--PAGE_BREAK--
9.Технологическая оснастка является частью технологического оснащения для дополнения технологического оборудования с целью выполнения определенной задачи технологического процесса.
Базирование заготовок – придание узлу, изделию или заготовке требуемого положения относительно сопрягаемой детали или инструмента с заданной точностью.
База – поверхность, сочетание поверхностей, ось, точка на заготовке, изделии или узле для выполнения базирования. Погрешность установки (базирования) это отклонения фактического положения требуемого. Зажимные механизмы это устройства, позволяющие фиксировать заготовку иди деталь в оснастке при обработке.
Они должные соответствовать следующим требованиям:
сила закрепления должна обеспечивать контакт и удержание заготовки по базам в процессе всего технологического цикла обработки с минимальными отклонениями положения, исключать деформации поверхности заготовки при фиксации,
исключать вибрации заготовки при обработке,
надежность, простота и удобство,
минимальные временные потери при фиксации и выемки детали,
максимальное свободное пространство на обрабатываемой деталью.
Силовые приводы для приспособлений:
1.пневматические,
2.гидравлические,
3.электромеханические,
4.пневмогидравлические,
5.пружинные,
6.ручные,
7.магнитные,
8.электромагнитые.
Вспомогательные элементы технологической оснастки – кондукторы, копиры, высотные и угловые установы, элементы связи оснастки со станинами и корпусами.
Универсально-сборочные приспособления состоят из:
1.базовые плиты и угольники,
2.корпусные опоры, подкладки, планки,
3.направляющие для создания баз,
4.зажимы для заготовок,
5.крепежные элементы сборки,
6.силовые приводы и их арматура.
10.Понятие о надежности и качестве машин. -
— надежность является одним из важнейших
показателей качества машины. Для с/х она
имеет особое значение, потому что в значи
тельной степени определяет как выработку
машины за сезон, так и объем.необходимых
ремонтных работ. Надежность машины вклю
чает в себя четыре основных св-ва: 1. Долго
вечность. 2. безотказность. 3. ремонтопригод
ность. 4. сохраняемость. Под надежностью
понимают св-во машины выполнять свои
функции, сохраняя во времени значения уста
новленных эксплуатационных показателей в
требуемых пределах и с учетом режима ее
работы и технического обслуживания, а также
с учетом ремонтов, хранения и транспорти
ровки. Для количественной оценки надежно
сти применяют показатели надежности, в ко
торых используется такое понятие, как нара
ботка машины. Наработкой называется про
должительность работы машины или объема
выполненной работы. Наработка может про
должаться непрерывно и с перерывами, в по
следнем случае учитывается суммарная на
работка машины без учета перерывов. Долго
вечность машины — это ее свойство сохранять
работоспособность до наступления предель
ного состояния при установленной системе
технического обслуживания и ремонтов. Пре
дельным называется такое состояние маши
ны, при котором ее дальнейшая эксплуатация
должна быть прекращена из-за неустранимого
нарушения требований безопасности, или не
устранимы уходов заданных параметров. Ре
монтопригодность — свойство машины заклю
чающееся в приспособленности к предупреж
дению и обнаружению причин возникновения
ее отказов, повреждений и устранению их по
следствий путем проведения ремонтов и тех
нического обслуживания. Сохраняемость -
свойство машины, агрегата, узла или детали
непрерывно сохранять исправное и работо
способное состояние в течение и после хра
нения и транспортировки. Безотказностью на
зывается св-во машины непрерывно сохра
нять работоспособность в течении некоторого
времени или наработки. При нарушении рабо
тоспособности возникает отказ. Для оценки
безотказности служат такие показатели, как
вероятность безотказной работы. Средняя
наработка до отказа, наработка на отказ ин
тенсивность отказов и др. долговечность мз-
жет оцениваться следующими показателями:
средний ресурс, гамма-процентный ресурс,,
средний ресурс до капитального ремонта и
др. Долговечность и безотказность машины в
процессе ее изготовления обеспечивают под
бором материалов для изготовления деталей,
упрочнением их трущихся поверхностей, вы
бором класса точности и системы допусков и
посадок, подбором оптимальных сортов горю
че-смазочным материалов. Ремонтопригод
ность машины обеспечивается системой кон
структивных мероприятий, предусматриваю
щих легкость проведения разборочно-
сборочных работ в процессе эксплуатации и
ремонта машины, экономическую целесооб
разность восстановления ресурса быстроиз
нашивающихся детелей и сопряжений, легкий
и малый объем операций технического об
служивания, высокий уровень унификации уз
лов и механизмов, сокращение количества и
типоразмеров крепежных деталей. Для луч
шей сохраняемости применяют стойкие анти-
корозинные покрытия специальные заглушки
и пробки, предохраняющие рабочие полости
машины от попадания влаги и пыли при хра
нении, высококачественные лакокрасочные
покрытия, разгружающие и демпфирующие
устройства.
11.Единичные и комплексные показатели на
дежности. — Показатель надежности — ко
личественная характеристика одного или не
скольких свойств, составляющих надежность
технического объекта, т.е. он количественно
характеризует, в какой степени конкретному
объекту присущи определенные св-ва, обу-
славливйющие его надежность. Единичный
показатель количественно характеризует
только одно св-во надежности объекта, т.е.
этот показатель относится к одному из св-в,
составляющих надежность объекта (безотказ
ность, долговечность, ремонтопригодность
или сохраняемость). Комплексный показа
тель количественно характеризует одновре
менно два или несколько различных св-в тех
нического объекта, т.е. он относится к не
скольким свойствам, составляющих надеж-
ность объекта. Единичные показатели; .1. По
казатели безотказности: вероятность безот
казной работы- это вероятность того, что в
пределах заданной наработки отказ объекта
не возникает. Вероятность безотказной рабо
ты выражается в долях единицы или в про
центах и изменяется от единицы до нуля. На
рис. 1 до наработки вероятность безотказной
работы равна 1, а при наработке (4 она равна
0.1, вероятность безотказной работы P(t)
представляет собой безусловную вероятность
того, что в интервале от нуля до tне наступит
отказ, т.е. вероятность того, что отказ насту
пит в интервале от tдо , P(t)=fr4(t)dt, PA(t)=1-
n(t)/№, где PA(t)- статистическая оценка веро
ятности безотказной работы, N -число объек
тов в начале испытания, n(t) — число отказав
ших объектов за время t. Вероятность отказа
— вероятность того, чтопри определенных ус
ловиях эксплуатации в заданном интервале
времени или в пределах заданной наработки
возникает хотя бы один отказ. Вероятность
отказа Q(t) при 1=0 равна нулю, изменяется от
нуля до единицы и вычисляется по формуле:
Q(t)=1-P(t). Из рисунка видно, что при
P(t)r=0.5Q(t) также равна 0.5 и график функции вероятности отказа — зеркальное отображение функции вероятности безотказной работы. Средняя наработка до отказа-математическое ожидание (среднее значение) наработки до первого отказа. Для невосстанавливаемых объектов средняя наработка до первого отказа равнозначна средней наработке до отказа. Значение средней наработки до отказа, тср находят по уравнению: Tcp=1/n-£ti, Tcp=j;nP(t)at, где ti-наработка i-roобъекта до отказа. Интенсивность отказов- условная плотность вероятности возникновения отказа невостанавливаемого объекта, определяемая для рассматриваемого момента времени при условии, что до этого момента отказ не возник. Физический смысл плотности вероятности отказа — это вероятность отказа в достаточно малую единицу времени. Из определения интенсивности отказов следует, что X(t)=f(t)/P(t), A,(t)=(N(t)-N(t+At)/N(t) At, где N(t)-число объектов, работоспособных к моменту наработки t; At— приняты"' достаточно малый интервал времени, Нарботка на отказ Т представляет -о^-ч среичее значение наработки восстанавливаемых (ремонтируемых) объектов между отказами и показывает, какая наработка в среднем приходится на один отказ (в часах, мото-часах, км пробега). Если наработка выражена в единицах времени, то может применяться термин «среднее время безотказной работы». 2. Показатели долговечности. Средний ресурс (срок службы)-математическое ожидание ресурса (срока службы). Назначенный ресурс — суммарная наработка объекта, по достижении которой эксплуатация должна быть прекращена независимо от его состояния. Средний ресурс (срок службы) до ремонта Тдр — средний ресурс (срок службы)от начала эксплуатации объекта до его первого ремонта. Средний ресурс (срок службы) между ремонтами Тмр -средний ресурс (срок службы) между смежными ремонтами объекта. Средний ресурс (срок службы) до списания Теп — средний ресурс (срок службы) объекта от начала экс плуатации доего списания обусловленного предельным состоянием. Гамма-процентный [>есу1зс — наработка, в течении которой объект не достигнет предельного состояния с заданной вероятностью у процентов. Гамма процентный срок службы — календарная продолжительность эксплуатации, в течении которой объект не достигнет предельного состояния с заданной вероятностью у процентов. 3. Показатели ремонтопригодности и сохраняемости.Вероятность восстановления в заданное время,- или вероятность своевременного восстановления, т.е. вероятность того, что время восстановления (время затрачиваемое на обнаружение, поиск причины отказа и устранения последствий отказа) не привысит заданного. Среднее время восстановления, т.е. математическое ожидание времени восстановления работоспособности. При наличии статистических данных о длительности восстановления, для восстанавливаемых объектов среднее время восстановления Тс определяют по формуле Тв=1/т-Вв1. где т-число обнаруженных и устраняемых отказов объектов, tni-время восстановления отказа. Средний срок сохраняемости, т.е. математическое ожида-иио срока сохраняемости. Гамма -процентный срок сохраняемое! и,: оторый будет достигнут
объектом с заданной вероятностью у процентов. Комплексные показатели надежносги: коэффициент готовности Кг показывает веро ятность того, что объект окажется работоспособным в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течении которых использование объекта по назначению не предусматривается. Коэффициент технического использования Кти — отношение математического ожидания времени пребывания объекта в работоспособном состоянии за некоторый период эксплуатации к сумме математических ожиданий времени пребывания объектов в работоспособном состоянии, времени простоев, обусловленных техническим обслуживанием, и времени ремонта за тот же период эксплуатации. Коэффициент оперативной готовности — вероятность того, что объект, находясь в режиме ожидания, окажется работоспособным в произвольный момент времени и, начиная с этого момента, будет работать безотказно в течении заданного интервала времени. Средняя суммарная трудоемкость технического обслуживай кя математическое ожидание суммарных грудо затрат на проведение технического обслуживания за определенный период эксплуатации Средняя суммарная трудоемкость ремонта -математическое ожидание суммарных трудозатрат на все виды ремонта объекта за опре деленный период эксплуатации. Средняя суммарная стоимость, технического обслужи вания (ремонта) — математическое ожидание суммарных затрат на проведение технического обслуживания (на все виды ремонта) объекта за определенный период эксплуатации Коэффициент восстановления ресурса,равный отношению среднего ресурса капитально отремонтируемых объектов tвосст к их среднему ресурсу до первого капитального ремон та (новых объектов) tнов, который должек быть не менее 80%.
