания – окружная скорость фрезы, м/мин [8],

(6.1)

где С_v – константа, зависящая от вида обработки, свойств инструментального и обрабатываемого материалов, С_v = 41 мм;

D – диаметр фрезы, D = 90 мм;

T – период стойкости, Т = 180 мм;

S_z – подача на один зуб, S_z = 0,12 мм;

В-ширина фрезерования, В = D/(1,25 – 1,5) = 90/1,25 = 72 мм;

Z – число зубьев фрезы, Z = 16;

K_v – общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания;

показатели степени:

q = 0,25;

m = 0,2;

х = 0,1;

у = 0,4;

u = 0,15;

p = 0.

Общий поправочный коэффициент на скорость резания, учитывающий фактические условия резания K_v определяется по формуле [8]:

_(6.2)

_{где Кмv – коэффициент, учитывающий качество обрабатываемого материала, Кмv = 1;}

_{Кпv – коэффициент, учитывающий состояние поверхности заготовки Кпv = 1;}

_{Киv – коэффициент, учитывающий материал инструмента, Киv = 1;}

Частота резания, об/мин:

_(6.3)

7. Расчёт режимов наплавки

В данной работе проводились расчёты двух автоматических видов наплавки, выбранных исходя из экономических и конструкционных соображений: под плавленым флюсом и вибродуговой.

Автоматическая наплавка может выполняться любым сварочным автоматом, однако удобнее применять специализированное оборудование.

Автоматы для вибродуговой наплавки отличаются от обычных наплавочных автоматов наличием вибратора и жидкостного охлаждения.

В качестве оборудования в данной работе для вибродуговой наплавки выбран автомат А – 874.

Характеристики

Список файлов курсовой работы