книги из ГПНТБ / Курдюмов, В. Я. Ремонт строительных машин методами сварки и наплавки

Система ППР основана на непрерывном контроле со­ стояния машины, профилактическом характере основных мероприятий и на жестком планировании этих мероприя­ тий по времени выполнения и объему работ. