На рабочем месте дефектовки следует хранить только наиболее часто используемые инструменты и некоторые контрольные приспособления. Остальные инструменты и приспособления необходимо держать в инструментальной кладовой и получать по мере надобности.

После дефектовки годные детали направляют в комплектовочное отделение или на склад; детали, подлежащие ремонту, — на соответствующие рабочие места для их восстановления; негодные детали — на склад металлолома.

Механическое оборудование кранов включает валы и оси, зубчатые колеса, червячные передачи, цепные передачи, шпоночные соединения, подшипники скольжения, подшипники качения, барабаны, тормоза, тормозные шкивы, муфты, крюки и крюковые обоймы; крепежные детали, корпуса редукторов, пружины.

Характерные признаки потери эксплуатационных качеств перечисленных деталей и сборочных единиц даны ниже.

Валы и оси: поломка, скручивание, погнутость, трещины; повреждение центров, шпоночных канавок, шлицев, поверхности цапф.

Зубчатые передачи: уменьшение толщины зуба, смятие или выкрашивание рабочей поверхности, срез торца зуба, смятие или выкрашивание его, поломка зуба, трещины на ободе или ступице, повреждение или разработка шпоночной канавки или шлицевых пазов.

Червячные передачи: помимо признаков, перечисленных для зубчатых передач и являющихся общими для червячных передач, дополнительным служит наволакивание бронзы с червячного колеса на стальной червяк.

Шпоночные соединения: смятие боковых поверхностей шпонок и шпоночных канавок, забоины на их поверхностях.

Подшипники скольжения: трещины или поломка чугунного корпуса подшипника, разработка отверстия втулки подшипника, ослабление посадки втулки в корпусе, задиры и вмятины на поверхности втулки, заплывание и загрязнение смазочных канавок и отверстий; неисправность стопорных винтов.

Подшипники качения: коррозия, образование трещин, появление следов шелушения на беговых дорожках или шариках и роликах; коррозия, образование трещин и излом сепаратора.

Блоки: изнашивание ручьев и втулок, загрязнение смазочных канавок, образование трещин и поломка реборд, неисправность в болтах, погнутость оседержателей.

Барабаны: изнашивание, смятие иди задиры в ручьях, трещины в ступицах и дисках, поломка реборд, разработка отверстий под болты крепления зубчатых венцов, смятие шпоночного паза.

Тормоза: изнашивание обкладок тормозных колодок, шарнирных соединений рычагов и колодок, резьбы на болтах, замасливание фрикционных обкладок тормозных колодок, изнашивание осей, валиков и пальцев, смятие или изнашивание шайб, шплинтов и гаек, засорение маслопроводов и смазочных канавок.

Тормозные шкивы: изнашивание поверхности шкивов, образование на поверхности шкивов задиров и царапин, появление трещин, разработка отверстий в ступицах.

Втулочно-пальцевые муфты: изнашивание упругих колец, погнутость пальцев, разработка отверстий под пальцы, отверстий в ступице и шпоночных канавок.
Кулачковые и зубчатые муфты: изнашивание кулачков, смятие рабочих поверхностей, выкрашивание зубьев, изнашивание посадочных отверстий и шпоночных канавок.

Фрикционные (предохранительные) муфты: изнашивание трущихся поверхностей, потеря упругости или поломка пружин.

Крюки и крюковые обоймы: изнашивание поверхности зева крюка, деформация рога крюка, забоины на крюке, изнашивание или загрязнение опорного подпятника, образование на внутренней поверхности зева волосяных трещин.

Крепежные детали: болты — срыв части резьбы, забоины и вмятины на резьбе, забитый торец резьбового конца, изнашивание на резьбовой части тела, смятие граней на головке, искривление стержня; гайки — срывы ниток резьбы, смятие граней; шпильки — срыв части резьбы, забоины и вмятины на резьбе, погнутость, срез головки.

Корпуса редукторов: поломка соединительных фланцев в крышке или корпусе, поломка опорных лапок или приливов, трещины в стенках корпуса, срыв или изнашивание резьбы под шпильки или масленки.

Пружины: потеря упругости, поломка.

Перечисленные детали кранов и их соединения восстанавливают следующими основными способами: способ пластических деформаций; сварка и наплавка; электроискровая обработка; пайка; металлизация; электролитический способ нанесения слоя металла; способ упрочнения деталей; использование эпоксидных смол, применение полимерных материалов.

Принимая решение о восстановлении деталей тем или иным способом, следует иметь в виду, что каждая деталь затем должна быть соединена с другой или другими деталями. При этом должны быть также восстановлены посадки в соединениях. Посадки восстанавливают различными способами. Для разъемных подшипников скольжения тихоходных передач используют наиболее распространенный способ — регулирование зазора сопряжения за счет уменьшения числа прокладок в разъеме подшипника.

Посадки в соединениях восстанавливают также за счет ремонтных размеров и монтажа дополнительных ремонтных деталей. Суть этого способа заключается в том, что наиболее дорогую деталь (например, вал) обтачивают под новый размер (его называют ремонтным размером), а вторую сопряженную деталь заменяют новой, специально изготовленной под новый ремонтный размер.

При использовании дополнительных ремонтных деталей износившиеся части деталей (цапфы и шейки валов, посадочные места подшипников качения, зубчатые венцы и др.) обтачивают или растягивают под новый размер и на них (или в них) напрессовывают втулку из того же материала, что и ремонтируемая деталь; затем детали в местах соединения проходят дополнительную механическую обработку для получения проектных посадок. Толщина стенки бронзовой втулки должна быть не менее 3 мм, а чугунной — не менее 4—6 мм.

Таким же способом можно восстанавливать зубчатый венец шестерни или звездочки; износившиеся зубцы стачивают, изготовляют новый венец и напрессовывают на сточенную часть шестерни или звездочки.

Рис. 174. Схема осадки втулки:
1— подставка, 2 — палец, 3 — пуансон, 4 — втулка, 5 — ступица колеса

Для ремонта бронзовых втулок, правки длинных валов большого диаметра, правки ходовых рам кранов, а также металлоконструкций стрел используют способ пластических деформаций. В основу этого способа положено свойство металла деформироваться под воздействием критической нагрузки.

На рис. 174 показана схема осадки втулки, размер внутреннего диаметра которой в результате истирания превысил допускаемый. Этот размер восстанавливают путем осадки втулки, для чего запрессованную в ступицу шестерни втулку устанавливают на выступы подставки; во втулку вставляют палец, диаметр которого равен необходимому внутреннему диаметру втулки с учетом припуска на обработку после ее осадки. Затем на палец надевают пуансон и, воздействуя на него прессом или молотком, осаживают втулку до тех пор, пока все пространство между пальцем, ступицей шестерни, пуансоном и выступами подставки не будет заполнено металлом.

По окончании осадки палец выбивают, а внутренний диаметр втулки обтачивают до необходимого размера.

К способу пластических деформаций относится также правка длинных погнутых валов наклепом. Схема правки погнутого вала этим способом показана на рис. 175.

Вал устанавливают на опору и защемляют захватом крепления конца вала так, чтобы вогнутая его сторона была обращена вверх, а опора располагалась в месте наибольшего изгиба.

Наклеп осуществляют легкими ударами чеканки (ручным молотком массой 1—2 кг или пневмомолотком, наконечник которого снабжен стальным закаленным шариком) по вогнутой стороне вала. Под действием этих ударов изменяется структура стали, вытягиваются зерна кристаллографической решетки, вал деформируется в обратную сторону.

Наклеп — неустойчивое состояние стали и со временем происходит процесс восстановления ее структуры в первоначальное состояние, т. е. до наклепа, однако этот процесс при низких температурах (до —60 °С) происходит чрезвычайно медленно; с повышением температуры процесс ускоряется и при 200 °С и выше становится опасным для восстановленных деталей. Поэтому данный способ применяют только в том случае, если вал (или другая стальная конструкция) после восстановления будет работать при температуре не выше 150—200 °С. При более высокой температуре вал вновь деформируется под действием внутренних сил, образовавшихся в результате наклепа, и восстанавливает свое прежнее погнутое состояние.

Рис. 175. Схема правки вала наклепом:
1 — индикатор, 2 — чеканка, 3 — опора, 4 — вал, 5 — захват крепления конца вала (пунктиром показано положение вала после правки)

Наклеп как метод восстановления деформированных деталей строительных машин или металлоконструкций применим только в том случае, если требуемая точность правки не превышает 0,02 мм на 1 м длины вала.

Наиболее распространенный метод восстановления изношенных деталей кранов — метод дуговой и газовой сварки и наплавки.

Сварку используют для заделки трещин в детали. Подготовка свариваемой детали, способ сварки и выбор электродов зависят от сорта свариваемого металла, толщины детали, величины и степени ее ответственности в конструкции машины.

Подготовка детали к сварке заключается в следующем: по концам трещины сверлят отверстия диаметром 4—5 мм во избежание дальнейшего ее распространения; поверхность металла вдоль трещины зачищают до блеска на ширину 10—15 мм. Если толщина свариваемой детали не превышает 5 мм, то ее сваривают без разделки кромок; при толщине от 5 до 10 мм выполняют У-образную разделку кромок с углом 60—90°; при толщине детали более 10 мм осуществляют У-об-разную разделку трещины с заваркой ее с обеих сторон. Шов разделывают с помощью зубила или торцовой фрезы.

В ответственных деталях после заварки трещины устанавливают также с помощью сварки еще дополнительные усиливающие накладки с одной или с обеих сторон. Неответственные чугунные детали сваривают в холодном состоянии, а ответственные детали сложной конфигурации (корпуса редукторов, коробок передач) предварительно нагревают. При этом соблюдают определенный режим: сначала деталь нагревают до температуры 200—250° С за время 20—30 мин, затем ее нагревают до 600—650 °С за время 10—15 мин и в этом состоянии сваривают. При сварке необходимо следить за тем, чтобы деталь не охладилась ниже 450 °С, для чего ее помещают в термоизоляционный кожух с окнами для сварки.

После сварки деталь отжигают при температуре 600—650 °С. Детали охлаждают на воздухе или в термоизоляционных ямах. После завершения термообработки в необходимых случаях деталь подвергают механической обработке.

Для восстановления износившихся опорных катков гусеничных тележек, траков, звездочек цепных передач, валов, барабанов, блоков используют электродуговую и газопламенную наплавку с последующей механической и термической обработкой. Наплавку осуществляют как вручную, так и с помощью специальных установок.

Рис. 176. Схема установки для автоматической наплавки под слоем флюса:
1- деталь, 2 — направленный слой, 3 — флюс, 4 — наплавочная головка, 5 — мундштук, 6 — подающий механизм, 7 — рукав, 8 — бункер, 9 — проволока, 10 — кассета, 11 — регулятор тока, 12 — генератор

Ручная наплавка отличается простотой и возможностью применения ее в полевых условиях. Вместе с тем она имеет и ряд серьезных недостатков: низкую производительность труда; неоднородное качество наплавленного металла, значительный расход металла и электроэнергии. Применение специальных установок позволяет избежать этих установок для автоматической наплавки на цилиндрические поверхности под слоем флюса показана на рис. 176.

Установка состоит из генератора постоянного тока, регулятора тока, кассеты с намотанной электродной проволокой, подающего механизма, мундштука, наплавочной головки и устройства для подачи флюса — бункера и рукава.

Наплавляемую деталь закрепляют в центрах токарно-винто-резного станка или в его патроне, а наплавочную головку — на суппорте (обычно для установок используют старые токарно-вннто-резные станки со встроенным дополнительным редуктором для снижения частоты вращения).

Окружная скорость вращения детали составляет 12—40 м/ч, продольная подача суппорта 4—15 мм/об. Напряжение зависит от силы тока и колеблется в пределах 25—40 В, а сила тока зависит от диаметра наплавляемой детали. При диаметре детали 300 мм, сила тока составляет 220—380 А, при большем диаметре соответственно увеличивается.

Перед наплавкой поверхность детали подготовляют: при одностороннем изнашивании деталь первоначально обтачивают, а при равномерном — очищают ее стальной щеткой.

На рис. 177 показан вал редуктора механизма передвижения крана КС-4361А с изношенными щетками и рабочими поверхностями шлицев. Износившиеся места восстанавливают наплавкой. Материал вала — сталь 40Х, вал термически обработан, твердость НВ = 230-260.

Рис. 177. Вал редуктора механизма передвижения крана:
1,2 — щетки

Ниже в виде примера приведена технология восстановления вала. Вал промывают в керосине, затем поверхности, подлежащие наплавке, тщательно очищают металлической щеткой, проверяют центровые отверстия. Если они испорчены, их восстанавливают на токарном станке. Наплавку следует вести электродной проволокой Нп-ЗОХГСА диаметром 2 мм под слоем флюса АН-348-А.

Наплавку шеек вала ведут по винтовой линии при шаге 4 мм; наплавку первого и последнего валиков выполняют при выключенном механизме и продольной подаче суппорта. Режим наплавки: ток постоянный, обратной полярности 100—180 А, напряжение 26—28 В, скорость наплавки 30—32 м/ч, скорость подачи электрода 76 м/ч, частота вращения шпинделя 3,3 об/мин.

Шлицы наплавляют продольными валиками за три прохода (вал не вращается). Ведут наплавку двух диаметрально противоположных шлицев последовательно, затем втулку поворачивают на 90° и вновь наплавляют два противоположных шлица. Режим наплавки: ток 280—230 А, напряжение 28—34 В, наплавленные места подвергают контрольному осмотру, не допуская пор и непровара. После наплавки вал отжигают ТВЧ и подвергают механической и термической обработке.

Механическую обработку ведут на тех же станках, на которых изготовляют новые аналогичные детали, однако режимы должны быть изменены, главным образом за счет снижения скорости резания. Это вызывается тем, что структура наплавленного слоя неоднородна. Кроме того, этот слой имеет неметаллические (шлаковые и карбидные) включения высокой прочности.

Изношенные шлицы (боковые их поверхности), кулачковые муфты, поверхности шеек валов наращивают электроискровым способом, который используют также и для отрезки деталей из твердых металлов или прошивки в них отверстий различной конфигурации. Для этой цели существуют специальные установки. Схема одной из них (для отрезки изношенных частей деталей) показана на рис. 178.

Рабочим органом является электрод, выполненный в виде, диска, к которому подводится ток с отрицательным зарядом. Отрезаемая деталь 2 находится в контакте с диском. Деталь и диск вращаются в противоположных направлениях. К детал! подводится ток с положительным заря-1 дом. В результате контакта детали и диска возникает искровой разряд, разрушающий деталь.

Рис. 178. Схема низковольтной электроискровой установки постоянного тока:
1 — электрод-инструмент, 2 — деталь, 3 — контактные кольца, 4 — щеткодержатели, 5 — контрольная лампа

Части детали отрезают в жидкой среде. В качестве рабочей жидкости используют смесь, состоящую из равных частей керосина и веретенного масла. Отдельные части детали или отдельные детали соединяют между собой пайкой. Для пайки используют специальные вещества, так называемые припои. Применяют два вида припоев: твердые и мягкие. Припои различаются! между собой составом входящих металлов, температурой плавки и механической прочностью.

Мягкие припои характеризуются более низкой температурой плавления (до 400 °С) и механической прочностью (до 80 МПа); твердые припои — температурой плавления выше 550° С и механической прочностью до 50 кг/мм2.

Соответственно и область их применения определяется этими свойствами. Мягкие припои применяют при пайке масляных и топливных емкостей, радиаторов, коллекторов электрических машин, лужении подшипников и других аналогичных сборочных единиц и деталей машин. Твердые припои применяют при пайке бронзовых и латунных деталей.

Для мягких припоев используют олово, свинец и сурьму. Такие припои называют оловянно-свинцовыми (содержание сурьмы в этих припоях не превышает 6%). Для твердых припоев используют медь и цинк. Такие припои называют медно-цинковыми.

Перед пайкой поверхности очищают до блеска с помощью металлических щеток, напильников и наждачной бумаги. Затем детали подогревают и покрывают флюсом (с твердыми припоями в качестве флюса используют буру, борную кислоту и хлористый калии, цинк, с мягкими припоями — соответственно хлористый цинк, канифоль, фтористый натрий и воду). После этого заполняют все пространство между деталями и припоем, и детали соединяют. Для нагрева деталей используют электрические паяльники или паяльные лампы. Детали нагревают до температуры выше критической температуры плавления припоя на 40—50 °С.

Для восстановления изношенных деталей используют метод металлизации, с помощью которого на изношенную поверхность можно наносить слой заданной толщины. Сущность этого метода заключается в том, что на подготовленную поверхность (обезжиренную и зачищенную напильником или наждачной бумагой до шероховатости) наносят распыленный (расплавленный) слой металла в струе горячего воздуха. Металл плавится в металлизаторах с помощью токов высокой частоты, ацетилено-кислородного пламени или электрической дуги.

Метод металлизации применяют при восстановлении износившихся шеек валов, заделке трещин в картерах, а также при покрытии поверхностей для защиты их от коррозии и защиты от цементации при термообработке деталей.

Для восстановления деталей машин наряду с рассмотренными используют также электрический способ нанесения слоя металла на изношенную поверхность. Этим способом производят осталивание, меднение, цинкование, хромирование. Сущность способа заключается в том, что при пропускании постоянного тока через раствор соответствующих солей (электролит) металл из солей осаждается на катоде, а анод растворяется в электролите. Поэтому в электролит вместо катода спускают деталь, подлежащую восстановлению, и к ней подводят ток, а в качестве анода опускают в раствор пластину из наплавляемого металла: меди, стали или цинка и тоже подводят ток.

При пропускании через электролит тока медь, сталь или цинк осаждаются на восстанавливаемой детали, а с анода поступают в электролит соответственно ионы того металла, который использован в качестве анода. При покрытии изношенной детали хромом в качестве анода применяют малорастворимую в электролите свинцовую пластину. Это вызывается тем, что хром чрезвычайно быстро растворяется в электролите, что мешает ведению нормального процесса. В этом случае электролитический процесс идет за счет обеднения раствора хрома.

Поверхности, подлежащие электролитическому покрытию, предварительно тщательно обрабатывают — вначале они подвергаются механической обработке (шлифованию и полированию мелким наждачным камнем), затем детали промывают в бензине. После этого детали подвергают электролитическому обезжириванию. Для различных металлов используют соответствующие электролиты: при хромировании для электролитического обезжиривания в качестве электролита применяют раствор, состоящий из едкого натра и жидкого стекла; при осталивании используют раствор серной кислоты с добавлением сернистого железа.

После электролитического обезжиривания деталь опускают в новый электролит, содержащий раствор соответствующего металла, и включают ток. Затем деталь промывают в горячей воде и нейтрализуют соответствующим раствором. Например, при осталивании нейтрализацию осуществляют 10%-ным раствором каустической соды, подогретым до 80—90° С, а затем вновь промывают в горячей воде.

После покрытия детали соответствующим металлом ее обрабатывают фрезерованием, точением или шлифованием.

Для заделки трещин, мест выкрашивания в деталях и базовых сборочных единицах (картерах, корпусах редукторов), выполненных из чугуна и стали, используют эпоксидные пасты, состоящие из эпоксидных смол, отвердителей (полиэтиленполиамина или метафенилеи-диамина), пластификаторов (дибутилфталата) и наполнителей (металлических порошков, графита, цемента, алюминиевой пудры, порошка слюды, асбеста).

Процесс восстановления детали состоит из ее подготовки, нанесения паст и зачистки после ее отвердения.

Подготовка поверхности заключается в ее очистке от грязи, промывке уайт-спиритом, разделке трещины (на концах трещины и по всей ее длине через 30—40 мм сверлят отверстия, в отверстиях нарезают резьбу), затем вдоль трещины поверхность зачищают наждаком и обезжиривают ацетоном.

Подготовленную таким способом деталь нагревают до 70—80 °С, после чего трещину заполняют эпоксидной пастой. Если отвердение пасты производят в сушильном шкафу, то при температуре 100 °С деталь выдерживают в течение 1—2 ч, отвердение в цехе при температуре 16—20 °С происходит в течение суток. После заливки эпоксидными пастами деталь обрабатывают на обычных металлорежущих станках или слесарными инструментами.