Расчёт восстановление дефектов вала

‏ㅤ Последние обеспечивают плавные ‏ㅤ и равномерные колебания, ‏ㅤ что позволяет получать ‏ㅤ качественные наплавленные слои ‏ㅤ без подрезов. Однако ‏ㅤ колебатели с пневматическим ‏ㅤ приводом проще в ‏ㅤ устройстве, для их ‏ㅤ привода не требуется ‏ㅤ применение дефицитных малогабаритных ‏ㅤ электродвигателей постоянного тока. ‏ㅤИсточники питания. ‏ㅤДля питания установки ‏ㅤ плазменной наплавки с ‏ㅤ подачей порошка в ‏ㅤ сварочную ванну требуется ‏ㅤ источник питания постоянного ‏ㅤ тока с падающей ‏ㅤ вольт – амперной ‏ㅤ характеристикой и напряжением ‏ㅤ холостого хода не ‏ㅤ ниже 60 В. ‏ㅤ Этому требованию удовлетворяют ‏ㅤ серийно выпускаемые сварочные ‏ㅤ выпрямители ВД-306, ВД-303, ‏ㅤ ВДУ-504. ‏ㅤВращатель. Токарный станок – ‏ㅤ самый простой и ‏ㅤ доступный механизм, обеспечивающий ‏ㅤ заданную частоту вращения ‏ㅤ детали и скорость ‏ㅤ перемещения плазмотрона вдоль ‏ㅤ детали. Поддержание требуемой ‏ㅤ частоты вращения осуществляется ‏ㅤ установкой к станку ‏ㅤ понижающего редуктора. Частота ‏ㅤ вращения должна быть ‏ㅤ в пределах 0,3 ‏ㅤ – 10 мин ‏ㅤ-1. При плазменной ‏ㅤ наплавке на суппорте ‏ㅤ токарного станка необходимо ‏ㅤ смонтировать устройство для ‏ㅤ крепления плазмотрона и ‏ㅤ его перемещения по ‏ㅤ вертикали. Лучшим вариантом ‏ㅤ крепления и перемещения ‏ㅤ плазмотрона и детали ‏ㅤ являются специальные станки ‏ㅤ для плазменной наплавки ‏ㅤ с электромеханическим приводом, ‏ㅤ обеспечивающим бесступенчатое регулирование ‏ㅤ всех необходимых движений ‏ㅤ плазмотрона и детали ‏ㅤ в заданных пределах. ‏ㅤКроме перечисленного оборудования ‏ㅤ в установку для ‏ㅤ плазменной наплавки входят: ‏ㅤбалластные реостаты (РБ-300) ‏ㅤ для регулирования тока ‏ㅤ и создания падающей ‏ㅤ характеристики источника тока; ‏ㅤосциллятор или блок ‏ㅤ поджога для зажигания ‏ㅤ плазменной струи, которая ‏ㅤ возникает в результате ‏ㅤ ионизации промежутка между ‏ㅤ вольфрамовым электродом и ‏ㅤ плазмообразующим соплом; ‏ㅤдроссель для предохранения ‏ㅤ изоляции источником питания ‏ㅤ от пробоя высоковольтными ‏ㅤ и высокочастотными разрядами ‏ㅤ осциллятора, обычно применяются ‏ㅤ дроссели от сварочных ‏ㅤ трансформаторов; ‏ㅤбаллоны высокого давления; ‏ㅤредукторы для понижения ‏ㅤ давления газа до ‏ㅤ рабочего; ‏ㅤротаметры для определения ‏ㅤ расхода газа. ‏ㅤТехнологиявосстановления ‏ㅤраспределительныхвалов. Технология ‏ㅤ наплавки. Выборрежимов ‏ㅤнаплавки ‏ㅤРаспределительные валы работают ‏ㅤ в условиях знакопеременных ‏ㅤ нагрузок. Для их ‏ㅤ восстановления наиболее рационально ‏ㅤ применять порошковые твёрдые ‏ㅤ сплавы. Для большинства ‏ㅤ кулачков требуется наплавить ‏ㅤ только верхушку. Однако ‏ㅤ при значительных износах ‏ㅤ кулачки наплавляют по ‏ㅤ профилю и затем ‏ㅤ шлифуют под номинальный ‏ㅤ размер. Наплавку выполняют ‏ㅤ с помощью копировального ‏ㅤ устройства, смонтированного на ‏ㅤ токарном станке. Для ‏ㅤ плавного регулирования скорости ‏ㅤ наплавки станок приводится ‏ㅤ в движение от ‏ㅤ источника постоянного тока. ‏ㅤ В качестве наплавочных ‏ㅤ материалов для наплавки ‏ㅤ кулачков стальных распределительных ‏ㅤ валов используются порошковые ‏ㅤ сплавы ПГ-СР4+3%А ‏ㅤl, ПГ-ФБХ6-2+6%, ПГ-С1+6%А1. ‏ㅤ Кулачки чугунных валов ‏ㅤ наиболее целесообразно наплавлять ‏ㅤ порошковым сплавом ПГ-СР4+5%А ‏ㅤl. Толщин слоя ‏ㅤ наплавки на вершину ‏ㅤ кулачка 1,3- ‏ㅤ1,6 мм, на цилиндрическую ‏ㅤ поверхность 0,4- ‏ㅤ0,6 мм. При наплавке ‏ㅤ сплавов на железной ‏ㅤ основе (ПГ-ФБХ6-2+6%А ‏ㅤl, ПГ-С1+6%Аl) на кулачки ‏ㅤ распределительных валов, изготовленных ‏ㅤ из стали, в ‏ㅤ качестве транспортирующего газа ‏ㅤ можно применять азот. ‏ㅤ Обработка кулачков, восстановленных ‏ㅤ порошковыми сплавами ПГ-СР4 ‏ㅤ с твёрдостью покрытия ‏ㅤHRСЭ = 45...50 ‏ㅤ производится шлифовальными кругами ‏ㅤ из электрокорунда ЭБ16-25С1Б, ‏ㅤ ЭБ16-25С1К, зернистостью 16-25, ‏ㅤ средней твёрдости ‏ㅤCI на бакелитовой ‏ㅤ или керамической связке. ‏ㅤ Обработка кулачков, восстановленных ‏ㅤ порошковыми сплавами на ‏ㅤ основе железа, производится ‏ㅤ шлифовальными кругами из ‏ㅤ карбида кремния чёрного ‏ㅤ или карбида кремния ‏ㅤ зелёного, зернистостью 16-25, ‏ㅤ средней твёрдости ‏ㅤCI, на керамической ‏ㅤ связке. ‏ㅤРежимы плазменной наплавки ‏ㅤ для восстановления распределительных ‏ㅤ валов двигателей ЯМЗ-238 ‏ㅤ принимаются из книги ‏ㅤ Сидорова А.И. "Восстановление ‏ㅤ деталей машин напылением ‏ㅤ и наплавкой". Здесь ‏ㅤ предоставлены режимы наплавки. ‏ㅤ В процессе наплавки ‏ㅤ постоянными параметрами оставались ‏ㅤ расход плазмообразующего газа ‏ㅤ 1,2 – 2л/мин, ‏ㅤ транспортирующего газа 7 ‏ㅤ – 9 л/мин, ‏ㅤ частота колебаний плазмотрона ‏ㅤ 0,4 – 0,5 ‏ㅤ Гц; расстояние от ‏ㅤ плазмотрона до детали ‏ㅤ 9 – ‏ㅤ12 мм.Таблица 3.3Режимы плазменной наплавки ‏ㅤПараметрыПГ-СР4+3%А1ПГ-ФБХ6-2+3%АlНаплавка вершины кулачка ‏ㅤСила тока, А ‏ㅤ120 – 140 ‏ㅤ125 – 150 ‏ㅤНапряжение, В2530Частота вращения вала, ‏ㅤ мин ‏ㅤ-10,45 – 0,50 ‏ㅤ0,30 – 0,45 ‏ㅤРасход порошка20 - 22 ‏ㅤ18 - 20 ‏ㅤНаплавка цилиндрической поверхности ‏ㅤ кулачка ‏ㅤСила тока, А ‏ㅤ160 – 170 ‏ㅤ180 - 190 ‏ㅤНапряжение, В3030Частота вращения вала, ‏ㅤ мин ‏ㅤ-10,65 – 0,70 ‏ㅤ0,5 – 0,6 ‏ㅤРасход порошка, г/мин ‏ㅤ14 – 16 ‏ㅤ12 – 14 ‏ㅤНаплавка опорной шейки ‏ㅤ вала ‏ㅤСила тока, А ‏ㅤ170 – 180 ‏ㅤ190 – 200 ‏ㅤНапряжение, В3035Частота вращения вала, ‏ㅤ мин ‏ㅤ-10,7 – 0,8 ‏ㅤ0,6 – 0,65 ‏ㅤРасход порошка12 – 14 ‏ㅤ10 – 12 ‏ㅤТаблица 3.4Режимы черновой и ‏ㅤ чистовой шлифовки ‏ㅤОбрабатываемое покрытие, параметры ‏ㅤ обработки ‏ㅤРежимы обработкиКруг ПП600 × ‏ㅤ 25 × 305 ‏ㅤ ЭБ16-25С1Б ‏ㅤЭБ16-25С1КПП600 × 25 ‏ㅤ × 305 ‏ㅤКЧ16-25С1К К3 16-25С1КПГ-СР4+3%А1Черновое шлифованиеvк, м/с3434vд, м/с2,32,3Sпоп, м/мин0,60 – 0,64 ‏ㅤ0,60 – 0,64 ‏ㅤRa, мкм2,52,5Чистовое шлифованиеvк, м/с3434vд, м/с4,64,6Sпоп, м/мин0,25 – 0,55 ‏ㅤ0,25 – 0,55 ‏ㅤRa, мкм0,63 – 0,32 ‏ㅤ0,63 – 0,32 ‏ㅤ6. Расчёт норм ‏ㅤ времени на обработку ‏ㅤ.Плазменная наплавкаВремя наплавки одного ‏ㅤ распределительного вала определяется ‏ㅤ по формуле (4.7): ‏ㅤмин; (4.7)где,tОСН– основное время; ‏ㅤtBCП– вспомогательное время; ‏ㅤtДОП– дополнительное время; ‏ㅤТПЗ– подготовительно-заключительное;п– количество наплавляемых ‏ㅤ деталей в партии. ‏ㅤ мин (4.8) ‏ㅤtОСН = 4,7 ‏ㅤ мин. ‏ㅤСкорость наплавки определяется: ‏ㅤ(4.9)где,αН – коэффициент ‏ㅤ наплавки, г/А-ч; ‏ㅤ αН = 12 ‏ㅤ г/А-ч; ‏ㅤγ - плотность ‏ㅤ наносимого покрытия; γ ‏ㅤ =7,4; ‏ㅤI-сила тока, А; ‏ㅤI= 150 А; ‏ㅤd– диаметр детали; ‏ㅤh– толщина наплавленного ‏ㅤ слоя, мм; ‏ㅤ(4.10)где:И– износ детали, ‏ㅤ мм; ‏ㅤz1– припуск на ‏ㅤ обработку перед покрытием, ‏ㅤ мм; ‏ㅤz1= 0,1 мм;z2 - припуск ‏ㅤ на механическую обработку ‏ㅤ после нанесения покрытия; ‏ㅤz2= 0,4 мм;h=1,5 / 2 ‏ㅤ+0,1 +0,4= ‏ㅤ1,25 мм.Частота вращения определяется: ‏ㅤ(4.11)где,VH - скорость ‏ㅤ наплавки; ‏ㅤмин- 1Норма времени на ‏ㅤ наплавку распределительного вала ‏ㅤ складывается из следующих ‏ㅤ элементов затрат времени: ‏ㅤмин (4.12)где,ТОСН– основное время; ‏ㅤТВСП - вспомогательное ‏ㅤ время; принимается из ‏ㅤ таблицы ‏ㅤТВС= 0,54;ТДОП - дополнительное ‏ㅤ время; принимается 3% ‏ㅤ от ‏ㅤТОП;ТОП– складывается из ‏ㅤ суммы ‏ㅤТОСН + ‏ㅤТВСП; отсюда ‏ㅤТДОП = 0,12 ‏ㅤ мин; ‏ㅤТП.З- подготовительно-заключительное; ‏ㅤТП.З=15 мин;п - количество ‏ㅤ наплавляемых деталей в ‏ㅤ партии. ‏ㅤИсходя из этих ‏ㅤ данных, определяется норма ‏ㅤ времени на наплавку ‏ㅤ (см. формулу 4.12): ‏ㅤТН= 4,7 + ‏ㅤ 0,54 + ‏ㅤ0,12 + 15 / ‏ㅤ 20 = 6,11 ‏ㅤ мин. ‏ㅤТокарная обработкамин(4.13)где: L– расчётная длина ‏ㅤ обработки в направлении ‏ㅤ подачи, мм; ‏ㅤп– частота вращения, ‏ㅤ мин ‏ㅤ-1;S– подача, мм/об. ‏ㅤL= l + ‏ㅤl1+ l2+ l3, мм (4.14) ‏ㅤL = 70 ‏ㅤ + 0,8 + ‏ㅤ 9 + 5 ‏ㅤ + 1 = ‏ㅤ79,8 ммЧастота вращения определяется ‏ㅤ как: ‏ㅤ(4.15)мин,ТОСН = 5,4 ‏ㅤ мин, ‏ㅤТН = 5,4 ‏ㅤ + 0,54 + ‏ㅤ 0,12 + 10 ‏ㅤ / 20 = ‏ㅤ 6,56 мин. ‏ㅤ7.Выбор средств измерения и контроляИзмерительные средства должны соответствовать техническим условиям на изготавливаемые детали с учетом их габаритов, формы и других особенностей. Точность инструмента обусловлена заданной точностью измерения. Например, не следует пользоваться калибром-пробкой третьего класса точности для проверки размеров, на которые установлены допуски по 2-му классу; нельзя применять штангенциркуль с величиной отсчета по нониусу 0,1 мм для проверки параметров с допуском 0,05 мм, а микрометр с ценой деления 0,01 мм для контроля размера с допуском 0,005 мм. Утверждение о том, что можно мерить до полделения, не обоснованно, так как в данном случае погрешность измерительного инструмента может оказаться больше допуска на проверяемый параметр изделия.Применяемый измерительный инструмент должен соответствовать той системе мер, которая предусмотрена в чертеже изделия (метрической, дюймовой и др.).Выбор измерительных инструментов:Операция 005 – НаплавочнаяВыбираем для контроля наплавленной поверхности штангенциркуль 3-го класса точности,, шкалой нониуса 0,5 и диапазоном измерения 0-1000 мм. ШЦ-3-1000-0,5 по ГОСТ 166-89Опеарция 010 ТОкарнаяДля контроля обработанной поверхности выберем микрометр МГ Н25 ГОСТ 6507- 90.с электронным цифровым отсчетным устройством с диапазоном измерения 50—75 ммЗАКЛЮЧЕНИЕПроблема повышения эксплуатационной ‏ㅤ надежности и долговечности ‏ㅤ строительных и дорожных ‏ㅤ машин неотложно ставит ‏ㅤ задачу создания принципиально ‏ㅤ новых технологических процессов ‏ㅤ восстановления изношенных деталей ‏ㅤ и упрочнения новых, ‏ㅤ обеспечивающие повышение срока ‏ㅤ их службы и ‏ㅤ высокой производительности при ‏ㅤ значительном экономическом эффекте. ‏ㅤОдним из эффективных ‏ㅤ путей решения данной ‏ㅤ проблемы является нанесение ‏ㅤ защитных и восстановительных ‏ㅤ покрытий с помощью ‏ㅤ плазмы. ‏ㅤЗа последнее десятилетие ‏ㅤ предпринимаются попытки внедрения ‏ㅤ различных плазменных способов ‏ㅤ нанесения покрытий в ‏ㅤ машиностроительном и ремонтном ‏ㅤ производстве. Однако при ‏ㅤ этом возникает ряд ‏ㅤ проблем, связанных с ‏ㅤ несовершенством технологии методов ‏ㅤ и технологических режимов ‏ㅤ нанесения порошковых сплавов, ‏ㅤ которые позволяют получать ‏ㅤ наплавленные слои толщиной ‏ㅤ 0,3 – ‏ㅤ2,5 мм без пор ‏ㅤ и трещин и ‏ㅤ без предварительной тепловой ‏ㅤ подготовки поверхностей. Наплавочные ‏ㅤ поверхности имеют высокую ‏ㅤ износостойкость при работе ‏ㅤ в различных средах, ‏ㅤ а также при ‏ㅤ высоких контактных напряжениях ‏ㅤ на работающих поверхностях ‏ㅤ деталей. ‏ㅤТаким образом, плазменную ‏ㅤ наплавку можно использовать ‏ㅤ в массовом производстве, ‏ㅤ где большое значение ‏ㅤ имеет скорость и ‏ㅤ стабильность продукции. ‏ㅤВ настоящем дипломном ‏ㅤ проекте разработан технологический ‏ㅤ процесс восстановления распределительных ‏ㅤ валов строительной и ‏ㅤ дорожной техники плазменной ‏ㅤ наплавкой, а также ‏ㅤ маршруты восстановления на ‏ㅤ основании операций технологического ‏ㅤ процесса восстановления. Расчет ‏ㅤ технико-экономических показателей дает ‏ㅤ также основание считать ‏ㅤ разработку технологии восстановления ‏ㅤ распределительных валов строительной ‏ㅤ и дорожной техники ‏ㅤ методом плазменной наплавки ‏ㅤ экономически эффективной. ‏ㅤСПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ1. Батищев А.Н. ‏ㅤ Методика оптимизации способов ‏ㅤ восстановления деталей ‏ㅤ// Организация и ‏ㅤ технология ремонта машин. ‏ㅤ - М.: РГАЗУ, ‏ㅤ 2000. – С. ‏ㅤ 174 – 178. ‏ㅤ2. Батищев А.Н., ‏ㅤ Голубев И.Г., Лялякин ‏ㅤ В.П. "Восстановление деталей ‏ㅤ сельскохозяйственной техники". "Информагротех" ‏ㅤ1995 г.4. ГОСТ 23.224-86 ‏ㅤ Обеспечение износостойкости изделий. ‏ㅤ5.ГОСТ 2.602-95 Обеспечение ‏ㅤ износостойкости изделий. ‏ㅤ6. ГОСТ 18322-2016. ‏ㅤ Межгосударственный стандарт. Система ‏ㅤ технического обслуживания и ‏ㅤ ремонта техники. Термины ‏ㅤ и определения" ‏ㅤ7. Голубев И.Г., ‏ㅤ Балабенцева З.Н. "Восстановление ‏ㅤ и упрочнение деталей ‏ㅤ газотермическими методами нанесения ‏ㅤ покрытий". Москва ‏ㅤ1988 г.8. Гузенков П.Г. ‏ㅤ "Детали машин". "Высшая ‏ㅤ школа" ‏ㅤ1985 г.9. Денисенко Г.Ф. ‏ㅤ "Охрана труда". Москва. ‏ㅤ "Высшая школа", ‏ㅤ1985 г.10. Ермолов Л.С., ‏ㅤ Кряжков В.М., Черкун ‏ㅤB.C. "Основы надёжности ‏ㅤ машин". "Колс" ‏ㅤ1984 г.11. Конкин М.Ю. ‏ㅤ Ресурсосбережение при эксплуатации ‏ㅤ автотранспортной техники: Автореферат ‏ㅤ дисс... канд. техн. ‏ㅤ наук. - М.: ‏ㅤ МГАУ, 1998. – ‏ㅤ 16 с. ‏ㅤ12. Кравченко И.Н. ‏ㅤ Обоснование рационального способа ‏ㅤ восстановления деталей рабочих ‏ㅤ органов бетоносмесительных машин: ‏ㅤ Дисс… канд. техн. ‏ㅤ наук. – Балашиха: ‏ㅤ ВТУ, 2003. ‏ㅤ13. Кравченко И.Н., ‏ㅤ Гатауллин Р.М., Гладков ‏ㅤ В.Ю. Основы проектирования ‏ㅤ эксплуатационных баз: Учебное ‏ㅤ пособие по курсовому ‏ㅤ и дипломному проектированию ‏ㅤ для ВУЗов. – ‏ㅤ М.: ВТУ, 2005. ‏ㅤ14. Курчаткин В.В., ‏ㅤ Тельнов Н.Ф., Ачкасов ‏ㅤ К.А. и др. ‏ㅤ Надежность и ремонт ‏ㅤ машин. – М.: ‏ㅤ Колос, 2000. ‏ㅤ15. Новиков В.С., ‏ㅤ Очковский Н.А., Тельнов ‏ㅤ Н.Ф. Проектирование технологических ‏ㅤ процессов восстановления изношенных ‏ㅤ деталей: Методические рекомендации ‏ㅤ к курсовому и ‏ㅤ дипломному проектированию. – ‏ㅤ М.: МГАУ, 1998. ‏ㅤ – 52 с. ‏ㅤ14. Пучкин Е.А., ‏ㅤ Дидманидзе О.Н., Новиков ‏ㅤ В.С., и др. ‏ㅤ Технология ремонта машин. ‏ㅤ – М.: УМЦ ‏ㅤ «Триада». – Ч.1, ‏ㅤ 2006. – 348 ‏ㅤ с. ‏ㅤ