2.3 Характеристика детали и условие её работы

Поворотный кулак это последняя  исполнительная часть рулевого управления, на которую напрессовывается ступица переднего колес.

а– часть передней оси или моста, которая обеспечивает поворот связанного с ней управляемого колеса. Кулак поворачивается на шкворне кулака.

Кулак поворотный подвержен следующим  нагрузкам:

- Скручивание.

- Погнутость.

- Боковые " удары."

В процессе эксплуатации детали подвергаются химическому, тепловому и коррозионному воздействию газов и охлаждающей жидкости, механическим нагрузкам от переменного давления газов, динамическим нагрузкам, вибрации, контактным нагрузкам, влиянию абразивной среды и т.д. Для данного класса деталей основными видами износа являются коррозионно-механический и молекулярно-механический, которые характеризуются следующими явлениями – молекулярным схватыванием, переносом материала, разрушением возникающих связей, вырыванием частиц и образованием продуктов химического взаимодействия металла с агрессивными элементами среды.

Данные о дефектах, материале  детали приведены на рисунке 2

Рисунок 2 – Дефектовочная карта  поворотного кулака (поворотной цапфы) автомобиля ЗИЛ-130

В соответствии с заданием будем  рассматривать следующие дефекты:

1 Износ шейки под наружный  подшипник ступицы колеса;

2Повреждение резьбы под гайку  цапфы

3 Износ кольца под сальник

Возможные способы устранения:

по дефекту I:

• осталивание (железнение):

• хромирование:

• накатка.

по дефекту 2:

• замена втулок

по дефекту 3:

• наплавка вибродуговая;

• наплавка в среде СО₂.

Сущность наплавки заключается в защите электрической дуги и расплавленного металла от вредного воздействия атмосферного воздуха слоем сварочного флюса. Наплавка осуществляется при горении электрической дуги между электродной проволокой и деталью под толстым слоем сухого зернистого флюса, покрывающего наплавленный участок поверхности детали. Электрическая дуга плавит основной металл детали, электродную проволоку и флюс. Расплавленный флюс образует эластичную оболочку. Над поверхностью ванны расплавленного метала образуется полость, заполненная газом, надежно предохраняющая расплавленный метал от поступления атмосферного воздуха. Избыток газов проходит через расплавленный флюс наружу.

При наплавке цилиндрической поверхности деталь совершает вращательное движение, а электродная проволока поступательное.

Преимущества способа:

-Возможность получения покрытия заданного состава, т. е. легирования металла через проволоку и флюс равномерного по химическому составу и свойствам;

-Зашита сварочной дуги и ванны жидкого металла от вредного влияния кислорода и азота воздуха;

-Выделение растворённых газов и шлаковых включений из сварной ванны в результате медленной кристаллизации жидкого металла под флюсом;

-Экономичность в отношении расхода электроэнергии и электродного металла;

-Отсутствие разбрызгивания металла благодаря статическому давлению флюса; возможность получения слоя наплавленного металла большей толщены;

-Независимость качества наплавленного металла от квалификации исполнителя;

-Лучшие условия труда сварщиков ввиду отсутствия ультрафиолетового излучения; возможность автоматизации технологического процесса.

Недостатки способа:

-Значительный нагрев детали;

-Сложность применения для деталей сложной конструкции, необходимость и определенная трудность удаления шлаковой корки; возможность возникновения Осталивание трещин и образования пор в наплавленном металле.

К достоинствам процесса осталивания можно отнести: высокую твердость и износостойкость покрытия; высокую прочность сцепления покрытия с основным металлом, обеспечивающую надежную работу деталей в тяжелых условиях эксплуатации; получение покрытия толщиной до 3 мм; высокий выход по току — в 6—7 раз больше, чем при хромировании; более низкую по сравнению с хромированием стоимость процесса; стоимость деталей, отремонтированных этим способом, в 2—4 раза ниже стоимости новых.

К недостаткам осталивания следует отнести некоторую сложность подготовки деталей к нанесению покрытия и необходимость частой фильтрации и корректирования электролита. Необходимо отметить, что применение на ремонтных заводах твердого осталивания дает большой экономический эффект.

Сущность электролитического наращивания металла состоит в следующем. В ванну заливают электролит. При прохождении постоянного электрического тока через раствор электролита, который представляет собой водный раствор солей и кислот, последний интенсивно диссоциирует, т. е. распадается на положительные и отрицательные ионы, и происходит процесс электролиза. Положительно заряженные ионы (катионы) в виде атомов металла и водорода направляются к катоду. Отрицательно заряженные ионы (анионы) в виде кислотных остатков и гидроксильной группы направляются к аноду, где теряют свои характерные свойства и превращаются в нейтральные атомы.

Шкворень поворотных кулаков изготавливают из стали 18 ХГТ.

Дефект	Способ устранения	№ операции	Наименование и содержание операций	Установочная база
1	2	3	4	5
Схема 1
Износ шеек под подшипники	осталивание	1	Шлифовальная Шлифовать две шейки под подшипники «как чисто»	Центровые отверстия
		2	Осталивание Подготовить деталь и осталивать шейки под подшипники	Отверстия под рычаги
		3	Шлифовальная Шлифовать две шейки под номинальный размер	Центровые отверстия
		4	Мойка Промыть деталь
Схема 2.
1	2	3	4	5
Износ отверстий во втулках шкворня	Замена втулок	1	Слесарная Выпрессовать старые втулки, запрессовать и раздать новые	Торцовая поверхность
		2	Сверлильная Развернуть втулки шкворня до номинального размера	То же
Схема 3
Износ резьбы М36 x 2 – 6g	Вибродуговая наплавка	1	Токарная Проточить изношенную резьбу	Центровые отверстия
		2	Наплавка Наплавить шейку резьбовую	То же
		3	Токарная Проточить шейку и нарезать резьбу	То же
		4	Мойка Промыть деталь в содовом растворе	То же