Строительные машины и оборудование, справочник





Валы, оси и подшипники

Категория:
   Эксплуатация и ремонт погрузочночных машин



Валы, оси и подшипники

Характерными дефектами валов и осей, возникающими в про­цессе их эксплуатации, являются износ шеек под подшипники и сальники, шпоночных пазов и шлицев, повреждение и износ резьбы, прогиб, образование забоин и царапин на шейках и Шли­цах, реже — остаточная деформация кручения и образование трещин. Небрежность при разборке и сборке узлов, хранении и транспортировке валов также является причиной образования дефектов.

Валы и оси кранов при наличии в них трещин и остаточных деформаций кручения подлежат выбраковке. При изгибе и других дефектах в первую очередь устраняют изгиб, который определяют индикатором, установив вал в центрах токарного станка или на призмах. При вращении вала индикатор укажет величину, вдвое превышающую стрелу прогиба. При проверке вала в центрах необходимо исключить возможность искажения результатов за­мера за счет смещения или износа центров вала.

Рис. 99. Заделка трещины штифтованием

Предельно допустимый прогиб валов и осей составляет при частоте вращения п > 500 об/мин 0,00015, а при п < 500 об/мин 0,00025 длины вала. Прогиб валов и осей менее 0,5 мм устраняют шлифованием, до 0,01 длины вала — правкой в холодном со­стоянии, при прогибе 0,02—0,03 длины вала и более — правкой в нагретом состоянии при температуре 600—650 °С. Коленчатые валы с прогибом до 0,05 длины вала правят местным поверхно­стным наклепом щек.

Кроме указанных способов, крупные валы и оси правят терми­ческим воздействием. При нагреве вала до температуры 600— 650 °С в месте наибольшего прогиба пламенем газовой горелки возникают напряжения (в нагретой части вала — напряжения сжатия, на более холодной — напряжения растяжения), воздей­ствие которых при надлежащем выборе места и температуры на­грева приводит к выправлению вала.

Предельный износ шеек валов и осей, установленных на под­шипниках скольжения, приводится в табл. 20, а шеек, сопряжен­ных с подшипниками качения, не превышает 0,1 мм.

Изношенные шейки валов, работающие на подшипниках сколь­жения, протачиваются под ремонтный размер, при этом допу­скается уменьшение шейки вала не более 5% первоначального диаметра, а для валов грузоподъемных механизмов — не более 3 %. Вышедшие за пределы допустимых и ремонтных размеров шейки восстанавливают на номинальный размер способами, рассмотренными выше, кроме валов механизмов подъема груза, шейки которых рекомендуется восстана­вливать хромированием или обработкой на ремонтный размер (до 0,97dH).

Таблица 20

Незначительные повреждения резьбо­вых поверхностей исправляют напильни­ком, прогонкой резьбонарезного инстру­мента. При срыве двух и более ниток, износе профиля резьба перетачивается на ремонтный размер или наплавкой с последующей обработкой возвращают резьбе номинальный размер. Резьбу диаметром до 20 мм вос­станавливают вибродуговой наплавкой по старой резьбе, до 40 мм — наплавкой в среде углекислого газа, более 40 мм — наплавкой под флюсом. В последних двух случаях изношенную резьбу перед наплавкой стачивают.

Шпоночные пазы, имеющие незначительный износ, обрабаты­вают под ремонтный размер, который не должен превышать но­минальный более чем на 15%. Соответственно изменяется и раз­мер шпонки. Допускается применять ступенчатую шпонку (рис. 100). Пазы, изношенные более чем на 15%, восстанавливают под номинальный размер наплавкой вручную одной из стенок паза с последующей механической обработкой. Допускается изготовлять новый паз под углом 120—180° по отношению к изно­шенному.

Среднее уменьшение толщины каждого шлица на рабочей длине соединения для вала или втулки допускается не более 0,2 мм при диаметре вала до 50 мм и не более 0,3 мм — при диаметре вала более 50 мм. При этом неравномерность износа допустима в пределах до 0,1 мм на 100 мм длины шлица. Основ­ным методом восстановления шлицев является наплавка: при незначительных износах — вибродуговая, электроискровое на­пыление, при больших — наплавка под флюсом, в среде защитного газа проволокой Св-08Г, Нп-ЗОХГСА, а также ручная дуговая электродами ЦН-250, ОЗН-ЗОО.

