Строительные машины и оборудование, справочник







Методы дополнительных деталей и пластической деформации

Категория:
   Эксплуатация и ремонт погрузочночных машин


Методы дополнительных деталей и пластической деформации

Метод дополнительных деталей. Такой метод восстановления деталей применяется тогда, когда у деталей сложной формы от­дельные элементы оказываются изношенными или поврежденными более допустимого предела. В этом случае изношенный или по­врежденный элемент детали удаляют или изменяют размер, а затем устанавливают дополнительную деталь (компенсатор), с помощью которой у ремонтируемой детали восстанавливают пер­воначальную форму и размеры.

Этим методом восстанавливают цилиндры блоков, расточенные при предыдущем ремонте на последний ремонтный размер, головки блоков, гнезда клапанов, посадочные отверстия под подшипники качения, шейки валов и осей, зубчатые колеса и венцы крупного модуля и многие другие.

В качестве компенсаторов используют втулки, кольца, диски, зубчатые вставки и другие детали, которые, как правило, изготов­ляют из того же материала, что и восстанавливаемая деталь. Для чугунных деталей втулки могут быть изготовлены из стали 20. Наименьшая толщина стенки компенсатора составляет 2,5—3 мм. Класс шероховатости и твердость рабочей поверхности компенса­тора должны соответствовать техническим условиям на изготовле­ние деталей, для чего при необходимости он должен подвергаться термической обработке, а после соединения с восстанавливаемой деталью и механической обработке, для которой должен быть назначен соответствующий припуск.

Соединение восстанавливаемой детали с компенсатором выпол­няется запрессовкой с гарантированным натягом (рис. 73, а), с зазором 0,1—0,15 мм на клею (рис. 73, б), на резьбе, постановкой винтов (рис. 73,в) и стопоров, сваркой и др. В первом случае сопрягаемые поверхности обрабатываются по допускам посадки 7/76 и 8—9-му классу шероховатости. Обработку сопрягаемых поверхностей деталей, работающих с большими нагрузками, про­изводят по допускам посадки 7/76 с нагревом обхватывающей или охлаждением обхватываемой детали в жидком азоте или твердой углекислоте.

Рис. 73. Восстановление деталей с помощью компенсаторов

При сопряжении основной и дополнительной детали с зазором рабочей поверхности последней придается чертежный размер и шероховатость, что исключает необходимость в последующей механической обработке. Сопрягаемые поверхности обрабатыва­ются по допускам посадок H7/g6 и 4—5-му классу шероховатости и склеиваются эластомером ГЭН-150 (В), клеем ВС-ЮТ или эпок­сидными пастами.

Этот способ восстановления деталей является надежным, но затраты на восстановление деталей относительно велики.

Метод пластической деформации. Восстановление изношенных деталей методом пластического (остаточного) деформирования происходит в результате перераспределения металла под действием сил деформации.

Восстанавливают детали осадкой, вдавливанием, раздачей, обжатием, вытяжкой и правкой в холодном и горячем состоянии. В первом случае требуются большие внешние усилия, а в резуль­тате наступающего при этом наклепа снижается вязкость, повы­шается предел текучести, увеличивается твердость металла детали. В холодном состоянии можно подвергать обработке детали из цвет­ных металлов и их сплавов и стальные детали с содержанием углерода не более 0,3%, не подвергавшиеся термообработке.

При нагреве детали до температуры, равной 0,8—0,9 темпе­ратуры плавления, усилия на пластическую деформацию умень­шаются в 12—15 раз, при этом существенных изменений физиков механических свойств металла детали не наступает.

Осадку (рис. 74, а) применяют для увеличения поперечных размеров полых и реже сплошных деталей за уменьшениявысоты до 6—8% при восста­новлении бронзовых втулок, цапф, валов, шлицевых концов полуосей и других деталей.

Вдавливанием (рис. 74, б) восстанавливают фаски клапа­нов, боковые поверхности шлицев.

Раздачей (рис. 74, в) устра­няют износ втулок по наруж­ному диаметру за счет увели­чения внутреннего диаметра. Этот способ используется при восстановлении поршневых пальцев, полых штанг толка­телей и др.

Обжатием (рис. 74, г) умень­шают внутренний диаметр де­талей за счет уменьшения на­ружного размера. Применяют при восстановлении бобышек, рулевых сошек, различных рычагов, тяг, звеньев гусениц.

Вытяжка (рис. 74, д) ис­пользуется для восстановления длины тяг, стержней штанг и других деталей за счет мест­ного сужения поперечного се­чения.

Правка (рис. 74, е) является наиболее часто применяемым способом восстановления дета­лей методом пластической де­формации. Правкой восстана­вливают первоначальные формы элементов металлоконструкций, валы, оси, тяги, шатуны, ры­чаги, диски колес и диски трения и другие детали, на­рушенные вследствие воздей­ствия остаточной деформации (изгиб, скручивание, коро­бление).

