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.
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
Остались вопросы по теме:
"Методы дополнительных деталей и пластической деформации"
— воспользуйтесь поиском.
→ Машины городского хозяйства
→ Естественная история машин
→ Транспортная психология
→ Пожарные автомобили
→ Автомобили-рефрижераторы
→ Монтаж и эксплуатация лифтов
→ Тракторы