В зависимости от износа, диаметра и условий работы вала применяют разные способы восстановления шлицев: у валов, передающих вращающий момент в одном направлении, при износе шлицев до 0,8 мм наплавляют нерабочую сторону шлица; при большем износе заплавляют все впадины шлицев, удаляют шл&к и наплавляют второй слой валиков по поверхности выступов шлицев. После наложения каждого валика с целью предупрежде­ния коробления детали ее поворачивают на 90 и 180° попеременно.

Рис. 100. Ступенчатая шпонка

Шлицы, имеющие износ по ширине до 1 мм, можно восста­навливать методом пластической деформации (вдавливанием) с по­мощью специальной головки (рис. 101), в корпусе которой установлены вдавливающий ролик и калибрующие ролики, изготовленные из твердого сплава или инструментальной стали У6 или У7 (твердость после тер­мообработки HRC 55—58). Перед голов­кой закреплен индуктор установки ТВЧ, нагревающий шлицевую часть вала до температуры 800—900 °С, а сзади голов­ки — устройство для охлаждения шлицев. Одновременная обработка противополож­ных шлицев двумя головками разгружает вал от изгибающих усилий. Такой метод восстановления исключает необходимость в последующих механической и термиче­ской обработках, которым подвергаются шлицы после восстановления наплавкой.

Подшипники скольжения (разъемные и неразъемные) в процессе эксплуатации изнашиваются по внутреннему и внешнему диаметру, у них образуются трещины, выкрашивание и другие дефекты.

Чугунные подшипники при наличии дефектов выбраковы­ваются. Бронзовые втулки с износом по внутреннему диаметру до 2% восстанавливают обжатием. Уменьшение наружного диа­метра втулки компенсируется осталиванием, омеднением или на­несением полимеров.

Рис. 101. Схема приспо­собления для восстановле­ния шлиц вдавливанием

Износ внутреннего диаметра разъемных подшипников сколь­жения компенсируется уменьшением толщины пакета регулиро­вочных прокладок, когда такая возможность исчерпана, толсто­стенные разъемные подшипники восстанавливают перезаливкой антифрикционного сплава с последующей механической обработ­кой и шабровкой. Более высокое качество достигается центробеж­ной заливкой. Тонкостенные вкладыши, применяемые в двигате­лях внутреннего сгорания, восстановлению не подлежат.

В подшипниках качения в процессе длительной эксплуатации изнашиваются поверхности качения, что приводит к увеличению осевого и радиального зазоров, ослаблению посадки на валы, образованию трещин и других дефектов. Допустимые зазоры определяются соответствующими техническими условиями. Выбракованные подшипники качения отправляют для восстано­вления на специализированные предприятия. В виде исключения можно допустить восстановление посадочных поверхностей под­шипников, износ которых не превышает 0,1—0,15 мм, нанесением слоя эластомера.

—-

Характерные дефекты валов и осей, возникающие в процессе их эксплуатации, — это износ шеек под подшипники и сальники, шпоночных пазов и шлицев, повреждение и износ резьбы, прогиб, образование забоин и царапин на шейках и шлицах, реже — остаточная деформация кручения и образование трещин.

Валы и оси кранов при наличии в них трещин и остаточных деформаций кручения подлежат выбраковке. При изгибе и других дефектах в первую очередь устраняют изгиб, который определяют индикатором, установив вал в центрах токарного станка или на призмах. При вращении вала индикатор укажет значение, вдвое превышающее стрелу прогиба. При проверке вала в центрах необходимо исключить возможность искажения результатов замера за счет смещения или износа центров вала.

Предельно допустимый прогиб валов и осей составляет при частоте вращения я>500 об/мин 0,00015, а при п^500 об/мин 0,00025 длины вала. Прогиб валов и осей менее 0,5 мм устраняют шлифованием, до 0,01 длины вала — правкой в холодном состоянии, при прогибе 0,02—0,03 длины вала и более — правкой в нагретом состоянии при температуре 600—650 °С. Коленчатые валы с прогибом до 0,05 длины вала правят местным поверхностным наклепом щек.

Кроме указанных способов, крупные валы и оси правят термическим воздействием. При нагреве вала до 600—650 °С пламенем газовой горелки в месте наибольшего прогиба возникают напряжения (в нагретой части вала — напряжения сжатия, на более холодной— напряжения растяжения), воздействие которых при надлежащем выборе места и приводит к выправлению вала.

Предельный износ шеек валов и осей, установленных на подшипниках скольжения, зависит от диаметра шейки и приведен в табл. 20, а шеек, сопряженных с подшипниками качения, не превышает 0,1 мм.

Изношенные шейки валов, работающие на подшипниках скольжения, протачиваются под ремонтный размер, при этом допускается уменьшение шейки вала не более 5% первоначального диаметра, а для валов грузоподъемных механизмов — не более 3%. Вышедшие за пределы допустимых и ремонтных размеров шейки восстанавливают на номинальный размер способами, рассмотренными ранее, кроме валов механизмов подъема груза, шейки которых рекомендуется восстанавливать хромированием или обработкой на ремонтный размер (до 0,97 dH).

Незначительные повреждения резьбовых поверхностей исправляют напильником, прогонкой резьбонарезного инструмента. При срыве двух и более ниток, износе профиля резьбу перетачивают на ремонтный размер или наплавкой с последующей обработкой возвращают резьбе номинальный размер. Резьбу диаметром до 20 мм восстанавливают вибродуговой наплавкой по старой резьбе, до 40 мм — наплавкой в среде углекислого газа, более 40 мм — наплавкой под флюсом. В последних двух случаях изношенную резьбу перед наплавкой стачивают.

Шпоночные пазы, имеющие незначительный износ, обрабатывают под ремонтный размер, который не должен превышать номинальный более чем на 15%. Соответственно изменяют и размер шпонки. Допускается применять ступенчатую шпонку (рис. 64). Пазы, изношенные более чем на 15%, восстанавливают под номинальный размер наплавкой вручную одной из стенок паза с последующей механической обработкой. Допускается изготовлять новый паз под углом 120—180° по отношению к изношенному.

Среднее уменьшение толщины каждого шлица на рабочей длине соединения для вала или втулки допускается не более 0,2 мм при диаметре вала до 50 мм и не более 0,3 мм при диаметре вала более 50 мм. При этом неравномерность износа допустима в пределах до 0,1 мм на 100 мм длины шлица. Основным методом восстановления шлицев является наплавка: при незначительных изно-сах — вибродуговая и электроискровое напыление, при больших — наплавка под флюсом, в среде защитного газа, ручная дуговая.

В зависимости от износа, диаметра и условий работы вала применяют разные способы восстановления шлицев. У валов, передающих вращающий момент в одном направлении, при износе шлицев до 0,8 мм наплавляют нерабочую сторону шлица, при большем износе заплавляют все впадины шлицев, удаляют шлак и наплавляют второй слой валиков по поверхности выступов шлицев. После наложения каждого валика с целью предупреждения коробления детали ее поворачивают на 90 и 180° попеременно.

Шлицы, имеющие износ по ширине до 1 мм, можно восстанавливать методом пластической деформации (вдавливанием) с помощью специальной головки (рис. 65), в корпусе 1 которой установлены вдавливающий ролик 2 и калибрующие ролики 3, изготовленные из твердого сплава или инструментальной стали. Перед головкой закреплен индуктор установки ТВЧ, нагревающий шлицевую часть вала 4 до 800—900 °С, а сзади головки — устройство для охлаждения шлицев. Одновременная обработка противоположных шлицев двумя головками разгружает вал от изгибающих усилий. Такой метод восстановления исключает необходимость в последующих механической и термической обработках, которым подвергаются шлицы после восстановления наплавкой.

Подшипники скольжения (разъемные и неразъемные) в процессе эксплуатации изнашиваются по внутреннему и внешнему диаметру, у них образуются трещины, выкрашивание и другие дефекты. Чугунные подшипники при наличии дефектов выбраковывают. Бронзовые втулки с износом по внутреннему диаметру до 2% восстанавливают обжатием.

Уменьшение наружного диаметра втулки компенсируют оста-ливанием, омеднением или нанесением полимеров.

Рис. 64. Ступенчатая шпонка

Рис. 65. Схема приспособления для восстановления шлиц

Износ внутреннего диаметра разъемных подшипников скольжения компенсируется уменьшением толщины пакета регулировочных прокладок; когда такая возможность исчерпана, толстостенные разъемные подшипники восстанавливают перезаливкой антифрикционного сплава с последующей механической обработкой и шабровкой. Более высокое качество достигается центробежной заливкой. Тонкостенные вкладыши, применяемые в двигателях внутреннего сгорания, восстановлению не подлежат.

В подшипниках качения изнашиваются поверхности качения. В виде исключения посадочные поверхности подшипников, износ которых не превышает 0,1—0,15 мм, восстанавливают нанесением слоя эластомера.


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