Рис. 74. Схема методов восстановления деталей пластической деформацией

Рис. 75. Схема правки местным поверх­ностным наклепом

Рис. 76. Схема электромеханического способа пластического деформирования

В зависимости от степени деформации, конструкции и материала детали правят с на­гревом или в холодном состоя­нии на прессах, молотах, с помощью различных приспособлений. Тонкие и длинные йалУ можно править на токарном станке с помощью упора, закре­пленного в суппорте станка.

При правке на прессах валы укладывают на призмах прогибом вверх и нагружают между упорами. Для устранения изгиба вал выгибают в обратную сторону на величину, в 2 раза пре­восходящую стрелу прогиба и выдерживают под нагрузкой в те­чение 1,5—2 мин.

Холодная правка термически обработанных деталей часто не дает требуемых результатов, так как остаточные напряжения, возникающие при холодной правке, вызывают частичную повтор­ную деформацию. Для устранения этих напряжений детали после правки подвергают нагреву до температуры, несколько ниже температуры конечной термической обработки, которой они под­вергались при изготовлении с последующим постепенным охла­ждением.

При значительных деформациях детали правят в горячем состоянии при температуре 600—650 °С под прессом, ударами молота или ручного молотка. Термически обработанные детали после правки с нагревом вновь подвергают термообработке.

Высокую точность (до 0,02 мм на 1 м длины вала) и устойчивую деформацию можно получить местным поверхностным наклепом (рис. 75). Такая правка применяется при восстановлении колен­чатых валов, имеющих прогиб до 0,05% длины вала и др. Окон­чательная проверка результатов правки производится через 20—25 ч.

При восстановлении неподвижных сопряжений деталей с из­носом не более 0,25 мм (шейки под подшипники и шкивы и др.) применяется электромеханическая обработка, представляющая собой разновидность пластического деформирования (вдавлива­ния), совмещенного с местным нагревом поверхности детали электрическим током.

Сущность процесса электромеханической обработки заклю­чается в следующем: в зону контакта детали (рис. 76), устано­вленной в патроне токарно-винторезного станка, с высаживающим роликом, установленным через изолированную державку в суп­порте станка, от трансформатора подводится ток 600—1000 А напряжением 2—6 В. Проходя через небольшую площадь кон­такта, ток мгновенно нагревает металл в зоне контакта до темпе­ратуры 800—900 °С. Вдавливанием твердосплавного ролика 3 с усилием 0,6—0,8 кН производится выпучивание металла до раз­мера Dv Затем сглаживающим роликом 2 шейку доводят до чер­тежного размера D0. Незначительное уменьшение контактной поверхности 1 восстановленной таким способом детали компенси­руется повышением ее твердости.

Пластическое деформирование находит широкое применение не только при восстановлении изношенных поверхностей, но и для улучшения физико-механических свойств поверхностных слоев металла, а также повышений класса шероховатости и кор­розионной стойкости. Это обстоятельство особенно важно в связи с тем, что детали, восстановленные нанесением металла различ­ными способами (наплавкой, осталиванием и др.), имеют низкий предел выносливости, значительно уступающий новым деталям, что часто является причиной разрушения восстановленных дета­лей, главным образом испытывающих значительные знакоперемен­ные нагрузки.

Так как очаги усталостного разрушения находятся в поверх­ностных слоях, упрочение последних приводит к повышению предела выносливости, а значит, и долговечности деталей. Упро­чение поверхностных слоев происходит в результате возникнове­ния в них под действием деформирующего элемента внутренних сжимающих остаточных напряжений.

Поверхностное упрочнение наружных поверхностей выпол­няется наклепом дробью, шариками, механической чеканкой, обкатыванием роликами, отверстий — раскатыванием, дернова- нием, проталкиванием шарика (рис. 77).

Дробеструйная обработка (чугунной и особенно стальной дробью диаметром 0,5—2 мм) создает наклепанный слой глубиной до 1 мм. Этот вид обработки применяется для упрочения деталей, работающих в условиях значительных знакопеременных нагрузок (валы, оси, рессоры и др.). Выполняется с помощью дробемета (рис. 77, б) —механической установки роторного типа, выбра­сывающей дробь на обрабатываемую поверхность со скоростью 60—70 м/с. Менее эффективна, но проще по устройству дробеструйная установка (рис. 77, а), где дробь выбрасывается струей сжатого воздуха под давлением 0,5—0,6 МПа.

Рис. 77. Основные виды пластического упрочения деталей

Наклеп механической чеканкой (рис. 77, ж) применяется для упрочнения галтелей, шлицев; наклеп шариками (рис. 77, в), обкатка роликом (рис. 77, г) и шариком (рис. 77, д), а также обкатка вибрирующим роликом (рис. 77, е) применяются для обработки валов, штоков, клапанов и пр.

Роликовая раскатка (рис. 77, з) предназначена для обработки гидроцилиндров, гильз, фасок клапанных гнезд и др. Упрочнение отверстий достигается продавливанием с некоторым натягом стального стержня-дорна (рис. 77, и) или закаленного шарика.


Читать далее:

Категория: - Эксплуатация и ремонт погрузочночных машин





Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины