- •С.Ю. Жачкин восстановление деталей машин композитным хромовым покрытием
- •Воронеж 2009
- •Введение
- •1.2. Характеристики электролитов, используемых при восстановлении деталей хромированием
- •1.3. Способы, применяемые для интенсификации процесса восстановления с одновременным повышением качества покрытий
- •1.3.1. Стандартные комбинированные покрытия
- •1.3.2. Покрытия, получаемые с одновременным механическим воздействием на деталь
- •1.4. Область применения восстановления хромированием
- •2.Теоретические вопросы восстановления гальваническим хромом по методу гко
- •2.1. Теория осаждения гальванического хрома
- •2.2. Теоретические предпосылки разработки метода гко
- •2.3. Особенности моделирования механического контакта при восстановлении методом гальвано контактной обработки
- •2.4. Методы корректировки механических параметров при гальваноконтактном восстановлении
- •3. Расчет режимов технологического процесса восстановления деталей гальвано контактным методом.
- •3.1. Расчет электрических и химических параметров
- •3.2. Расчет механических параметров обработки
- •3.3. Приготовление и корректировка рабочих сред
- •3.4. Расход рабочей среды
- •3.4.1. Пути уменьшения уноса электролита
- •4. Оборудование для применения метода
- •4.1. Ванны
- •4.2. Источники питания
- •4.3. Схемы электрических соединений
- •4.4. Регулирующая аппаратура
- •4.5. Оборудование для очистки электролита
- •4.6. Вентиляция
- •4.7. Специальное оборудование
- •5. Исследование физико-механических свойств получаемых покрытий
- •5.1. Исследование влияния режимов гко на наводороживание основного металла
- •5.2. Исследование влияния режимов гко на микротвердость покрытий
- •5.3. Исследование влияния основных показателей гко на остаточные напряжения в покрытии
- •5.4 Экспериментальные исследования остаточных напряжений в покрытии при восстановлении деталей методом гко
- •6. Влияние технологии восстановления на эксплуатационные характеристики деталей
- •6.1. Методика исследований
- •6.2. Исследование коррозионной стойкости покрытия
- •6.3. Исследование износостойкости покрытий
- •6.4. Исследование отражательной способности
- •6.5. Исследование герметичности покрытий
- •7. Опыт использования результатов в производстве
- •7.1. Особенности восстановления различных типов поверхностей
- •7.2 Типовые детали, восстанавливаемые методом гко
- •7.2.1. Восстановление штоков амортизаторов шасси
- •7.2.2. Восстановление штоков гидропневморегулирующей
- •7.2.3. Восстановление силовых гидравлических штоков
- •7.2.4. Восстановление штамповой оснастки
- •7.3. Технологические показатели процесса восстановления методом гко
- •7.4. Типовой технологический процесс восстановления деталей методом гко
- •7.5. Организация гальванического восстановительного участка
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
2.4. Методы корректировки механических параметров при гальваноконтактном восстановлении
Проводимые исследования в ходе восстановительных работ путем нанесения хромового покрытия методом ГКО показали, что не вся поверхность цилиндрического образца подвергается механической обработке. Иногда необработанными остаются скошенные полосы вблизи основания цилиндра и лепестковые зоны на боковой поверхности детали.[23; 24; 25; 116] Причины возникновения дефектов обработки поверхности цилиндрических тел, как показано ниже, заключаются в следующих обстоятельствах: несовпадении оси симметрии цилиндра с его осью вращения и отсутствия согласования между угловой скоростью вращения образца и скоростью возвратно-поступательного движения инструмента вдоль оси заготовки.
Рассмотрим цилиндр высотой Н и радиусом основания R, вращающийся вокруг своей оси ВВ1, смещенной относительно оси цилиндра, как показано на рис. 2.5. Вводим следующие расчетные ограничения ОВ = 1, О1В1 = 2 и В1О1С = . Тогда вектор, направленный по оси вращения цилиндра, определяется параметрами ошибок 1, 2, следующим соотношением:
(2.25)
в котором единичные векторы е1, е2, е3 направлены вдоль осей OX, OY, OZ соответственно.
Угол между осью вращения и осью цилиндра из направляющего косинуса оси ВВ1:
(2.26)
где р = R/H
= 1/R – малый параметр;
= 2/1 = 1 + O(), O() – величина, имеющая тот же порядок малости, что и .
Из равенства (2.26) получим величину угла между осью вращения и осью цилиндра
(2.27)
Отметим, что в соответствии с формулой (2.27) значение пропорционально линейной ошибке . Зависимость же от угловой ошибки при малых углах слабее:
(2.28)
Получим теперь уравнение линии – следа перемещающегося параллельно оси вращения контакта инструмента, представляющего собой плоскую пластину с боковой поверхностью цилиндра. Для этого найдем параметры эллипса, ограничивающего площадь сечения нормальной к оси вращения плоскости, проходящей через точку контакта.
Перейдем к системе координат, связанной с плоскостью сечения, выбирая начало новой системы на каждой такой плоскости на оси цилиндра. Направим ось абсцисс так, чтобы ее проекция на основание цилиндра была параллельна вектору В2В, а ось ординат перпендикулярна этому вектору.
Тогда угол между новой осью абсцисс ОХ и вектором В2В равен как это видно из рис. 2.5. На этом рисунке представлено сечение цилиндра плоскостью S, проходящей через центр нижнего основания цилиндра параллельно плоскости ВВ1В2. Вектор ОВ направлен по оси вращения. Отрезок СС перпендикулярен линии пересечения плоскости S с некоторой плоскостью, нормальной к оси вращения.
Отсюда, учитывая формулу (2.26), получаем уравнение для алгебраического определения длины полуосей эллипса в системе координат ХОУ, находящейся на любой плоскости, перпендикулярной к оси вращения цилиндра:
где a и b - длины полуосей эллипса в системе координат ХОУ, находящейся на любой плоскости, перпендикулярной к оси вращения цилиндра.
При вращении цилиндра с угловой скоростью точка контакта поверхности цилиндра и инструмента, движущегося параллельно оси вращения со скоростью v, будет описывать винтовую линию. В координатной системе XYZ уравнение этой линии имеет вид
(2.29)
В формуле (2.29) положительный знак соответствует движению точки контакта в положительном направлении оси OZ, знак «минус» - движению против оси OZ.
Таким образом, при проходе пластин по рабочему циклу точка контакта описывает пересекающиеся винтовые линии с характерными лепестковыми областями.
В действительности из-за продавливания инструментом наращиваемого слоя на поверхности покрытия, контакт осуществляется не в точке, а в некоторой зоне, шириной l. В этом случае для минимизации площади необработанной поверхности цилиндра необходимо согласование угловой скорости вращения цилиндра и скорости поступательного движения инструмента
Если глубина продавливания покрытия равна h, и контакт происходит на кромке инструмента, имеющего в плане форму сегмента круга радиуса r, то ширина зоны контакта легко находится. В этом случае условие согласования скоростей принимает вид