Сущность способа восстановления деталей без добавочного металла и образование профиля поверхностного слоя

2.1.3. Сущность способа восстановления деталей без добавочного металла и образование профиля поверхностного слоя.

Электромеханическое восстановление деталей является развитием ЭМС. Установка для восстановления деталей имеет ту же схему, что и установка для сглаживания. Схема восстановления размера сопрягаемой шейки вала показана на чертеже.

Технологический процесс восстановления посадочных поверхностей нормально изношенных деталей состоит из двух операций высадки металла и сглаживании посадочной поверхности до определенного размера. Принципиальное отличие этих операций состоит в различии контактных напряжений.

В первом случае обработка проводится роликом из твердого сплава, ширина контактной поверхности которого меньше подачи примерно в 3 раз, а во втором случае обработка проводится твердосплавной пластиной, ширина которой значительно превышает подачу. При высадке на контактной поверхности образуется винтовой выступ, а при сглаживании этот выступ уменьшается до необходимого размера первоначальный диаметр контактной поверхности увеличивается.

2.2. Технология электромеханического способа восстановления деталей без добавочного металла.

2.2.1. Восстановление упругих свойств пружин.

Вследствие частых деформаций и происходящих релаксационных процессов пружины (например, клапанов ДВС) теряют упругие свойства, что снижает эксплуатационные показатели машин. Восстановление упругих свойств пружин холодной прокаткой роликом малоэффективно, а восстановление раздачей витков т термической обработкой является трудоемкой операцией.

Применение технологии восстановления пружин электромеханической обработкой основано на совмещении операции растяжения, поверхностного горячего деформирования и закалки витков.

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.

Похожие работы

Комплексный дипломный проект: Проект участка по производству технологических приспособлений для электромеханического восстановления и укрепления поверхностного слоя деталей машин. Винтовые поверхности

Скачать

68302

14

5

... деталей. Следовательно, для повышения долговечности машин решающее значение имеет упрочнение трущихся поверхностей деталей в процессе их изготовления и ремонта. Электромеханическая обработка, основана на термическом и силовом воздействии, она существенно изменяет физико-механические показатели поверхностного слоя деталей и позволяет резко повысить их износостойкость, предел выносливости и другие ...

Комплексный дипломный проект: Проект участка по производству технологических приспособлений для электромеханического восстановления и укрепления поверхностного слоя деталей машин. Плоские поверхности.

Скачать

52895

10

0

... . Следовательно, для повышения долговечности машин решающее значение имеет упрочнение трущихся поверхностей деталей в процессе их изготовления и ремонта. Электромеханическая обработка (ЭМО), основана на термическом и силовом воздействии, она существенно изменяет физико-механические показатели поверхностного слоя деталей и позволяет резко повысить их износостойкость, предел выносливости и другие ...

Оборудование предприятий общественного питания

Скачать

162367

1

1

... работник, и автоматизированные, где контроль за безопасной работой и режимом тепловой обработки обеспечивает сам тепловой аппарат при помощи приборов автоматики. На предприятиях общественного питания тепловое оборудование может использоваться как несекционное или секционное, модулированное. Несекционное оборудование, это оборудование, которое различно по габаритам, конструктивному исполнению и ...