Министерствосельского хозяйства
Федеральноегосударственное образовательное учреждение
Высшегопрофессионального образования
«Пермскаягосударственная сельскохозяйственная академия»
Имениакадемика Д.Н.Прянишникова
Кафедра«Ремонт машин»
Контрольнаяработа
Технология иорганизация восстановления деталей машин
Выполнил студент 4-го курса
Факультета заочного обучения
Специальности сервис в автомобильномтранспорте
Поздеев Д.А. Гр.Сау-07-116
Проверил:
Ст. преподаватель
Коморовский Иосиф Вечеславович
Пермь 2008
1. Допустимые и предельныеизносы деталей машин
Отдельныедетали и механизмы машин в процессе эксплуатации изнашиваются под воздействиемсил трения, нагрузок, условий работы и окружающей среды. Особенно большой износимеют детали, работающие в непосредственном контакте с грунтом. К ним относятсярежущие элементы рабочих органов — ножи отвалов бульдозеров, скреперов иавтогрейдеров, клыки корчевателей, зубья рыхлителей и экскаваторов, а такжедетали гусеничного хода — звенья гусениц, опорные и поддерживающие катки,звездочки и т. д.
Изнашиваниедеталей, выполняющих различные функции, происходит неравномерно. По мереувеличения износа нарушается нормальная работа самой машины. С течением времениосновные эксплуатационные показатели заметно ухудшаются. Серьезные измененияпроисходят вследствие изнашивания силовой установки: резко уменьшается мощностьдвигателя, повышается расход топлива и смазочных материалов, увеличиваютсяпотери на трение в механизмах силовой передачи. Значительны также изменения и вдругих механизмах. Износ деталей ведет к уменьшению надежности машины в целом —машина работает с перебоями, что снижает коэффициент ее использования в течениесмены, месяца, года. Иногда износ отдельных деталей делает невозможнойдальнейшую работу машины. В этом случае важно установить предельно допустимыеизносы в деталях и сборочных единицах, что позволит исключить работу машин наизнос.
В каждоммеханизме всегда есть два типа соединений деталей: неподвижные и подвижные. Вновой машине характер каждого сопряжения задается в виде определенной посадки.В подвижных сопряжениях посадка определяет свободу относительного перемещениядеталей, а у неподвижных — прочность их взаимного соединения. Подвижные посадкихарактеризуются величиной зазора, а неподвижные — натягом. Следовательно,причину нарушения работоспособности деталей и механизмов машины нужно искать внарушении работоспособности отдельных сопряжений, что вызывается превышениемпредельно допустимых зазоров в подвижных сопряжениях и нарушением прочностисоединения деталей в неподвижных сопряжениях.
Еслиотдельные детали и механизмы перестают удовлетворять предъявляемым к нимтребованиям, то это означает, что в машине появились неисправности, требуетсяремонт. Заменяя по мере необходимости изношенные детали новыми иливосстановленными, поддерживают работоспособность машины.
Одним изкритериев необходимости ремонта сопряженных деталей является их предельныйизнос, при котором дальнейшая нормальная работа этих сопряжений невозможна.
Эксплуатационныеиспытания строительных машин позволили найти основные показатели изнашиваниядеталей — количественную величину износа, скорость и темп изнашивания(отношение величины износа к единице выработки машины). Например, срок службыножей бульдозеров в грунтах II группы не превышает 500—600 ч, зубьев роторногоэкскаватора 50—60 ч, а ножей автогрейдеров 200—300 ч.
При любойсамой совершенной конструкции и тщательном техническом уходе неизбежен износмашины, который определяется как отношение фактического срока службы иливыполненного машиной объема работ к средним или нормативным срокам или объемамработ.
/>
Степеньизноса определяют с целью установления стоимости машин на какой-либоопределенный момент. Кроме того, износ одних деталей часто влечет за собойповышенный износ сопряженных с ними. При износе возникают дополнительныединамические нагрузки и прочность деталей уменьшается, что повышает вероятностьнеожиданных поломок и аварий.
Большинстводеталей строительных машин подвергается воздействию различных видовизнашивания. Преобладающим является механическое, которое подчиняетсяопределенной закономерности. Изнашивание деталей может быть естественным ифорсированным. Естественное изнашивание получается в результате старения машины(в связи с этим происходит изменение физико-механических свойств металла итрения, нарушение зазоров в сопрягаемых поверхностях деталей), различныхтепловых и химических воздействий среды. Такое изнашивание имеет закономерныйхарактер. На рис. 16.1 процесс изнашивания деталей представлен графически. Погоризонтальной оси откладывается время работы детали в часах, а по вертикальной— износ детали в микронах. Кривая изнашивания имеет участок ОА (периодприработки детали), участок АВ (период нормального естественногоизнашивания) и участок ВС (период форсированного изнашивания детали).
В течениепервого периода эксплуатации машины — периода приработки сопряженныхдеталей — изнашивание трущихся поверхностей происходит интенсивно. За некотороевремя t\ трущиеся поверхности деталей подготавливаются к восприятиюэксплуатационных нагрузок. Новые детали имеют поверхности со значительныминеровностями, а, следовательно, и небольшую площадь соприкосновения. По мереприработки эти неровности сглаживаются, фактическая площадь контакта увеличивается,и скорость изнашивания уменьшается.
В процессеприработки деталей режим работы машины должен быть значительно облегчен, иначебольшое тепловыделение в зонах трения может привести к сплавлению и отрывучастиц металла сопряженных поверхностей. При этом смазка разжижается и обильнозагрязняется металлической пылью.
К концуприработки скорость нарастания износа уменьшается, приближаясь к некоторойпостоянной величине, и наступает период нормального изнашивания.
На участке АВизнос продолжается, но интенсивность его при нормальных условиях работысопряжения незначительна. Отрезок времени t2 соответствуетбольшей части работы механизма, когда износ нарастает равномерно, почти попрямой линии.
По мереизнашивания деталей зазоры в подвижных сопряжениях увеличиваются, вызываядополнительные динамические нагрузки и ухудшение условий смазывания трущихсяповерхностей. После достижения некоторой величины износа (участок кривой отточки В и далее) скорость изнашивания резко увеличивается, и наступаеттретий период работы сопряженных деталей, характеризующийся резким увеличениемизноса и недопустимым увеличением зазора в сопряжениях. В этот периодизменяются геометрическая форма деталей и условия работы поверхностей трения.При этом жидкостное трение может перейти в пограничные области и вызвать выплавлениеантифрикционного сплава у подшипников, образование задиров на трущихсяповерхностях и т. д., поэтому дальнейшая эксплуатация деталей нежелательна.
Такой износ,при котором эксплуатация детали делается невозможной или недопустимой,называется предельным. Предельный износ деталей — это достижение такихразмеров и состояния, при которых нормальная работа сопряженных деталейневозможна, так как может привести к аварии, т. е. деталь выработала ресурс.
Допустимыминазываются размеры идругие характеристики детали, при которых деталь может быть использована вмашине без ремонта. Их определяют исходя из предельных размеров износа деталей.
2. Основы технологиисборки машин. Применяемое оборудование и инструмент
Под сборкой понимаютпроцесс соединения деталей в пары и узлы, деталей в агрегаты, агрегатов, узлов,деталей в машину с соблюдением кинематических схем, посадок, размерных цепей,заданных техническими условиями и сборочными чертежами.
При сборке должнывыполняться следующие требования:
— строгая последовательностьвыполнения операций при сборке машины в соответствии с требованиями технологии;деталь – сопряжение – сборочная единица – узел – агрегат – машина;
— сборка должнавыполняться с помощью современных средств (стендов, кантователей, прессов,гайковертов и д.р.);
— перед сборкой деталидолжны быть промыты, рабочие поверхности протерты и смазаны маслом, каналыпродуты;
— перед сборкойнеобходимо проверить статическую и динамическую балансировку деталей;
— при сборке следуетсоблюдать зазоры, натяги, разбеги, люфты, соосности, регулировки, затяжку резьби др. параметры;
— при сборке необходимотщательно следить за герметичностью сборки трубопроводов, фланцевых соединений,не допуская подтекания топлива, масла, воды, подсоса воздуха;
— при сборке нераскомплектованныедетали следует ставить парами по меткам, нанесенным при разборке.
Процесс сборки узлов иагрегатов слагается в основном из ряда типовых сборочных работ (сборкасоединений с неподвижными и подвижными посадками, сборка конусных, шлицевых,шпоночных соединений, сборка шестерен и т.д.).
Особенности сборкиосновных типовых составных частей.
Сборку резьбовыхсоединений включает:подачу деталей, их установку и предварительное ввертывание, подвод и монтажинструмента, завинчивание, затяжку, отвод инструмента, дотяжку, стопорение отсамоотвинчивания. По ориентировочным подсчетам резьбовые соединения составляютболее 70% от всех соединений, имеющихся в современных конструкциях машин.Трудоемкость сборки этих соединений занимает 25…30% в общем объеме сборочныхработ.
На качество сборкирезьбовых соединений большое влияние оказывают состояние опорных поверхностейдеталей; состояние и точность изготовления резьб; жесткость скрепляемыхдеталей; прочность стопорных устройств; отсутствие искривлений и перекосов насопрягаемых поверхностях.
Стопорение соединений сцелью предотвращения самоотвинчивания болтов, винтов, гаек должно производитьсяправильно выбранными способами и средствами. Существуют следующие способыстопорения: контргайкой, проволокой, шплинтом, пружинными, тарельчатымишайбами, применением герметиков и анаэробных составов, стопорными шайбами и др.
Усилие затяжки (момент)резьб следует выдерживать в определенных пределах, используя динамометрическиеключи и рекомендации НТД.
Сборка опор сподшипниками качения. Детали сборочной единицы, собираемые с подшипниками качения, должны бытьчистыми, посадочные места на валу и в корпусе подшипника должны иметьустановленную техническими требованиями форму и надлежащую шероховатостьповерхности.
Усилие запрессовки должнопередаваться непосредственно и исключительно на торец сопрягаемого кольца:внутреннего – при напресовке на вал и наружного – при постановке в корпусеподшипника. Передача усилия через шарики, ролики, сепараторы при монтажеподшипников запрещена.
Правильно посаженныйподшипник должен легко и плавно вращаться от руки без заметного торможения.Радиальный люфт подшипника оценивают осевым перемещением внутреннего кольцаотносительно наружного, он должен быть 0,15…0,25 мм.
Сборка подшипниковскольжения. Втракторах, автомобилях, сельскохозяйственных машинах применяются подшипникискольжения, конструктивно оформленные в виде втулок или разъемных вкладышей.
Втулки чащезапрессовывают в корпуса с натягом. Реже их устанавливают с подвижной посадкойи при этом стопорят.
Усилие следует прилагатьравномерно по всей окружности запрессовываемой детали, применяя специальныеоправки. При этом очень важно установить ее правильно для предотвращенияперекоса. Перед запрессовкой втулка и отверстие корпуса должны быть тщательноочищены, а острые углы – опилены. Для предотвращения появления задировповерхность детали смазывают минеральным маслом. Следует иметь в виду, чтопосле запрессовки внутренний диаметр втулки уменьшается. Поэтому втулкирастачивают или развертывают после запрессовки в корпусе.
При сборке подшипниковскольжения необходимо проверять соосности опор и масляный зазор в сопряжении.
Сборка прессовыхсоединений. Надежностьпрессовых соединений зависит от размеров, геометрической формы, шероховатостидеталей, а также от способа формирования соединения. Размеры, геометрическаяформа, шероховатость деталей соединения должны соответствовать техническимтребованиям. Соединения с неподвижными посадками собираются путем запрессовкиодной детали в другую вхолодную при помощи гидравлических или механическихпрессов. Усилие запрессовки контролируется манометром пресса.
Детали небольшихдиаметров и со слабым натягом собирают при помощи ручного пресса или вручнуюударами молотка, изготовленного из мягкого материала. При этом надопользоваться приспособлениями, позволяющими равномерно распределять ударнуюсилу. Во избежание перекосов на деталях делают фаски, используют центрирующиеоправки, специальные приспособления.
Детали значительныхдиаметров, а также с большим натягом собирают после предварительного нагреваохватывающей детали или охлаждения охватываемой. Общий нагрев деталей не долженпревышать 5000 С. Нагревают детали в масле или расплавленном свинце,а охлаждают в жидком азоте.
Сборка шпоночныхсоединений. Присборке ряда деталей применяют призматические и сегментные шпонки. Особоевнимание уделяют подгонке шпонок по торцам и зазору по наружной стороне шпонки.
Обычно шпонкуустанавливают в паз вала плотно или с натягом, а в пазу охватывающей деталисоздают более свободную посадку. Люфт шпонок в канавках валов не допускается.Охватывающая деталь не должна «сидеть» на шпонке. Ее необходимо центрировать поцилиндрической или конической поверхности вала. При этом между верхнейплоскостью шпонки и впадиной паза должен быть достаточный зазор.
При сборке шпонокнебольших размеров применяют молотки или оправки из цветного металла.Целесообразнее запрессовывать шпонки прессом или специальными струбцинами.
Сборка шлицевыхсоединений. Шлицевоесоединение деталей может быть подвижным и неподвижным. Независимо от видашлицевого соединения сборку следует начинать с осмотра состояния шлицов обеихдеталей. Не допускаются забоины, задиры, заусенцы. Особое внимание должно бытьуделено осмотру внешних кромок и закруглений внутренних углов шлицов. Приподвижной посадке шестерни на шлицевом валу должны свободно перемещаться вдольвала без заедания и не должна иметь на нем люфта.
При сборке шлицевогосоединения по шлицевому валу подбирают сопрягаемую деталь (шестерню, муфту идр.).
Необходимость этоговызывается тем, что в процессе механической обработки не удается обеспечитьточность сопрягаемых поверхностей.
После сборки шестерни сошлицевым валом ее проверяют на биение при помощи индикатора на призмах или вспециальных центрах.
Герметизация присборке машин. Герметизациюкартеров, корпусов, полостей машин можно обеспечить:
— применениемпрокладочного материала: картона, паронита, бумаги, ткани, резины, пробковыхпрокладок, самотвердеющих и жидких прокладок (герметиков, замазок, паст);
— применением специальныхустройств: магнитожидкостных уплотнителей, сальников (самоподжимных, простых,резиновых, войлочных, комбинированных);
— применениеммикроконусов.
3. Ремонт чугунных иалюминиевых деталей сваркой
Свариваемость чугуна.
Чугун относится кматериалам, обладающим плохой технологической свариваемостью. Основныетрудности при сварке обусловлены высокой склонностью его к отбеливанию, т.е.появлению участков с выделениями цементита, а также образованию трещин в шве иоколошовной зоне. Кроме того, чугун имеет низкую по сравнению со стальютемпературу плавления (1200-1250оС) и быстро переходит из жидкогосостояния в твёрдое. Это вызывает образование пор в шве, поскольку интенсивноевыделение газов из сварочной ванны продолжается и на стадии кристаллизации.
Повышенная жидкотекучестьчугуна затрудняет удержание расплавленного металла от вытекания и усложняетформирование шва. Вследствие окисления кремния на поверхности сварочной ваннывозможно образование тугоплавких оксидов, что может привести к непроварам.
При выборе способа сваркичугуна необходимо учитывать следующие особенности:
· высокая его хрупкостьпри неравномерном нагреве и охлаждении может вызвать появление трещин впроцессе сварки;
· ускоренное охлаждениеприводит к образованию отбеленной прослойки в околошовной зоне и затрудняет егодальнейшую механическую обработку;
· сильное газообразованиев жидкой ванне может вызывать пористость сварных швов;
· высокая жидкотекучестьчугуна обусловливает необходимость в ряде случаев подформовки.
Чугунные детали,работающие длительное время при высоких температурах, почти не поддаютсясварке. Это происходит в результате того, что под действием высоких температур(300-400оС и выше) углерод и кремний окисляются, и чугун становитсяочень хрупким. Чугун, содержащий окислённый углерод и кремний, называютгорелым.
Плохо свариваются такжечугунные детали, работающие длительное время в соприкосновении с маслом икеросином. Поверхность чугуна пропитывается маслом и керосином, которые присварке сгорают и образуют газы, способствующие появлению сплошной пористости всварном шве.
Способы сварки чугуна.
Сварку чугуна применяютпри ремонтно-восстановительных работах и для изготовления сварно-литыхконструкций. Чугун сваривают преимущественно при устранении дефектов литья вчугунных отливках до и после механической обработки, а также при ремонтедеталей.
К сварным соединениямчугунных деталей в зависимости от условий эксплуатации предъявляются различныетребования — от декоративной заварки наружных дефектов до получения соединений,равнопрочных с основным металлом.
Чугун можно свариватьдуговой сваркой металлическим или угольным электродом, порошковой проволокой,газовой сваркой и другими способами.
Наиболее часто способысварки чугуна классифицируют по состоянию свариваемой детали. В зависимости оттемпературы предварительного подогрева различают сварку с подогревом (горячуюсварку) и без подогрева (холодную сварку).
Горячую дуговую сваркучугуна применяют в случаях, когда металлом шва должен быть чугун, по своимсвойствам приближающийся к свойствам основного металла детали.
Холодную дуговую сваркучугуна выполняют на обрабатываемых и обработанных поверхностях деталей, когдадефекты литья незначительны или средних размеров, когда они несквозные илисквозные, но небольшой протяжённости и, наконец, когда наплавляемый металл непредусмотрен в виде чугуна. При холодной сварке свариваемые детали неподвергают предварительному нагреву.
Особенности примененияразличных способов дуговой сварки чугуна показаны в таблице 1. Выбор способа итехнологии сварки зависит от требований к сварному соединению. При выборетехнологии сварки учитывают необходимость подогрева металла, а такжемеханической обработки металла шва и околошовной зоны после сварки.
Таблица1.
Области примененияразличных способов дуговой сварки чугуна.Способ сварки Область применения Характеристика наплавленного металла Горячая ванная ручная чугунными электродами и механизированная порошковой проволокой. Различные дефекты крупных размеров на обрабатываемых, обработанных и ответственных необрабатываемых поверхностях Хорошие обрабатываемость и плотность, макроструктура, твёрдость, прочностные показатели аналогичны основному металлу. Ручная электродами на медно-никелевой основе. Несквозные дефекты небольших и средних размеров на обработанных поверхностях. В отдельных случаях сквозные дефекты небольшой протяжённости. Хорошие обрабатываемость, плотность и прочность. Ручная электродами на железо-никелевой основе. Различные дефекты небольших и средних размеров на поверхностях отливок и деталей. Хорошие обрабатываемость, плотность и прочность. Цвет совпадает с цветом основного металла. Ручная электродами на основе низкоуглеродистой стали со специальным покрытием. Несквозные дефекты небольших размеров на обработанных поверхностях. Твёрдость и цвет совпадают с твёрдостью и цветом основного металла. Ручная электродами на медно-стальной основе. Сквозные дефекты на необрабатываемых поверхностях отливок и стенках резервуаров. Высокие плотность и прочность. Обрабатываемость затруднена. Отличается по цвету. Холодная ручная стальными электродами. Несквозные дефекты на необрабатываемых поверхностях отливок. Высокая твёрдость, недостаточные плотность и прочность.
Горячая сварка чугуна.
Технологический процесссостоит из механической обработки под сварку, формовки свариваемых деталей,предварительного подогрева, сварки и последующего медленного охлаждения.
Подготовка под сваркудефектного места заключается в тщательной его очистке от загрязнений и вразделке свариваемых кромок.
При сварке сквозных трещиили заварке дефектов, находящихся на краю деталей, необходимо применятьграфитовые формы, предотвращающие вытекание жидкого металла из сварочной ванны.Формы изготавливают из графитовых пластинок, скрепляемых формовочной массой,которая состоит из кварцевого песка, замешанного на жидком стекле. Кроме того,формы можно скреплять в опоках формовочными материалами, применяемыми влитейном производстве.
Детали и чугунные отливкинагревают до температуры 300-700оС (в зависимости от формы детали,дефекта, способа сварки). Сварку выполняют чугунными электродами или порошковойпроволокой с присадкой керамического стержня. Подогрев необходим для того,чтобы после сварки происходило равномерное охлаждение всего изделия и необразовывались трещины.
Детали нагревают вспециальных печах или с помощью индукционных нагревателей. Для ручной дуговойсварки используют плавящиеся электроды марок ЦЧ-4, ЭВЧ-1, МНЧ-2, ОЗЧ-2 и др.
Горячую сварку чугунавыполняют на большой силе сварочного тока без перерывов до конца заваркидефекта при большой сварочной ванне. Так, для сварки электродом диаметром 8ммтребуется ток 600А, а диаметром 12мм — ток 1000А. Используют электродержатели,имеющие защиту руки сварщика от теплового излучения.
Варка угольным электродомведётся постоянным током прямой полярности: для электродов диаметром 8-20ммиспользуются соответственно токи 280-600А. Применяют преобразователи ПСМ-1000,выпрямители ВАМ-1601, трансформаторы ТДФ-1601.
Во время сварки следуетнепрерывно поддерживать значительный объём расплавленного металла в сварочнойванне и тщательно перемешивать его концом электрода или присадочного стержня.Для медленного охлаждения заваренные детали засыпают мелким древесным углём илисухим песком. Остывание массивных деталей может длиться 3-5 суток.
Основными недостаткамигорячей сварки чугуна являются большая трудоёмкость процесса и тяжёлые условиятруда сварщиков.
Холодная сваркачугуна.
Сварка чугуна безподогрева изделия применяется шире, чем с подогревом. Подготовка поверхностидефектов к заварке заключается в сверлении, зачистке, фрезеровании и т.д. дополучения чистой поверхности основного металла.
Разделку краевых дефектовосуществляют таким образом, чтобы предупредить сколы при механическойобработке.
При сварке безпредварительного нагрева дефекты, расположенные друг от друга на расстоянииболее чем 20мм, вырубают или высверливают порознь, при более близкомрасположении — производят сплошную вырубку дефектного участка. Разделка кромокзависит от толщины детали. При глубине дефекта 5-7мм вырубают фаску с угломраскрытия 70-80о. В местах, доступных для сварки с двух сторон,производят Х-образную разделку кромок. Зазор b составляет 0-3мм, притупление с-0-3мм.
Если концы трещины невыходят на поверхность детали, то в местах окончания трещины сверлят отверстияи участок видимой части трещины вырубают (вышлифовывают) или разделываютвоздушно-дуговой резкой.
По концам несквознойтрещины просверливают отверстия глубиной 2-4мм, а по концам сквозной трещины — на всю глубину сверлом диаметром 6-10мм.
Наплавку ведут черезцентр разделки, а затем наплавляют валики на правой и левой её частях.
Трещины, сколыразделывают (V-образная разделка кромок) для односторонней сварки.
На практике используютнесколько разновидностей холодной сварки: стальными, медно-железными,медно-никелевыми, железо-никелевыми, никелевыми и другими электродами.
Сварное соединение,полученное холодной сваркой, неоднородно. Оно состоит из наплавленного металла,зон сплавления и термического влияния. Размер зоны сплавления зависит отдиаметра электрода (3-6мм — по размеру завариваемого дефекта).
Применяя медно-никелевые(марки МНЧ-2) и медно-стальные (марки ОЗЧ-2) электроды, получают наплавленныйметалл, легко поддающийся механической обработке. Наплавку образуют однослойнойили многослойной укладкой валиков.
Для сварки чугунанаиболее часто используют электроды марок МНЧ-1, МНЧ-2, ЦЧ-4, ОЗЖН-1 и др.
Стальные электроды маркиЦЧ-4 (на основе проволоки из низкоуглеродистой стали с карбидообразующимпокрытием) применяют при ремонте неответственных чугунных изделий небольшихразмеров с малым объёмом наплавки, не требующих после сварки механическойобработки.
Сварку стальнымиэлектродами с защитно-легирующими покрытиями выполняют с V- или X-образнойразделкой кромок. Для устранения неравномерного разогрева детали свариваютотдельными участками вразбивку. Длина этих участков сварного шва не должнапревышать 100-120мм. После сварки участкам дают возможность остыть дотемпературы 60-80оС. Наилучшие результаты получают при сваркеэлектродами с покрытием марки УОНИ-13/45 постоянным током обратной полярности.
Медно-железные электродыприменяют для заварки отдельных дефектов или небольших несплошностей, создающихтечи на отливках ответственного назначения, в том числе и работающих поддавлением. Наиболее совершенные из них — электроды марки ОЗ4-2, представляющиесобой медный стержень диаметром 4-5мм, на который нанесено покрытие, состоящееиз смеси электродной обмазки марки УОНИ-13/45 (50%) и жидкого стекла. Присварке не следует допускать сильного разогрева свариваемых деталей. Послесварки лёгким молотком выполняют проковку наплавленного металла в горячемсостоянии. Она уменьшает сварочные напряжения и снижает опасность образованиятрещин в околошовной зоне. В результате наплавленный металл приобретает высокуюпластичность и удовлетворительно обрабатывается.
Медно-никелевые электродыприменяют главным образом для заварки литейных дефектов, обнаруживаемых впроцессе механической обработки чугунного литья на рабочих поверхностях, гдеместное повышение твёрдости недопустимо. В промышленности используютсяэлектроды марки МНЧ-1 со стержнем из монель-металла и марки МНЧ-2 со стержнемиз константана. Сварку выполняют электродами диаметром 1-4мм ниточным швомкороткими участками. При этом не следует допускать перегрева детали, для чегорекомендуются перерывы в работе для охлаждения шва. Наплавленные валики вгорячем состоянии следует тщательно проковывать ударами лёгкого молотка.Положительные свойства электродов заключаются в том, что никель и медь не растворяютуглерод и не образуют структур, имеющих высокую твёрдость после нагрева ибыстрого охлаждения. Наплавленный металл обладает низкой твёрдостью, хорошообрабатывается.
Железно-никелевыеэлектроды марки ОЗЖН-1 используют для заварки отдельных небольших дефектов наобрабатываемых поверхностях отливок ответственного назначения из серого ивысокопрочного чугуна. Наплавленный металл имеет высокую прочность и плотность,хорошо обрабатывается.
Никелевые электроды маркиОЗЧ-3 применяют для исправления небольших дефектов в ответственных изделиях.Электродами марки ОЗЧ-4 наплавляют последний слой на поверхности, работающей натрение.
Способ сварки чугуна спомощью шпилек применяется для восстановления ответственных изделий, работающихпри значительных нагрузках и не требующих обработки после сварки. Сваркакомбинируется с механическим усилением зоны сплавления путём ввёртывания вметалл изделия стальных шпилек, которые связывают металл шва и основной металл,разгружая хрупкую закаленную прослойку в зоне сплавления.
Диаметр шпилек составляет5-16мм. Максимальное их количество по площади не должно превышать 25% площадиизлома детали. Высота шпилек над поверхностью металла — не более 5-6мм, глубинаввёртывания-1,5 диаметра шпильки.
Для сварки используютсяэлектроды диаметром 3-4мм любой марки, обеспечивающие мягкий наплавленныйметалл. Сварку ведут на малой силе сварочного тока (100-120А) для обеспечениямалой глубины проплавления чугуна и минимального нагрева изделия, что уменьшаетотбеливание и предотвращает появление трещин.
Вначале кольцевыми швамиобвариваются ввёрнутые шпильки. Обварку производят вразброс, чтобы получитьболее равномерный нагрев детали. Затем наплавляют отдельными валиками участкимежду обваренными шпильками. Длина каждого валика не должна превышать 100мм.Второй слой валиков наносят перпендикулярно к направлению валиков первого слоя.После наплавки кромок заваривают разделку трещины. Для ускорения заваркитрещины вводят дополнительные металлические связи (в виде прутков). Сварка сприменением шпилек может выполняться в любом пространственном положении.
Сварка деталей изалюминия и его сплавов.
Такая сварка затрудненаиз-за постоянно образующейся на поверхности расплавленного металла тугоплавкойпленки-оксида алюминия AL2O3, котораяплавится при температуре 2050 0С, в то времяпература плавленияалюминия 6580С.
Алюминий и его сплавысваривают с помощью электродуговой, аргонно-дуговой и газовой смеси. Передсваркой алюминиевые изделия специально подготавливают: обезжиривают поверхностьрастворителями и зачищают стальной щеткой до блеска. Детали толщиной до 20…25мм сваривают без предварительного нагрева. При большей толщине детали передсваркой рекомендуется подогреть до 300…4000С.
Для сплавления алюминия сприсадочным металлом необходимо разрушить и снять оксидную пленку, чтодостигается применением специальных флюсов или механическим удалением ее спомощью металлического прутка. В состав флюсов входят следующие материалы:хлористый натрий, калий, литий, магний; фтористые: калий, литий, натрий, барийи др. Самый распространенный флюс АФ-4А содержит 28% хлористого натрия, 50%хлористого калия, 14% хлористого лития и 8% фтористого натрия.
При электродуговой сваркеалюминия металлическими электродами флюс в виде покрытия толщиной 0,5…1,0 ммнаносят на электродные прутки. Для сварки чистого алюминия выпускают электродыОЗА-1, а для сварки сплавов алюминия – ОЗА-2. Сварку ведут на постоянном токеобратной полярности.
Алюминий и его сплавыможно сваривать угольными или графитовыми электродами с присадочным материалом.В качестве присадки используют проволоки из алюминия и его сплавов; Св-АВ00,Св-1А, Св-АК5, Св-АМЦ и др. Перед сваркой на кромки трещин насыпают слой флюса.После сварки детали из алюминия и его сплавов медленно охлаждают в термосе.Затем шов тщательно промывают горячей водой и зачищают стальными щетками. Чтобыизбежать проплавления металла при заварке трещин в пустотелых деталях, ихнабивают песком.
В ремонтных мастерскихприменяют также газовую сварку алюминия и его сплавов без флюсов. В процессе подогреваи расплавления металла разрушают и удаляют оксидную пленку металлическимскребком.
Широкое применение времонтном производстве получила электродуговая сварка неплавящимся(вольфрамовым) электродом в среде аргона. Присадочные алюминиевые прутки вводятв дугу, которая горит между деталью и вольфрамовым электродом. Сварку можновести как на постоянном токе обратной полярности, так и на переменном. Дляаргонно-дуговой сварки промышленность выпускает установки УДАР-300-1,УДАР-500-1 и УДГ-301, УДГ-501.
4. Выбор рационального способавосстановления деталей. Критерии выбора
Для повышениянадежности и долговечности, капитально отремонтированных автомобилей большоезначение имеют научно обоснованные способы и технологические процессывосстановления деталей. Решение этого вопроса имеет большоенароднохозяйственное значение, особенно в связи с развитием централизованноговосстановления деталей на специализированных предприятиях в условияхкрупносерийного и возможно массового производства.
В отличие оттехнологического процесса изготовления деталей процесс их восстановления имеетмного специфических особенностей. При изготовлении сырьем для готовой деталислужит заготовка, в то время как при восстановлении заготовкой является самадеталь. Поэтому целью технологического процесса восстановления деталей являетсяне превращение заготовки в готовую деталь путем оптимального вариантамеханической обработки, а возвращение детали утраченной работоспособностинаиболее рациональным способом, обеспечивающим необходимую долговечность деталипри наименьшей стоимости ее восстановления. Таким образом, выбор рациональногоспособа является одним из основных вопросов при разработке технологическихпроцессов восстановления деталей.
Рациональная разработка технологическихпроцессов восстановления конкретных деталей определяется главным образомвыбором способа, обеспечивающего наибольшую долговечность детали при наименьшихзатратах на их восстановление. В настоящее время ремонтные предприятиярасполагают значительным количеством способов восстановления деталей, которыеприменяют для устранения разнообразных дефектов — (износы, механическиеповреждения, трещины и др.). Для восстановления одной и той же детали пригоднынесколько способов, часто неравноценных по своим технико-экономическимпоказателям. Поэтому обоснование выбора оптимального способа восстановлениядетали или группы деталей является важной и сложной задачей, которую следуетрешать в комплексе технических, экономических и организационных вопросов.
Прежде чем выбрать рациональныйспособ восстановления, необходимо решить вопрос о целесообразностивосстановления деталей того или иного наименования. При этом большое значениеимеет качественное проведение дефектовочных работ, содержанием которых являетсяконтроль и определение технического состояния деталей, их сортировка погруппам: годные, негодные и подлежащие восстановлению.
Для выбора рациональногоспособа восстановления деталей целесообразно пользоваться методикой,разработанной В. А. Шадричевым и уточненной М. А. Масино, основанной напоследовательном рассмотрении восстановления деталей согласно трем критериям: применимости, долговечности,технико-экономической эффективности.
Критерий применимости, или технологический критерий,позволяет из различных способов восстановления выбрать тот, который наиболееполно удовлетворяет требованиям восстановления данной детали.
Этот критерий описываетсяследующей функцией:
Кт=f(Мд; Фд; Dд; Ид; Hд; />)
где Мд — материал детали; Фд, Dд- форма и диаметр восстанавливаемой поверхности детали;Ид- износ детали; Hд- величина и характер нагрузки, воспринимаемой деталью;
/> — сумма технологических особенностейспособа, определяющих область его рационального применения.
Критерий применимости невыражается числом, а является предварительным критерием. Он дает возможностьопределить способы, с помощью которых группы деталей могут быть восстановлены,т. е. позволяет классифицировать детали по способам их восстановления.
При помощиэтого критерия можно выбрать все способы, применяемые для восстановления даннойдетали, но нельзя сказать, какой из них лучший. Поэтому на следующем этаперассматривают, какой из предварительно отобранных способов обеспечиваетнаибольшую долговечность восстановленной детали.
Критерий,позволяющий оценить способ восстановления детали с точки зрения ее последующейработоспособности, называют критерием долговечности. Он численновыражается коэффициентом долговечности для каждого из способов восстановления икаждой конкретной детали или группы конструктивно одинаковых деталей. Припомощи критерия долговечности можно определенно назвать способ восстановления,который обеспечивает наибольший ресурс детали, но нельзя сказать, что этотспособ рациональный, так как неизвестна стоимость.
С помощью критериядолговечности, численно определяемого коэффициентом долговечности Кд,из числа способов, отвечающих критерию применимости,выбирают способы, восстановление которымиобеспечивает последующиймежремонтный срок службы деталей:
Кд=f(Ки, Кв, Ксц),
Где Ки- коэффициент износостойкости; Кв- коэффициент выносливости; Ксц-коэффициентсцепляемости.
Коэффициенты Ки, Квопределяютв результате проведения лабораторных испытаний (на машинах трения, машинах дляиспытания на усталость) на образцах, соответствующих по своим параметрам новымили восстановленным деталям. Дляопределения Ксцнаиболееширокое применение получил метод отрыва штифта.
Окончательноерешение о выборе рационального способа восстановления детали выносят наосновании технико-экономического критерия, объединяющего долговечностьдетали и затраты на ее восстановление.
Стоимостьновой детали берут по прейскуранту, а стоимость восстановления подсчитывают взависимости от конкретных условий ремонтного предприятия.
5. Характерныенеисправности и ремонт электрооборудования
Предприятия сельскогохозяйства – крупные потребители электроэнергии. В них работают около 10 млнэлектродвигателей, 100 тыс. сварочных трансформаторов и др. около четвертивыпускаемых асинхронных электродвигателей используют в сельском хозяйстве.Электродвигатели, трансформаторы и другое электрооборудование работает вусложненных условиях: при резких колебаниях температуры и высокой влажностивоздуха; в агрессивной и влажной среде и т.д. Большинство электрооборудованияхарактеризуется низкой степенью использования по времени как в течении суток,так и на протяжении года.
В процессекратковременной работы оборудования изоляция не просушивается, а постепенноувлажняется, что приводит к снижению ее сопротивления и увеличению возможностипробоя. Кроме того, влажная, агрессивная среда и перепады температуры ускоряютстарение изоляции и уменьшают ее сопротивление.
Порядок обслуживания иремонта электрооборудования в сельском хозяйстве регламентируетсяпланово-предупредительной системой. Она предусматривает производственное имежремонтное техническое обслуживание, текущий и капитальный ремонты.Периодичность технического обслуживания и ремонтов устанавливается этойсистемой в зависимости от вида электрооборудования и характера среды, в которойоно работает.
Характерныенеисправности.
Изоляцияэлектрооборудования – наименее надежный элемент, регламентирующий его ресурс.Поэтому периодически при эксплуатации и ремонте контролируют состояниеизоляции. Даже перед пуском новой, длительно не работавшей электрической машинынеобходимо проверить состояние ее изоляции, так как она может быть, например,чрезмерно увлажнена и без соответствующей сушки возможен ее пробой.
При проверке изоляциипредусмотрены следующие испытания: измерение сопротивления; определение степениувлажнения; испытание электрической прочности.
В зависимости отконструкции у электрооборудования встречаются дефекты обмоток,токособирательной системы (коллекторов, щеток, контактных колец), механическойчасти (подшипников, валов, корпусов и др.) и активной стали.
Ремонтэлектрооборудования.
/>
Схема технологическогопроцесса ремонта электрооборудования.
6. Характерныенеисправности и ремонт молотильного аппарата, зерноуборочных аппаратов
Ремонт зерноуборочногокомбайна. Обкатка после ремонта.
Обычно ломаются: режущийаппарат (сухое трение и запыленность). Дефекты: гладкие сегменты тупятся, насечныеэлементы — износ насечек, выкрашивание кромок, трещины. Спинка ножаскручивается. Пальцевой брус — деформируется. Устранение: элементывыпрессовывают и заменяют (ставят на заклепки). Спинки ножа — выправляют втисках. Пальцевой брус — уголки местным нагревом, правят.
Неисправностимолотильного аппарата: износ бичей (не восстанавливают) неплотное их прилеганиек подбичникам. Трещины в дисках барабанов (заваривают) с одной стороны, а сдругой ставят усиливающий диск, износ подшипников, изгиб вала.
Обкатка комбайна:холодную обкатку делают на стенде, двигателем 7КвТ и КПП, которое изменяетчастоту вращения. Горячую обкатку делают на стенде с роликами. Режимы обкаткиидут по максимальным оборотам и минутам: молотилка -40..45 мин, бункер ивыгрузное устройство -20 мин, копнитель 15 минут, КПП -5 минут на каждойпередаче, из них 3 минуты под нагрузкой. Собранный комбайн перед обкаткойпрокрутить от руки за шкив барабана. Комбайн обкатывают 20 минут при 600..700оборотах, затем до 1200..1400.