25 Вопрос

При ремонте горной техники используются три группы деталей: новые, отремонтированные и годные без ремонта. Процентное соотношение заменяемых и ремонтируемых деталей для одной и той же машины определяется степенью износа и техническими возможностями ремонтных предприятий.

При решении вопроса о замене или восстановлении деталей должна учитываться экономическая целесообразность восстановления деталей. Целесообразность восстановления деталей диктуется также большими темпами роста парка горных машин и отставанием производства запасных частей к ним. Вместе с тем вопрос об удовлетворении потребности в запасных частях может быть в значительной степени решен за счет широкого использования различных способов восстановления деталей во время ремонта машин.

Ремонт и восстановление изношенных деталей можно проводить одним из следующих способов:

– сваркой;

– вибродуговой наплавкой;

– наплавкой твердых сплавов;

– металлизацией напылением;

– металлизацией электролизом;

– химической обработкой;

– склеиванием;

– механической обработкой;

– электрической обработкой металлов.

Способ ремонта следует выбирать с учетом конструктивно-технологических особенностей деталей, условий их работы, величиной их износа, а также стоимости выполнения ремонта.

Для оценки выбранного способа восстановления рекомендуется пользоваться технологическим, экономическим и технико-экономическим критериями.

Технологический критерий характеризует возможность применения одного или нескольких технологических способов восстановления, позволяет определить перечень деталей, подлежащих восстановлению одним или несколькими способами. Этот критерий является предварительным и не дает количественной оценки способам восстановления.

Экономический критерий оценивается суммарными затратами на восстановление деталей тем или иным способом:

С = С_п + С_в + С_м, (47)

где С – себестоимость восстановления деталей, руб;

С_п – стоимость подготовки деталей к нанесению покрытий, руб;

С_в – стоимость нанесения покрытий, руб;

С_м – стоимость последующей механической обработки под номинальный размер, руб.

Технико-экономический критерий дает окончательное решение при выборе способа восстановления и связывает его себестоимость с коэффициентом долговечности:

С ≤ k_д · С_н, (48)

где С_н – стоимость новой детали, руб;

k_д – коэффициент долговечности,

k_д = , (49)

где Т_р – срок службы отремонтированной детали, ч;

Т_н – срок службы новой детали, ч.

26 Вопрос

Сварка является одним из основных технологических процессов при ремонте и монтаже оборудования. Она значительно упрощает и ускоряет многие работы по ремонту, а иногда является основным средством для их выполнения. Цель большинства сварочных ремонтных работ заключается в добавлении металла к изношенным вследствие истирания частям.

В ремонтном деле встречаются три вида сварочных работ: сварка, наплавка (наварка) и заварка.

Сваривать приходится поломанные стальные и чугунные детали, например, станины или рамы машин, кронштейны, ободы, ступицы и спицы зубчатых колес и шкивов и т.д. К этому же виду работ относится и наложение заплат при ремонте крупных машинных частей, резервуаров, бункеров и других металлических конструкций.

Наплавлять (наваривать), т.е. наносить слой металла в тех местах, где обнаружился недопустимый износ, чаще всего приходится в различных деталях из углеродистых и легированных сталей (гнезда корпусов комбайнов и врубовых машин, брусья бара, звездочки, утюги, зубья экскаваторов, щеки дробилок и т.д.). Часто наплавляют шейки и шипы валов, изношенные зубья на крупных зубчатых колесах, края шкивов, различные клапаны, кулачки и т.д. Наплавка применяется для деталей из чугуна и сплавов цветных металлов.

При наварке детали, имеющей цементированную или закаленную поверхность, ее предварительно отжигают. Нагревание производится до 900 ºС, после чего деталь должна медленно остыть. Отпуск уменьшает твердость стали, сопротивление разрыву и предел упругости, но зато увеличивает вязкость, что позволяет прочно наварить металл. После наварки и механической обработки деталь может быть подвергнута цементации и закалке для возвращения ей прежней твердости.

Заварку применяют в тех случаях, когда в детали требуется полностью или частично заделать отверстие, заварить трещину или другие подобные дефекты, появившиеся в машинных частях и конструкциях в процессе их эксплуатации.

Различают электродуговую, газовую, плазменную и ацителено-кислородную сварку.

Электродуговая сварка осуществляется за счет возникновения электрической дуги между электродом и деталью.

Плазменная сварка осуществляется за счет очень высоких температур и при переходе металла в новое состояние – плазму.

Ацетилено-кислородная сварка осуществляется за счет тепловой энергии, возникающей при сгорании газов – ацетилена и кислорода.

Подготовка к сварочным работам ремонтируемой детали имеет большое значение для самого процесса сварки. Только хорошо подготовленный шов дает надежное сварное соединение.

Перед сваркой необходима очистка поверхности деталей от ржавчины, грязи, острых углов.

Тип и марку электрода выбирают в зависимости от материала и назначения ремонтируемой детали. Диаметр электрода зависит от толщины свариваемого металла.

По применяемым электродам сварку делят следующим образом:

1. Сварка одиночным электродом (однодуговая).

2. Многоэлектродная сварка (многодуговая).

3. Сварка пластинчатым электродом, когда на восстанавливаемую поверхность укладывается электрод, а дуга, зажженная между деталью и концом электрода, непрерывно горит, оплавляя электрод.

4. Наплавка трубчатым электродом, заполненным порошкообразным наполнителем, что позволяет получать износостойкие покрытия.

5. Наплавка угольным электродом: дуга горит между деталью и неплавящимся угольным электродом, в дугу подается третий плавящийся электрод или присадка.

Сварку можно производить без предварительного подогрева детали (холодная сварка) или с предварительным подогревом до температуры 650–850 ºС в печи, на горне и т.п. (горячая сварка). Лучшие по прочности результаты дает горячая сварка, поэтому ее рекомендуется по возможности применять в ответственных случаях.

Ток подбирают в зависимости от толщины свариваемой детали.

По роду тока сварку различают на постоянном и переменном токе. При постоянном токе применяют прямую (+ на детали) и обратную (– на детали) полярность.

По способу управления сварочным процессом сварку делят на ручную, полуавтоматическую и автоматическую.

При ручной сварке подача электрода к наплавочному участку осуществляется вручную.

При полуавтоматической сварке подача электрода осуществляется автоматически, а его перемещение вдоль участка сварки – вручную.

При автоматической сварке и подача электрода к наплавочному участку и его перемещение осуществляются автоматически.

По защите свариваемого или наплавляемого участка сварку делят на сварку на воздухе, под слоем флюса, в вакууме, в среде инертных газов (аргонная), в воде.