12.
Критерии определения пред сост дет. 1)экономический (уменьшение произв-ти агрегата; увел.расхода топ.) 2)качеств (кач-во уборки урожая) 3)технич (предельное сост. сопряг-ых дет) Метод обоснования вал-подшипник исследовательский. Основываясь на материалах гидродинамической теории трения, уравнения Рейнольдса, выводах профессора Н.П. Петрова, когда сопряжение неподвижно зазор равен 0 когда вал начнет вращаться, то под действием масленого клина м/у валом и вкладышем образуется масленая прослойка. Это необходимое условие жидкостного трения центр вала сместится в сторону направления его движения эксцентриситет е
. имеем, что: hMIN=d2nη/18.36ksc
– толщина слоя смазки в [мм];d– диаметр вала, [мм];k— нагрузка на вал [кг/м2]; S— зазор (разность диаметров подшипника и вала) [мм]; n— число оборотов вала в минуту;η — абсолютная вязкость масла (кгсек)/м2 с поправка на удельную длину подшипника,
hmin=R–r–e, аR-r=S/2 дает
. λ=2e/S— относительный эксцентриситет.
0,5=2е/S=>e=S/4 при этом hmin=e=Sнаив/4 Значит, в этом случае будет и наименьший Sdop, => Sнаив/4=d2nη/18.36ksНАИcS
наив=0,467
d
√
nη
/
kcη, dи n, hmin ↑. Smax=S2наив
/4δ где δ – величина, зависящая от неровности поверхности вала и подшипника и размера абразивных частиц, находщихся м/у трущимся поверхностями. Sнаив и Smaxпозволяют установить значения зазоров, в пределах которых имеет место нормальная работа уменьшение nприводит к уменьшению толщины маслянного слоя. При этом сопряжение вместо работы в условиях жидкостного трения начнет работать в условиях граничного трения. n↑ в связи с неуравновешенностью вращающихся масс приводит к ↑ нагрузки, сопряжение начинает раб в условиях граничного трения, необходимо помнить, что ↓ вязкости масла жидкостного трения на граничное. Y=0,2SНАЧ– предельно допустимый износ подшипника. Для нового сопряжения: овализация новой детали должна быть менее 0,2 Sнач. Если такую точность обработки выдержать не удаётся, то не следует делать такой зазор.
13.Испытаниямашиннанадежность. Планы испытаний. —Длясбораинформациионадежностиновыхмашинпроводятиспытания намашиноиспытательныхстанцияхилинаблюдаютзаработойвхозяйственныхусловиях. Впроцессесбораинформациивхозяйственныхусловияхвозможныразличныевариантыплановнаблюденийивидовинформации. (NUN, NUT, Nur, NRN-плананаблюдения нет, NRT, NRr). БукваUвпланахнаблюдений означает, чтопредусматриваетсяснятиенаблюдениятехмашин, укоторыхзарегистрированпоказательнадежности. БукваRвпланахнаблюдения, означает, чтопредусматриваетсявосстановлениеработоспособности вышедшихизстроямашин. БукваN означает количествомашиннаходящихсявиспытании. 1. ПланNUN. Наблюденияведутдотакойнаработки, прикоторойувсехN машин, находящихсяподнаблюдением, будутзафиксированыпоказателинадежности, интересующие наблюдателя. 2. ПланNUT. НаблюденияведутсязаN машинамидонапередзаданной наработкиТнезависимооттого, ускольких машинкачислаN зарегистрированыпоказателинадежности, (приNUNиNUTколичество наблюдаемыхмашин постепенноуменьшается помереувеличениянаработкиТ. 3. NRTНаблюденияведутсязаN машинамидоихнаработкиТнезависимооттого, усколькихмашинисколькопоказателейнадежностибудут зарегистрированы. Такимобразом, приплане NRTколичествонаблюдаемыхмашинN остаетсяпостояннымзавсевремянаблюдений. 4. ПланNUr. Наблюденияведутсядофиксации увсехN машиннапередзаданногоколичест-загпоказателейнадежности(напримеротказов). 5. ПланNRr. — то;хе, чтоипланNUr, при условиивосстановления-работоспособности вышедшихизстроямашиниповторногоих наблюдения. ПланNRNотсутствуетпотому чтоприегоиспользованиииспытанияможно проводитьдобесконечности. Присбореинформациинэиболееприменимопланынаблюдений: NUN, NUT, NRT. NUT— присборе информацииотехническихресурсахисроках службымашинотносительноневысокойдолговечности(наиболееполнаяинформация-полнаяилинеусечеиная.) проводитьресурсныеиспытаниятракторовиавтомобилейпри планеиспытанияNUNпрактическиневозможновследствииихвысокойдолговечности. ПоэтомуиспользуютпланнаблюденияNUTсограниченнойнаработкойТдоконцанаблюдений. Притакомпланенаблюденияпредельноесостояниебудетзарегистрированотолько участимашин(усеченнаяинформация). При использованииNUTвозможныслучаипреждевременногоснятияснаблюдениянекоторыхисправныхмашин, наработкакоторыхне достиглазаданныхзначений. Вэтомслучае информациябудетнетолькоусеченнойноис выпадающимиточками. — многократно-усеченная, апреждевременноснятыеснаблюденияисправныемашины— приостановленными. ПланNRTширокоиспользуютпри сбореинформацииопоказателяхбезотказноститракторовис/хмашин, атакжеобудельныхзатратахвременииденежныхсредствна устранениеэксплуатационныхотказовипроведенииоперацийтехническогообслуживания. ПланыNUN, NUT, NRTсочетаютпринаблюдениизаработойоднойгруппытракторов ис/хмашин. Например, еслиподнаблюдениемнаходятсяN тракторовинаблюденияпроводята
теченииТмото-ч, тодостигшиепредельногосостояниямашиныснимаютсдальнейшегонаблюдения, авозникшиеэксплуатационныеотказыустраняютбезснятиямашин снаблюдения. Применительнокпоказателям долговечности(ресурсы, срокислужбы, интенсивностьотказов)такиенаблюдениясоответствуютплануNUT, априменительнокпоказателямбезотказности(параметрпотока отказов, наработканаотказ) — плануNRT
продолжение
--PAGE_BREAK--
14.Понятияопроизводственномитехнологическомпроцессе. Общаясхематехнологическогопроцессаремонтамашин. —Подпро-
изводственнымпроцессомремонтамашин понимаетсясовокупностьдействийлюдей, орудийпроизводстваиотдельныхпроцессов, проводимыхдляполученияработоспособной машиныизчастичноутратившихработоспособность, норемонтопригодныхагрегатови сборочныхединиц. Впроизводственныйпроцесскакремонтамашин, такиихизготовлениявходяинетолькоосновные( очистка, разборка, дефектация, комплектование, изготовлениеиливостановлениедеталей, сборка машинит.д.) т.е. непосредственносвязанные сремонтомилиизготовлением, ноивсе вспомогательные(транспортированиеобъектовремонта, запасныхчастейиматериалов, контролькачества, приемкаискладирование ремфондаиготовойпродукцииизготовление приспособленийинестандартногооборудованияит.д.) процессыобеспечивающиевозможностьдеятельностипредприятий. Произ-водственыйпроцессделитсянарядтехнологическихпроцессов. Технологическимпроцессомназываетсячастьпроизводственного процессапоизменениютехнологическихпроцессов. Технологическимпроцессомформы, размеров, свойств, материалаилипредмета производствасцельюполученияизделияв соответствиисзаданнымитехническимитребованиями. Технологическиепроцессыустанавливаютопределеннуюпоследовательностьвыполненияремонтамашиниоборудования. ОбщаясхематехнологическогопроцессаремонтамашинимеетследующийЦ
Степеньрасчлененноститехнологического процессавомногомзависитотконструкции машиныипрограммыремонтно-обслуживающегопредприятия. Еслипрограммавелика, тоонсостоитизбольшого числатехнологическихпроцессовивключает Многорабочихмест, наоборот. Крометого, еслимашинуможнорасчленитьналегкоотделяемыеагрегаты(двигатель, КПП, переднийизадниймосты, рулевоеуправление, кабинаидр.), топроцессделятнабольшое числоотдельныхтехнологическихпроцессов иихвыполняютпараллельно. Правильнорасчлененныйпроцесстойилииноймашиныили агрегатаимееточеньважноезначениедля рациональнойорганизациипроцессаремонта, сниженияегосебестоимостикоснащениярабочихвысокопроизводительнымитехнологическимоборудованиемиоснасткой.
15.Очисткаимойкаобъектовремонта. Характеристикаспособовочисткиимоющих средств.—очистка— этоудалениезагрязненийповерхностей. Существуютследующие способыочистки, струйный, погружнойикомбинированный. Приструйнойочисткемеханическийфакторпроявляетсякакударструина удаляемыезагрязнения, чтоприводитких разрушениюиразмыву, применениевысоконапорныхструйныхустройствпозволяетдостигнутьвполнеудовлетворительнойнаружной' очисткимашиныбезмоющихсредствидаже нагреваводы. ПоданнымГОСНИТИповышениедавленияводыс2,5 «L',5 МПаприудалениинаружныхзагрязненийприводиткувеличениюпроизводительностипроцессаочисткидо20 раз, снижениеэнергиизатратв4 разаирасходаводыв10 раз. Припогружнойочисткенаиболееэфф. Фактороммеханическоговоздействиянаудаляемыезагрязненияследуетсчитатьвибрациюремонтируемыхобъектов, моющей-жидкостиилиих совместногоколебательногодвижения. На удаляемыезагрязнениявоздействуютзнакопеременныесилы, облегчающиеихотрывот очищаемойповерхности. Большинствоочистныхоперацийсвязаносприменениеммоющихжидкостей. Основноеусловиекачественнойочисткиремонтируемыхобъектовв жидкихсредах— комплексноевоздействиена удаляемыезагрязненияфизико-химическихи механическихфакторов. Физико— химический факторобеспечиваетсяприменениемэффективныхмоющихсредствилиреагентов. Различаюттривидареагентов: органическиерастворители(ОР) ирастворяющие-эмульгирующиесредства(РЭС), кислотные растворы(КР), синтетическиемоющиесредства(CMC) техническогоназначения. Органическиерастворители(ОР) ирастворяюще-эмульгирующиесредства(РЭС) растворяют загрязнения. Необходимоиспользоватьсмеси растворителей, ктакимотноситсярастворитель646. Онхорошоудаляетмаслянныезагрязненияистарыелако-красочныепокрытия. Однакобольшинстворастворителей(ацетон,
бензол, толуол, бензинидр. светлыенефтепродукты) пожароопасны. Всвязис
этимнеобходимоиспользоватьбезопаныевпожарном отношениихлорифторсодержащиеуглеводы, вчастностихлядон-113 итрихлор— этилен. Нохлорированныеуглеводыотносятсяк наиболеетоксичнымисильнодействующихна организмчеловека. РЭСпредставляютсобой моющиекомпозицииизрастворителяиэмульгатора, напримерповерхностно-активноевещество(ПАВ) сприменениемводы. Онирастворяютиодновременноэмульгируютудаляемые.загрязнениятакиесредстваспособствуютбыстромуудалениюпрочных, например, смолистыхотложенийприкомнатнойтемпературе(20..,25 С). АМ-15, эмульсин, термос, ритм. Трипервыххарактеризуютсяумеренной огнеопастностьюитоксичностью, апрепарат ритмобладаетнаркотическимдействием. Кислотныерастворы— водныерастворынеорганическихиорганическихкислот. Ихиспользуютдляудалениятакихспецифическихзагрязнений, какпродуктыкоррозииинакипь. Однакоприочисткедеталеймашинкислотнымрастворомсуществуетопастностьих коррозионногопоражения. Дляизбежания этоговегосоставвходятингибиторыкислотнойкоррозиипредохраняющиеметаллот разрушения. Ингибированныйкислотныйраствор, удаляянакипьипродуктыкоррозиине действуетнаметалл. Ингибированныерастворынеорганическихкислотутрачивают своюагрессивностьпоотношениюкстальным ичугуннымдеталям. Приобработкедеталей изцветныхметалловисплавовтребуются дополнительныеусловия. CMCтехнического назначенияпредставляютсобойсложные композиции. Ихобязательнымсоставнымэл-лементомслужатПАВ, которые, адсорбируясь награницеразделафазипонижаяповерхностноенатяжениеводногораствора, способствуютегопроникновениювмикротрещиныи ослабляютсвязизафязненийсочищаемой поверхностью. АктивностьПАВповышаетсяс введениемвCMCщелочныхэлектролитов. Последниесчитаютсяносителямитаких свойствмоющихрастворов, какщелочность, противокоррозионноегьидр. щелочностьопределяетспособностьводныхрастворовCMCнейтрализоватькислыекомпонентызагрязнений, омылитьмаслаижиры. ВодныерастворыCMCтехническогоназначениядопускаю; очисткудеталей. Какизчерных, такиизцветныхметаллов, беззаметнойкоррозии. Наилучшеемоющеедействиепроявляетсяпри температурерастворов80+_5°С, снижение температурымоющегораствораниже70 С приводиткрезкомуухудшениюегомоющих способностей: при60 Свдва, апри50°Свчетырераза. CMCтехническогоназначенияширокораспространеныкаксредстваочистки объектовремонта, оттакихзагрязнений, как масляно-грязевыеисмолистыеотложения, смазочныематериалыит.п.
продолжение
--PAGE_BREAK--
16.Правила разборки1)знать конструкцию; 2)знать последовательность разборки; 3) применять только исправный инструмент; 4) крепежные изделия помещать в контейнеры или устанавливать в свои гнезда; 5) необезличивать детали (маркировать) 6)использовать надежные захваты ПТМ.Виды разборки: частичная и полная. Виды соединения: винтовые-65%, прессовые–25% Документация: техкарты на разборку, технологические схемы разборки. Не обезличиваются детали: совместно-обрабатываемые (блок-нижние крышки коренных вкладышей); совместно-прирабатываемые (центральная передача ведущего моста); взаимосбалансированные (коленвал-маховик); подобранные по массе (шатунно-поршневая группа). Дефектацияикомплектованиедеталей. — контролируюттехническоесостояниедеталей послеихочисткиимойки. Такойимеетцелью определитьвозможностьдальнейшегоиспользованияузловидеталейнамашинебез ремонта, потребностьихвремонтеиливыбраковки. Наиболееответственныедетали контролеросматриваетизамеряет; детали менееответственные, еслиихдефектывидны наглаз, онможетпроверитьбеззамера. Методконтроляосмотромиопробованиемдеталей. Наружныйосмотрдеталейдаетвозможностьопределитьтакиедефекты, какизнос, трещины. Забоины, задиры, царапины. Осмотромтакжеможетбытьопределенадеформациядеталей. Приконтролезазорав соединениидеталейиногдаприменяетсяпробанаощупь: еслипокачатьдетальотруки, то всопряженииможноопределитьзазорв0.1-0.2 мм. обнаруживатьневидимыеглазомтрещиныможнопостукиваниемлегкиммолотком подетали: дребезжащийзвукподтверждает наличие,трещины. Измерительныйметодде-фектациидеталей. Чтобыболеечеткоопределитьизносиустановитьнасколькоразмеры проверяемойдеталиотклоняютсяотразмеровновой, дляконтроляприменяютразличныеизмерительныеинструментыиприборы, (проверочныеплиты, микрометры, щупы, штангенинструменты, линейки, нутромеры). Гидравлическийипневматическийметоды дефектоскопииприменяютсядлявыявления малозаметныхсквозныхтрещин, ииныхповрежденийтакихдеталейкакблокицилиндровИголовкицилиндровдвигателей. Метод
заключаетсявтомчтополостьдетализаполняютводойиливоздухом, создаваяприэтом необходимоедляиспытаниядавление, Маг; нитный
метод
.Магнитныедефектоскопывпоследнеевремянаходятприменениенаремонтныхпредприятияхдляконтроляответственныхдеталей. Контролируемоеизделие сначаланамагничивают, атомполиваютжид-костью(трансформаторноемасло, керосин, водно-мыльныйраствор.), вкоторойвовзвешенномсостояниинаходятсявовзвешенном состояниичастицымагнитногопорошка. Цветнойметодзаключаетсявтом, чтопропе-ряемуюдетальсобезжиреннойиочищенной поверхностьюпогружаютнанекотороевремя вспециальнокрасящийраствор. Этотметод применяютпридефектоскопиидеталейизготовленныхизнемагнитныхматериалов. Детальпромываютводой, затемпокрываютслоемводногорастворамелаипросушиваюттеплымвоздухом. КШТЕЩЬрентщцйвсжм.1!!!^! чамиоснованнасвойствахэлекромагнитных волнпоразномупоглощатьсявоздухоми твердымителами. Сущностькотролярентгеновскимилучамизаключаетсявследующем. Лучипроходящиечерезматериалынезначительнотеряютсвоюинтенсивность, еслина ихпутивстречаютсяпустотыконтролируемой детали. Инаоборотонитеряютсвоюинтенсивностьеслиневстречаютдефекты. Люминесцентныйметодоснованнаиспользовании способностинекоторыхвеществпоглощать лучистуюэнергиюиотдаватьееввидесветовогоизлучениявтечениинекотороговремени привозбуждениивеществневидимымиультрафиолетовымилучами, (ртутно-кварцевые лампы)
17.
Основы технологии сборки агрегатов и машинСборка-процесс соединения деталей в пары и узлы, узлов и деталей в агрегаты, деталей, узлов и агрегатов – в машину при условии соблюдения их кинематических схем, характера посадок, величин размерных цепей. По месту сборки 2 формы организации: стационарная и подвижная. При сборке используют универсальный монтажный инструмент, съёмники и спец. приспособления.Особенности сборки машин при ремонте: детали используются годные без ремонта, восстановленные, новые; =>проведениедополнительных пригоночных и контроль операций. Формы организации сборочного процесса по степени расчленения производственного процесса делится на операции: концентрированные (все операции выполняются одной группой ремонтников); дифференцированная (сборка узлов на специализированных рабочих местах отдельными ремонтниками); поточная (высшая степень дифференцированной сборки).Основныетребованияксборкерезьбовых, прессовых, шлицевых, шпоночных, конусныхи заклепочныхсоединений, —сборкарезьбовыхсоединений. Припостановкешпилькиона должнаиметьплотнуюпосадку, аееось-быть перпендикулярнакповерхностидетали, в
которуюоназавинчена. Неперпендикулярность приводиткпоявлениюзначительныхдополнительныхнапряженийврезьбеприработе, чтовконечномитогевызываетобрывдетали. Винтовыесоединенияобязательнособираютсяспредваритегоно1 затну-кой. Воизбажании перекосовдеталек, закрепляемыхгрупповым резьбовымсоединением, следуетстрогособлюдатьпорядокзатяжкиивыполнитьеев 2...3 приема. Резьбовыесоединения, работающиеприциклическихнагрузкахивибрациистопорят. Дляэтогоприменяютконтргайки, деформируемыеипружинныешайбы, разводныешплинтыишплинтовочнуюпроволоку. Контргайкунужнонавинчиватьизатягивать послеполнойзатяжкиосновнойгайки. Стопорнуюдеформируемуюшайбуустанавливаюттак, чтобыееусиквходилвпазвапа. Частьдеформированнойшайбы, выступающийизподгайки, необходимоотгибатьна однуизеегранейинаграньоднойизскрепляемойдетали. Пружинныешайбыпослезатяжкигаекилиболтовдолжныплоскостью прилегатькповерхностидеталейиболтов илигаек. Присборкедопускаетсяиспользованиепружинныхшайббывшихвупотреблении, еслиихконцыразведенынарасстояниепревышающеетолщинушайбыв1,5 раза. Недопускаетсяпостановкашайб, внутреннийразмеркоторыхнесоответствуетдиаметруболта илишпильки. Длястопоренияразводным шплинтомегонужноустанавливатьтак, чтобы головкаполностьюутопалавпрорезигайки, а концыбылиразведеныпоосиболта(одинна болт, другойнагайку). Пришплинтовкепроволокойееследуетвводитьвотверстиеболтовкрестнакрест. Послеэтогоконцыпроволокитугоскручиваютвместеиобрезаютна расстоянии5...7 ммотначаласкрутки. Сборку шпоночныхишлицевыхсоединенийрекомендуетсявыполнятьпослетщательногоосмотра соединяемыхдеталей. Наихповерхностине должнобытьзаусенцев, задиризяГюин. При наличиитакихдефектовихнеобходимоустранить. Шпонкасначалаустанавливаетсялегкимиударамимедногомолоткавпазвала (сегментныеипризматическиешпонкидолжнывходитьвпазснекоторымнатягом), азатемнавалнасаживаютохватывающуюдеталь(шкивзвездочкуит.д.) такиешпонкив пазуохватывающейдеталирасполагаютсяс некоторымзазором. Передсборкойнеподвижныхшлицевыхсоединенийнадотакже убедитьсявотсутствиизаусенцев, забоини нлдиров. шлицйвырсоединениявыполняются свысокойточностьюинетребуютподгонки.
Ихсобираютвручнуюбезособогоусилия. Клиновидныешпонкивходятвканавкиохватывающейдеталиснатягом. Ихустанав ливаютвпазлегкимиударамимедногомо лотка. Уклоншпонкиипазавохватывающей деталидолженсовпадать. Послесборкишпоночныхишлицевыхсоединенийихследует проверитьнабиениеохватывающейдетали относительноохватываемой. Сборкапрессо-выхзапрессовка, например, втулки' осуществляетсяударамимолоткачерез надставку, прессомилиспомощьювинтовых приспособлений. Приэтомоченьважноправильноееустановитьдляпредотвращения перекоса. Передзапрессовкойвтулкаиот верстиекорпусадолжныбытьтщательно очищены, аострыеуглы— опилены. Дляустранениявозможностипоявлениязадировповерхностьдеталисмазываютмашинныммас,-лом. продолжение
--PAGE_BREAK--
18.Технологический процесс окраски машин. Процесс включает в себя: подготовку поверхности к окраске, грунтование, шпатлевание, нанесение наружных слоев покрытия, сушку и контроль качества покрытий.
Подготовка поверхности деталей машин к окраске.Лакокрасочные покрытия высокого качества могут быть получены только при тщательной очистке окрашиваемой поверхности от старой краски, продуктов коррозии, жировых и других загрязнений. Присутствие на поверхности изделия загрязнений органического или неорганического происхождения снижает, а иногда и полностью исключает возможность образования адгезионных связей между окрашиваемой поверхностью и покрытием. Некоторые из них могут вызвать подпленочную коррозию металла. При нанесении лакокрасочных материалов на хорошо очищенную поверхность капля материала смачивает окрашиваемую поверхность и растекается по ней.
Способ подготовки поверхности перед окраской выбирают в зависимости от сложности поверхности, размеров и материала изделий, условий эксплуатации, программы предприятия, степени и характера загрязнений, экономической целесообразности и других факторов. В ремонтном производстве наиболее часто предварительно поверхности деталей обезжиривают щелочными растворами, органическими растворителями и пароструйным способом.
Из органических растворителей применяют бензин и уайт-спирит. С помощью них поверхности изделий протирают ветошью или промывают в ваннах. Однако такие растворители горючи, взрывоопасны и токсичны.
Поверхности изделий, покрытых ржавчиной, перед окраской часто не очищают. Их обрабатывают химически активными веществами — модификаторами коррозии или преобразователями ржавчины, основным компонентом которых служит ортофосфорная кислота.
Для повышения защитной способности против коррозии стальные изделия фосфатируют. На поверхности образуется тонкая (1...3 мкм) защитная пленка нерастворимых солей ортофосфорной кислоты, улучшающая коррозионную стойкость покрытия и его адгезию к поверхности изделия.
Грунтование.Эту операцию следует проводить в возможно более короткий срок после подготовки поверхности к нанесению лакокрасочного покрытия. На подготовленную поверхность изделия наносят первый слой лакокрасочного покрытия — грунтовку, которая служит основой покрытия. Она предназначена для создания прочного антикоррозионного слоя, имеющего высокую сцепляемость с металлом и последующими слоями лакокрасочного покрытия.
Разведенную до рабочей вязкости грунтовку наносят на поверхность изделия краскораспылителем, электроосаждением или кистью. Грунт должен ложиться ровным тонким слоем, без пропусков и подтеков. С особой тщательностью его наносят на сварные швы, стараясь заполнить все поры.
При использовании грунтовки заниженной вязкости образуется слишком тонкий слой, не способный защитить металл от коррозии, а при нанесении грунтовки завышенной вязкости не достигается адгезия грунтовки с металлом и последующими слоями лакокрасочного покрытия.
Шпатлевание. Эта операция предназначена для сглаживания шероховатостей и незначительных неровностей на окрашиваемой поверхности. Шпатлевка представляет собой густую пастообразную массу. Она состоит из пигментов и наполнителей, затертых на различных лаках.
После высыхания шпатлевка должна иметь высокую адгезию к грунтовочному слою и последующим слоям лакокрасочного покрытия, быть твердой, хорошо шлифоваться, не набухать и не выкрашиваться при мокром шлифовании. Она не повышает защитные свойства лакокрасочного покрытия, но снижает его механическую прочность. Ее толстый слой может быть причиной растрескивания лакокрасочного покрытия, так как он недостаточно эластичен. Поэтому шпатлевать следует слоями толщиной 0,1 ...0,5 мм, а толщина всех слоев не должна превышатьО,5...2,0 мм.
После высыхания каждого слоя покрытия шлифуют сухим или мокрым способом для устранения неровностей и шероховатости, улучшения адгезии и внешнего вида. При сухом способе используют шлифовальные шкурки на тканевой или бумажной основе, а при мокром — водостойкие шлифовальные шкурки.
Нанесение наружных слоев лакокрасочного покрытия. Эта операция зависит от требований, предъявляемых к внешнему виду окрашиваемых поверхностей. Лакокрасочное покрытие может быть декоративным (у легковых автомобилей), обыкновенным (у грузовых автомобилей и тракторов) и защитным (у сельскохозяйственных машин).
Для получения декоративных покрытий выполняют многослойную окраску, уделяя особое внимание отделочным работам. На кузова легковых автомобилей наносят до шести слоев нитроэмали или до трех слоев синтетической эмали. Каждый последующий слой наносят на хорошо просушенный нижележащий слой, что не выполняют при окраске синтетическими и некоторыми другими эмалями.
Наружные слои лакокрасочных покрытий часто наносят воздушным или безвоздушным распылением и в электростатическом поле.
При воздушном распылении можно получить покрытия высокого качества в любых производственных условиях при наличии сжатого воздуха и вентиляции. Производительность труда повышается в 5...8 раз по сравнению с окрашиванием кистью.
К преимуществам безвоздушного распыления по сравнению с воздушным относят: снижение потерь на туманообразование на 25 %; уменьшение расхода растворителей, так как можно использовать более вязкие лакокрасочные материалы; нанесение более толстых слоев, что позволяет наносить покрытие с меньшим числом слоев; использование менее мощной вентиляции; улучшение санитарно-гигиенических условий труда; повышение производительности труда рабочих; сокращение времени сушки. Покрытия получаются высокого качества благодаря меньшей пористости и более равномерной толщине пленки.
Сушка лакокрасочных покрытий. Лакокрасочные материалы, применяемые для нанесения наружных слоев покрытия, в результате испарения растворителя, окисления, конденсации или полимеризации пленкообразующего вещества образуют пленку. Испарение растворителя и другие процессы, протекающие в лакокрасочном покрытии, зависят от температуры нагрева и степени подвижности воздуха, соприкасающегося с покрытием. Испарение ускоряется при периодической смене насыщенного парами растворителя окружающего воздуха.
В зависимости от применяемых материалов, организации производства и требований, предъявляемых к покрытию, сушку проводят в естественных условиях при температуре 18...23 °С (холодная) или при более высокой температуре (горячая).
В зависимости от способа передачи теплоты покрытию различают конвекционный, терморадиационный и терморадиационно-конвекционный способы горячей сушки.
При конвекционном способеизделие с нанесенным лакокрасочным покрытием нагревают горячим воздухом, который поступает в сушильную камеру из калориферов. Покрытие нагревается медленно, так как теплота передается к изделию от расположенных близко к его поверхности слоев воздуха, обладающего незначительной теплопроводностью. Для увеличения скорости нагрева применяют принудительную циркуляцию воздуха внутри сушильной камеры с помощью мощных вентиляционных устройств. От поверхности изделия отводят охлажденный и подводят горячий воздух. Большая часть тепловой энергии расходуется на нагрев воздуха, меньшая — лакокрасочного покрытия.
При терморадиационном способеизделие нагревают инфракрасными лучами. Их источниками служат ламповые и темные излучатели. Ламповые излучатели — зеркальные лампы накаливания мощностью 250 и 500 Вт. Однако они не получили широкого применения на ремонтных предприятиях из-за медленной сушки и повышенного расхода электроэнергии, неравномерности нагрева изделия и короткого срока службы. Темные излучатели, представляющие собой металлические трубки с заключенными в них хромовыми проволоками, по сравнению с ламповыми позволяют уменьшить время сушки в 3...4 раза и упростить конструкцию сушильной камеры, более экономичны и долговечны.
При терморадиационно-конвекционном способеизделия нагревают терморадиационным и конвекционным способами, что позволяет проводить горячую сушку как наружных поверхностей изделия, облучаемых инфракрасными лучами, так и недоступных инфракрасным лучам участков. Этот способ применяют при сушке в одной камере изделий различной конфигурации и размеров.
Контроль качества лакокрасочных покрытий. Качество покрытий оценивают по внешнему виду, толщине, блеску, твердости, адгезии, прочности при изгибе и ударе, масло-, водо- и бензостойкости, стойкости к различным реагентам, свето- и термо стойкости, атмосферостойкости и др. Рассмотрим некоторые из них.
Внешний видпокрытия сравнивают с эталоном или описанием, приведенным в нормативно-технической документации. Например, в стандарте на автомобильные эмали внешний вид лакокрасочного покрытия описывают так: пленка должна быть глянцевой, однородной, без расслаивания, морщин, оспин и посторонних включений, допускается небольшая шагрень; в проходящем свете на стекле пленка не должна иметь вкраплений.
Цвет пигментированных покрытий определяют по эталонам или с помощью спектрофотометров и калориметров.
Блеск измеряют количественно на фотоэлектрическом блеско-мере ФБ-2.
Твердостьлакокрасочного покрытия определяют методом царапания или оставления следа на испытываемом покрытии графитовыми стержнями различной твердости. Однако наиболее точные измерения можно получить на маятниковых приборах.
Адгезиюпокрытия к поверхности изделия определяют методами решетчатых надрезов, параллельных надрезов с применением липкой ленты и отслаивания.
Испытание покрытий на изгибзаключается в определении минимального диаметра стального стержня, при изгибании на котором окрашенной металлической пластинки толщиной 0,25...0,31 мм, шириной 20...50 и длиной 100...150 мм лакокрасочное покрытие не разрушается.
Прочность покрытий при растяженииопределяют на образцах размером 10 х 30 мм, вырезанных из свободной лакокрасочной пленки. Образец растягивают на разрывной машине под действием равномерно возрастающей нагрузки до разрыва пленки. После этого находят предел прочности при растяжении, относительное удлинение и модуль упругости.
Водостойкость— способность лакокрасочного покрытия выдерживать без изменения воздействие пресной или морской воды; маслостойкостъ — способность покрытия выдерживать действие минеральных масел и консистентных смазок; бензостойкостъ — способность покрытия выдерживать пребывание в бензине, керосине и других нефтепродуктах, не содержащих ароматических соединений; химическая стойкость — способность покрытия сохранять защитные свойства в условиях воздействия различных химических реагентов (кислот, щелочей и др.).
Термостойкость, или теплостойкость, — способность покрытия выдерживать действие высоких температур. Пластинки с покрытием испытывают в термостате в течение заданного времени. После этого покрытие должно удовлетворять по внешнему виду и прочности при изгибе и ударе требованиям стандартов или техническим требованиям.
Морозостойкость— способность лакокрасочного покрытия сохранять внешний вид и физико-механические свойства при низких температурах. Испытания на морозостойкость проводят в холодильных камерах. Покрытие считают выдержавшим испытание, если оно не растрескивается и сохраняется без изменений.
Прочность покрытия к истираниюоценивают двумя методами: определением массы кварцевого песка, необходимого для разрушения покрытия до подложки при падении на него струи песка; определением уменьшения объема покрытия (в кубических миллиметрах) с площади истирания в 1 см2 в результате трения его поверхности о движущуюся ленту шлифовальной шкурки.
Атмосферостойкость— способность лакокрасочного покрытия сохранять в течение продолжительного времени свои защитные и декоративные свойства. Количественно ее оценивают сроком службы покрытия (годы месяцы), определяемым степенью потери его
защитных и декоративных свойств под влиянием атмосферных воздействий.
19. Классификация способоввосстановления
деталей. —способывосстановлениядеталей:
способнаращиванияиобработкиповерхно
сти. Способобработкиповерхности: 1. Обра
боткадавлением, 2, Слесарно-механическап.
3. Упрочнение. Способнаращиванияповерх-
ности.1. Сваркаинаплавка. 2. Контактная приварка. 3. Металлизация. 4. Пайкаинапайка. 5. Электролитический. 6. Использование полимеров. Основныетехнологическиеоперациивыполняемыепривосстановлениидеталей: 1. Наращивание. 2. Пластическоедеформирование. 3. Заменачастидетали. 4. Удалениечастиматериала. 5. Устранение макродефекта. 7. Упрочнение. Наращивание материала. 1. Сваркаинаплавкаможнополучитьслоилюбойтолщиныихимическогосо-става (ручная, автоматическая, полуавтоматическая), а) электродуговаясваркаинаплавка сприменениемметаллическихэлектродовна постоянномипеременномтоке, б) газовая сваркаинаплавкаплавлениеведетсяацети-ленокислороднымпламенем, какправилопод слоемфлюса, в) плазменно-дуговаясваркаи наплавка, надетальнаноситсяпорошковый материалспоследующимоплавлением. 2. Электроконтактнаянаплавка. Еепроводят присилетока(5...20)-10 Аинизкомнапряжении(1..7) Всприменениемвкачествеприсадочногоматериалапроволокиилипорошка. Электроднаянаплавкаосновананатом, что принагревеприсадочногоматериалаэлектрическимтокомбольшойплотности, содновременнымналожениемнанегосоответствующегодавления, происходитпроцессспеканиянаплавляемогоматериаласповерхностьюдетали3. Металлизация. Приэтомспособедетальпокрываютслоемнапыленого металлатолщинойот20..30мкмиболее. При металлизацииприсадочныйматериалввиде проволокиподаютвспециальныйаппарат-металлизатор, вкоторомонрасплавляетсяи наноситсянаповерхностьвосстанавливаемой деталилюбогоматериалаилюбойконфигурации. 4. Пайка— соединениеметаллических деталей, находящихсявтвердомсостоянии, посредствомрасплавленногометалла(припоя). Привосстановлениирадиаторов, топливныхбаков, топливопроводовкарбюраторн. дв. 5. Электролитическиеметодынаращивания. Времонтнойпрактикеизвсегальваническихпроцессовнаибольшеераспространение имеютхромирование, осталивание, цинкование, никелирование, меднение, лужениеидр. а)хромовоепокрытие— серебрисго-белого цвета, свысокоймикротвердостью, устойчивк химичитемператвоздейств. б) восстановление (железнение) — осаждениеметалланаизношеннуюповерхностьвводяныхрастворахсолейжелеза, в) цинкование— высокиезащсв-ва(толщинапокрытий— 3...6 мм). 6. Использованиеполимеров. Способыпереработки: литьеподдавлением, прессование, центробежноелитье, нанесениетонкослойныхпокрытийнаметаллическиеизделия. Пластическое
деформирование
.Восстановлениедеталейспособомдавленияоснованонаиспользованиипластическихсв-вметаллов, пластическаядеформацияосущследспособами: осадкой, раздачей, обжатием, электромеханическойобработкойиправкой. 1. Осадка— направлениедействующейсилынесовпадаетс направлениемдеформации. Необходимые размерыдостигаютсязасчетукорочениядеталей. 2. Раздача— направлениедействующейсилысовпадаетснаправлениемдеформации. Дляувеличениянаружныхдеталей полыхизделиизасчетувеличениявнутренних деталей(поршневыепальцы, трубыполуосей. 3. Обжатиенаправлениедействующейсилы совпадаетснаправлениемдеформации, но векторыдеформациинаправленывнутрьполыхдеталей. Дляуменьшениявнутреннего диаметраполыхдеталей. Замена
части
дета
-ли— частьдеталипотерявшаясвоирабочие качестваудаляетсянаееместокрепитсяновая, (восстановлениеизношеннойповерхностигрудиотвала). Удаление
.
части
материала детали— применяетсяпривосстановлении отверстийподвтулки, валы, пальцы. Технологическийпроцессследующий: изношенные отверстиярастачиваютподразмерывтулок илиремонтныеразмерыдеталей. Запресовы-ваютвнихвтулки. Развертываютвтулкидо номинальныхразмеров. Приудаленииматериалапользуютсяслесарно-механическими способамиобработки: токарными, фрейзер-ными, сверлильными, полированиемитд. Устранениемакродефекта, (овальности, сед-лообразности, непараллельности, неплоско-стносги, непрямолинейности, огранки, винто-образности, конусности) проводятвосновном припомощимеханическойобработкинастанкахповышеннойстепеньюточности. Упрочнение.- уменьшаютшероховатость, ифизико механическогослоятолькоповерхностиме
талла, способы:_(обкатывание, раскатывание роликамиишариками, ударно-вибрационная обработка, обдувкаповерхностидробью. Наибольшеераспространениеполучили: раскатка, обкатка, виброраскаткаивибронакатка.
продолжение
--PAGE_BREAK--
20. Сварка чугунных деталей.
Такая сварка вызывает значительные трудности:
-из-за отсутствия площадки текучести у чугуна, хрупкости и небольшого предела на растяжение, что часто служит причиной образования трещин;
-отсутствия переходного пластического состояния при нагреве до плавления: из твердого состояния чугун сразу переходит в жидкое. Жидкотекучесть затрудняет ремонт деталей даже с небольшим уклоном от горизонтального положения;
-получения отбеленных участков карбида железа (FeзС — цементит), трудно поддающихся механической обработке.
Чугун можно сваривать дуговой сваркой металлическим или угольным электродом, газовой сваркой, заливкой жидким чугуном, порошковой проволокой, аргонодуговой сваркой и т. д.
Выбор способа и метода сварки зависит от требований к соединению. При определении метода учитывают: необходимость механической обработки металла шва и околошовной зоны после сварки, получения однородности металла шва с металлом свариваемых деталей; требования к плотности шва; нагрузки, при которых должны работать детали.
Холодную сварку выполняют без предварительного подогрева деталей. Не допускаются отбел чугуна и закалка сварного шва. Наплавленный металл должен быть достаточно пластичным.
На получение качественного соединения влияют технологические и металлургические факторы. К первым относят силу тока, напряжение дуги и скорость наплавки, ко вторым — графитизацию, удаление углерода и карбидообразование.
Сваривать рекомендуется на низких режимах при силе тока 90… 120 А электродами с малым диаметром (Змм), короткими валиками (длиной 40...50 мм), охлаждением деталей после наложения каждого валика до температуры 330...340 °С. Это позволяет в некоторой степени снизить долю основного металла в металле шва и значение сварочных напряжений посредством проковки валиков шва сразу же после окончания сварки.
Чтобы получить более мягкую перлитно-ферритную структуру, необходимо, чтобы процесс графитизации прошел более полно, т. е. до такой стадии, при которой осталось бы мало углерода в связанном состоянии. Ускорению графитизации способствуют такие элементы, как С, Si, Al, Ti, Niи Си.
Введение в состав наплавочных материалов кислородсодержащих компонентов способствует максимальному удалению избыточного углерода.
Ручную дуговую холодную сваркучугуна стальными электродами подразделяют на сварку стальными электродами без специальных покрытий; с карбидообразующими элементами в покрытии; с окислительными покрытиями.
Стальными электродами без специальных покрытий сваривают тогда, когда не требуется механическая обработка и не оговариваются плотность и прочность соединения. В качестве электродного материала для сварки малоуглеродистых сталей применяют электроды Э-34 и Э-42. Основной ее недостаток — появление трещин и отбеленных структур в самом шве и околошовной зоне.
Заварка трещин косвенной дугойзаключается в том, что между двумя стальными электродами возбуждается дуга. Тепловой поток расплавляет поверхность чугунных деталей. Выдуваемая большая часть расплавленного чугуна образует своеобразную разделку необходимой глубины. Сваривают сразу после разделки, пока деталь нагрета.
При разделке трещины деталь устанавливают вертикально для стекания расплавленного металла, а для сварки ее переводят в горизонтальное положение, удалив предварительно наплывы и подтекания металла. Допускается заваривать трещины на деталях с толщиной стенки до 6 мм без разделки. Канавку глубиной 6...8 мм, полученную после разделки, заваривают в один слой. Более глубокую
канавку заваривают в два и более слоя, удаляя шлаковую корку После каждого из них.
Сварка и наплавка цветных металлов.
Сварка деталей из алюминия и его сплавов затрудняется по следующим причинам:
очень плохая сплавляемость металла из-за образования на его поверхности тугоплавкой оксидной пленки Аl2Оз;
при нагреве до 400...450 °С алюминий очень сильно теряет свою прочность и деталь может разрушиться от легкого удара или от действия собственной массы;
металл не имеет пластического состояния и при нагреве сразу переходит из твердого в жидкое состояние;
коэффициент линейного расширения в 2, а теплопроводность в 3 раза больше, чем у стали, что способствует появлению значительных остаточных деформаций в свариваемых деталях;
большая растворимость в расплавленном алюминии водорода способствует образованию пор.
Наиболее эффективные средства для удаления оксидной пленки — химическое взаимодействие с элементами из группы галогенов. В природе известно много соединений, содержащих галогены, но для использования в качестве сварочного флюса они должны иметь невысокую (600...700 °С) температуру плавления. Этим требованиям удовлетворяют соли щелочных и щелочно-земельных металлов (NaF, NaCl, KC1, Na3AlFe6, ВаС12, СаРг и др.)- У сварки с применением флюса много положительных сторон. Однако ее нельзя применять в различных пространственных положениях. Кроме того, коррозионная стойкость шва снижается из-за остатков флюса на его поверхности.
Алюминий и его сплавы сваривают дуговой, аргонодуговой и газовой сваркой. Поверхности обезжиривают растворителями и очищают от нагара, масла и грязи не более чем за 2...4 ч до процесса сварки.
Дуговую сваркувыполняют угольными или плавящимися электродами.
Сварку угольными электродами ведут на постоянном токе прямой полярности. Детали толщиной до 2 мм сваривают без присадочного металла и разделки кромок, а свыше 2 мм — с зазором 0,5...0,7 толщины свариваемой детали или с разделкой кромок. Оксидную пленку удаляют с помощью флюса АФ-4А.
Сварку плавящимися электродами проводят короткой дугой при обратной полярности из расчета не более 40 А на 1 мм диаметра электрода со скоростью 0,4...0,6 м/мин и напряжении холостого хода 60...70 В. Перед заваркой трещины по всей ее длине вырубают канавку. При сварке сплавов А6, АДО, АД 1 и АД применяют электрод ОЗА-1 или флюс АФ-4А, а сплавов АМц, АМг и АЛ-9 — электрод ОЗА-2. При использовании электродов ОЗА-1 и ОЗА-2 можно получить сварные соединения с удовлетворительными механическими и эксплуатационными свойствами.
Аргонодуговую сваркувыполняют неплавящимся вольфрамовым электродом на установках УДГ-301 и УДГ-501. В зависимости от толщины стенки свариваемой детали выбирают диаметр электрода и силу тока. Чем тоньше стенки, тем меньше диаметр и сила тока.
Особые требования предъявляют к технике сварки. Угол между присадочным материалом и вольфрамовым электродом должен составлять примерно 90°. Размеры сварочной ванны должны быть минимальными. Сварку стенок толщиной до 10 мм обычно ведут справа налево, т. е. левым способом, при котором снижается перегрев металла. Дуга должна быть как можно короче.
Режим сварки при толщине стенки 4...6 мм: диаметр присадочного материала 3...4 мм; сила тока 150...270 А; напряжение 18...20 В расход аргона 1… 10 л/мин. При добавлении к аргону 10… 12 % (л
Газовую сваркуацетиленокислородным нейтральным пламенем выполняют с помощью флюсов АФ-4А, АН-4А и других, содержащих хлористые и фтористые соли лития, натрия, калия и бария. В качестве присадочных прутков применяют сплав с содержанием 5...6 % кремния.
Флюс насыпают на кромки трещины и в процессе сварки вводят прутком в сварочную ванну. После сварки остатки флюса промывают горячей водой.
21.Вибродуговая наплавка. Это один из наиболее распространенных способов восстановления деталей на сельскохозяйственных ремонтных предприятиях. Это обусловлено рядом его особенностей: высокой производительностью (до 2,6 кг/ч); незначительным нагревом детали (до 100 °С); отсутствием существенных структурных изменений поверхности детали (зоны термического влияния при наплавке незакаленных деталей 0,6...1,5 мм и закаленных— 1,8… 4,0 мм), что позволяет наплавлять детали малого диаметра (от 8 мм), Не опасаясь их прожога или коробления.
Применение охлаждающей жидкости в сочетании с различными электродными материалами исключает из технологического процесса последующую термическую обработку, так как твердость наплавленного металла может достигать 58...60 НКСЭ. Толщину последнего можно регулировать от 0,3 до 3,0 мм. При необходимости проводят многослойную наплавку. Потери электродного материала на угар и разбрызгивание не превышают 6...8 %.
Особенность вибродуговой наплавки заключается в вибрации электрода, что обусловливает наплавление металла при низком напряжении источника тока, относительно небольшой мощности в сварочной цепи, когда непрерывный дуговой процесс невозможен. При вибрации улучшается стабильность наплавки и расширяется диапазон ее устойчивых режимов.
В момент соприкосновения электрода с деталью (период короткого замыкания) сопротивление электрической цепи источник тока—электрод—деталь приближается к нулю, что способствует падению напряжения при одновременном стремлении тока к бесконечности. Реальная мощность применяемых источников тока ограничивает это значение до 1100… 1300 А. Это недопустимо для электрода малого сечения, поскольку он расплавляется и разбрызгивается под действием электродинамических сил. Для ограничения тока в период короткого замыкания в цепь последовательно включают дополнительную индуктивность (дроссель).
За счет вибрации электрод отводится от детали, и в разрыве возникает электрическая дуга (период дугового разряда). Энергия, запасенная в индуктивности, начинает освобождаться. Электродвижущая сила (ЭДС) самоиндукции складывается с ЭДС источника тока, в результате чего напряжение на дуговом разряде оказывается выше в 2 раза и более, чем на зажимах источника тока, причем оно поддерживается примерно постоянным, несмотря на изменение длины дуги. В этот период выделяется 90...95 % тепловой энергии и кончик электрода оплавляется.
При достаточном удалении электрода отлетали, а также израсходовании энергии, запасенной дросселем, дуга гаснет. Начинается период холостого хода. Он заканчивается тогда, когда электрод вновь касается детали и капля расплавленного металла переносится на ее поверхность. Цикл многократно повторяется, и на детали формируется валик наплавленного металла.
Длительность периодов короткого замыкания и горения дуги определяется частотой вибрации электрода, напряжением холостого хода и индуктивностью цепи. С увеличением напряжения и индуктивности возрастают период горения, а следовательно, количество выделившейся теплоты и производительность процесса. Однако чрезмерное их увеличение нарушает стабильность процесса и возникают большие потери электродной проволоки. В каждом конкретном случае их следует подбирать оптимальными.
Установка для вибродуговой наплавки включает в себя: наплавочную головку, закрепленную на суппорте токарного станка; источник питания; дополнительную индуктивность (дроссель); систему подачи охлаждающей жидкости.
Наплавочная головка предназначена для подачи электрода в зону горения дуги, придания ему возвратно-поступательного движения (вибрации). Частота колебаний 100...120 Гц. Наплавку проводят на постоянном токе обратной полярности. В качестве источников питания используют сварочные преобразователи и выпрямители с жесткой внешней характеристикой.
В качестве дополнительной индуктивности служат сварочные Дроссели или дроссели собственного изготовления. Сварочные и наплавочные проволоки имеют диаметр 1,2...3,0 мм, ленты — толщину 0,3...1,0 мм и ширину до 10,0мм.
Для защиты расплавленного металла применяют углекислый газ, флюс, пар и охлаждающие жидкости (4...6%-й раствор кальцинированной соды, 10...20%-и раствор технического глицерина в воде или их смесь). Вода, испаряясь, вытесняет из зоны горения дуги воздух, снижая содержание азота в наплавленном металле. Кальцинированная сода, разлагаясь, с одной стороны, стабилизирует горение Дуги, с другой — снижает коррозию оборудования и восстанавливаемых деталей. Глицерин уменьшает скорость охлаждения наплавленного металла и, следовательно, трещинообразование при использовании высокоуглеродистых наплавочных проволок.
Свойства наплавленного металла зависят от режимов наплавки и скорости его охлаждения.
Повышение скорости охлаждения снижает выгорание углерода И легирующих компонентов, а также содержание азота, что благотворно сказывается на физико-механических свойствах металла
Особенность процесса с высокой скоростью охлаждения — значительная «пятнистость» слоя, вызванная взаимным термическим влиянием наплавляемых валиков. При использовании углеродистых электродов для закаленных валиков характерной структурой считают мартенсит, а для зон сплавления — сорбит или тростит.
Мелкокапельный перенос металла на деталь, высокая скорость его охлаждения могут приводить к пористости слоя, появлению микротрещин, вызванных значительными внутренними напряжениями растягивающего характера, что снижает усталостную прочность восстановленных деталей до 60 %. Это необходимо учитывать при выборе номенклатуры таких деталей.
22.Дуговая наплавка под слоем флюса.
При использовании этого способа можно повысить мощность сварочной дуги за счет увеличения допустимой плотности тока до 150...200 А/мм2 (при ручной дуговой сварке плавящимся электродом не превышает 15...30 А/мм2) без опасности перегрева электрода. Производительность сварочно-наплавочных работ повышается в 6...7 раз по сравнению с ручной дуговой сваркой.
Горение дуги под слоем флюса способствует резкому снижению теплообмена с внешней средой, в результате чего удельный расход электроэнергии при наплавке металла уменьшается с 6...8 до 3...5 кВт-ч/кг. Значительно улучшаются условия формирования наплавленного металла и его химический состав. Так, содержание кислорода в наплавленном слое в 20 раз и более, а азота втрое ниже, чем при наплавке штучным электродом.
При механизации процесса сокращаются потери электродного материала на разбрызгивание и огарки с 20...30 до 2...4 %, а также снижается влияние квалификации сварщика на качество сварочно-наплавочных работ.
Наплавкой под слоем флюса восстанавливают и упрочняют детали с достаточно большими износами (до 3...5 мм).
Наплавочная установка включает в себя вращатель (токарный станок), обеспечивающий закрепление и вращение деталей и перемещение наплавочной головки относительно ее.
Наплавочная головка состоит из механизма подачи проволоки, изменяющего ступенчато или плавно скорости подачи электрода, мундштука для подвода проволоки к детали, флюсоаппарата, представляющего собой бункер с задвижкой для регулирования количества подаваемого флюса. В некоторых случаях во флюсоаппарат входит устройство для просеивания и транспортирования флюса в бункер.
Наибольшее распространение получила наплавка на постоянном токе, так как она способствует получению более высокой стабильности и качества процесса.
При наплавке обычно применяют обратную полярность, т.е. на деталь подается отрицательный потенциал, а на электрод — положительный, что уменьшает ее нагрев и позволяет более рационально использовать теплоту.
В процессе наплавки можно в широких пределах изменять физико-механические свойства наплавленного металла за счет выбора соответствующих флюсов и электродных материалов.
Назначение и свойства флюса определяются составом входящих в него компонентов.
Шлакообразующие вещества(марганцевая руда, полевой шпат, кварц, плавиковый шпат и др.) образуют шлаковую корку, необходимую для защиты металла от окисления и улучшения формирования металла шва.
Раскисляющие* и легирующие вещества(ферромарганец, ферротитан, феррохром, алюминий и др.) способствуют раскислению сварочной ванны и легированию ее соответствующими элементами.
Газообразующие вещества (крахмал, декстрин, древесная мука и т. д.) при нагреве разлагаются с выделением значительного количества газов (СО и СО2), которые вытесняют воздух из зоны горения дуги.
Ионизирующие вещества(сода, поташ, диоксид титана) образуют легкоионизирующиеся газы, стабилизирующие горение дуги.
Различают плавленые и керамические флюсы и флюсосмеси.
Плавленые флюсыприготовляют сплавлением в печах компонентов, входящих в их состав, с последующей грануляцией.
Керамические флюсывключают в себя ферросплавы с температурой плавления в 1,5...2,0 раза выше, чем остальные компоненты. Поэтому они не могут быть приготовлены сплавлением.
Компоненты измельчаются, просеиваются и смешиваются в заданных пропорциях с добавлением связующего вещества (жидкого стекла). Полученная масса гранулируется, подсушивается и прокаливается при температуре 300...400 «С.
Посредством керамических флюсов за счет имеющихся в их составе ферросплавов можно легировать наплавленный металл хромом, титаном, алюминием и другими металлами. Однако стоимость таких флюсов выше.
Флюсосмеси состоят из дешевого плавленого флюса с добавками чугунной стружки, графита и ферросплавов.
С применением флюсосмесей возможна сепарация добавок, что приводит к неравномерному распределению легирующих компонентов в наплавленном металле. Чтобы устранить это явление, следует приготавливать флюс-агломерат, состоящий из 75...80 % ферросплава и 20...25 % жидкого стекла, что приводит к равенству насыпной массы ферросплава и флюса.
Химический состав электродов оказывает меньшее влияние на свойства наплавленного металла, чем флюс, поскольку металл интенсивно перемешивается в сварочной ванне.
23. Плазмой называетсявысокотемпературный сильно ионизированный газ, состоящий из молекул, атомов, ионов, электронов, световых квантов и др. При дуговой ионизации газ пропускают через канал и создают дуговой разряд, тепловое влияние которого ионизирует газ, а электрическое поле создает направленную плазменную струю. Газ может ионизироваться также под действием электрического поля высокой частоты. Газ подается при давлении в 2 …3 атмосферы, возбуждается электрическая дуга силой 400 … 500 А и напряжением 120 … 160 В Ионизированный газ достигает температуры 10 … 18 тыс. С, а скорость потока — до 15000 м/сек. Плазменная струя образуется в специальных горелках — плазмотронах. Катодом является неплавящий вольфрамовый электрод.
В зависимости от компоновки различают: 1. Открытую плазменную струю (анодом является деталь или пруток). В этом случае происходит повышенный нагрев детали. Используется эта схема для резки металла и для нанесения покрытий. 2. Закрытую плазменную струю (анодом является сопло или канал горелки). Хотя температура сжатой дуги на 20 …30% в этом случае выше, но интенсивность потока ниже, т.к. увеличивается теплоотдача в окружающую среду. Схема используется для закалки, металлизации и напыления порошков. 3. Комбинированная схема (анод подключается к детали и к соплу горелки). В этом случае горят две дуги, Схема используется при наплавке порошком.
Плазменную наплавку металла можно реализовать двумя способами: 1 — струя газа захватывает и подает порошок на поверхность детали; 2 — в плазменную струю вводится присадочный материал в виде проволоки, прутка, ленты. В качестве плазмообразующих газов можно использовать аргон, гелий, азот, кислород, водород и воздух. Наилучшие результаты наплавки получаются с аргоном и гелием.
Достоинствами плазменной наплавки являются: 1.Высокая концентрация тепловой мощности и минимальная ширина зоны термического влияния. 2.Возможность получения толщины наплавляемого слоя от 0,1 мм до нескольких миллиметров. 3. Возможность наплавления различных износостойких материалов (медь, латунь, пластмасса) на стальную деталь. 4.Возможность выполнения плазменной закалки поверхности детали. 5. Относительно высокий К. П. Д. Дуги (0.2 …0.45). 6.Малое (по сравнению с другими видами наплавки) перемешивание наплавляемого материала с основой, что позволяет достичь необходимых характеристик покрытий
Поверхность детали необходимо готовить к наплавке более тщательно чем при обычной электродуговой или газовой сварке, т.к. посторонние включения уменьшают прочность наплавленного слоя. Для этого производится механическая обработка поверхности (проточка, шлифование, пескоструйная обработка..) иногда обезжиривание. Мощность электрической дуги подбирают такой, чтобы сильно не нагревалась деталь, и чтобы основной металл был на грани расплавления.
[править]
Применение
Плазменная наплавка широко применяется для защиты от высокотемпературного износа формокомплектов стекольной промышленности, для защиты от коррозии и износа деталей запорной и запорно-регулирующей арматуры, для упрочнения поверхности деталей, работающих при высоких нагрузках.
24. Электролитическое хромирование
Хромированиеслужит для получения мелкозернистых покрытий микротвердостью 4000.....12 000 МПа с низким коэффициентом трения и высокой сцепляемостью. Хром химически стоек против воздействия многих кислот и щелочей, жароустойчив, что обеспечивает деталям высокую износостойкость даже в тяжелых условиях эксплуатации, превышающую в 2...5 раз износостойкость закаленной стали. Наибольшая износостойкость покрытия получается при твердости 7000...9200 МПа.
Однако хромирование — энергоемкий, дорогой и малопроизводительный процесс. Его используют для следующих целей: защитно-декоративное хромирование арматуры автомобилей, Велосипедов, мотоциклов, вагонов и т. д.; увеличение износостойкости и ресурса пресс-форм, штампов, измерительных и режущих инструментов, трущихся поверхностей деталей машин (поршневых колец, штоков гидроцилиндров, плунжеров топливных насосов) и др.;восстановление малоизношенных ответственных деталей автомобилей, тракторов и различного оборудования; повышение отражательной способности при изготовлении зеркал, отражателей и рефлекторов.
Для этого процесса в отличие от других характерны следующие особенности.
1. Главным компонентом электролита служит хромовый ангидрид (СгО3), образующий при растворении в воде хромовую кислоту (СгО3 + Н2О = Н2СrO4). Главный компонент при других процессах — соль осаждаемого металла. Хром осаждается лишь при наличии в электролите определенного количества посторонних анионов, чаще всего сульфатов (SO42-)Он шестивалентен в электролите. На катоде осаждается двухвалентный металлический хром. Механизм его осаждения весьма сложен и еще недостаточно изучен.
2. Большая часть тока расходуется на побочные процессы, в том числе на разложение воды и обильное выделение водорода, в результате чего выход хрома по току мал (10...40 %). С увеличением концентрации и температуры электролита выход по току уменьшается, тогда как при осаждении других металлов, наоборот, увеличивается
3. Хромовый анод растворяется при электролизе с анодным выходом по току, в 1...8 раз превышающим выход по току на катоде. В результате концентрация ионов хрома в электролите непрерывно возрастает. Применяют нерастворимые аноды, изготовленные из свинца или из сплава свинца с 6 % сурьмы. При использовании нерастворимых анодов электролит постоянно обедняется и его необходимо периодически контролировать и корректировать, добавляя хромовый ангидрид.
Электрод, присоединенный к отрицательному полюсу источника тока (катод), а электрод, присоединенный.к положительному полюсу (анод).
На катоде выделяются металлы и водород, а анод растворяется, и на его поверхности выделяется кислород.
Химический процесс, протекающий на электродах при прохождении через электролит электрического тока, называется электролизом. Устройства, в которых за счет внешней электрической энергии совершаются химические превращения веществ, называют электролизерами или гальваническими ваннами.
Электролиз сводится в к тому, что находящиеся в электролите ионы металла разряжаются на катоде и осаждаются на нем, покрывая поверхность детали слоем металла. Анод растворяется, образуя новые ионы металла взамен выделившихся на катоде, тем самым поддерживая концентрацию электролита.
Количественно процесс электролиза подчиняется двум законам, открытым Фарадеем, названным впоследствии законами Фарадея: 1-масса вещества, выделившегося на катоде или растворившегося на аноде, прямо пропорциональна силе тока и времени его прохождения, т. е. прямо пропорциональна количеству прошедшего через электролит электричества; 2-при прохождении одного и того же количества электричества через разные электролиты массы выделившихся или растворившихся веществ пропорциональны их химическим эквивалентам.
Масса вещества, выделившегося на катоде или растворившегося на аноде при прохождении через электролит единицы количества электричества, называют электрохимическим эквивалентом. Для каждого вещества это постоянное значение, зависящее от природы вещества и определяемое делением его химического эквивалента на постоянную Фарадея.
Оба закона Фарадея в общем виде выражают формулой МТ= С*I
*
t
где МТ— масса выделившегося на катоде (растворившегося на аноде) вещества, г; С— электрохимический эквивалент вещества, г/(А-ч); I— сила тока, проходящего через электролит, А; t
— продолжительность электролиза, ч.
Действительная масса осажденного металла будет меньше теоретической. Отношение практически полученного на катоде количества металла МПк теоретически возможному называют катодным выходом металла по току, который выражают в процентах, т. е.
ηк=(МП/ МТ)*100= (МП/С*I*t)*100.
Это важнейший показатель электролиза. Его физический смысл заключается в том, что он представляет собой коэффициент использования электрического тока. При хромировании ηк = 10… 18 %, а при железнении ηк = 85. ..95 %. Это означает, что при хромировании лишь 10… .18 % затраченного на электролиз электричества полезно используется на осаждение металла, тогда как при железнении — 85...95%.
Отношение количества металла, практически растворенного на аноде, к теоретически возможному называют анодным выходом по току.
Средняя толщина осажденного на катоде покрытия в зависимости от продолжительности электролиза и время, необходимое для получения покрытия заданной толщины:
где h— толщина покрытия, мм; у — плотность осажденного металла, г/см3.
Равномерность распределения толщины покрытия зависит от природы электролита. Свойство электролита давать равномерные по толщине покрытия называют его рассеивающей способностью.
На толщину покрытий большое влияние оказывает взаимное расположение катода и анода. Для улучшения равномерности используют следующие приемы: устанавливают дополнительные и фигурные аноды, повторяющие форму покрываемых изделий так, чтобы расстояния между всеми участками катода и анода были примерно равными; применяют неметаллические (неэлектропроводные) экраны; увеличивают расстояние между покрываемыми деталями и анодами.
Помимо рассеивающей способности различают еще так называемую кроющую способность электролита. Она характеризует свойство электролита покрывать всю поверхность катода, в том числе различные углубления.
На структуру покрытий влияет режим электролиза. Повышение плотности тока и понижение температуры электролита приводят к снижению размеров кристаллов. Однако при высоких плотностях тока прикатодный слой быстро обедняется разряжающимися ионами металла, что способствует осаждению хрупких и некачественных. Чтобы повысить производительность процесса без снижения качества покрытий, необходимо увеличить допустимую плотность тока за счет роста концентрации и температуры электролита, а также его принудительным интенсивным перемешиванием (циркуляцией).
Снижение кислотности электролита ухудшает качество покрытий: они становятся темными, хрупкими и шероховатыми.
продолжение
--PAGE_BREAK--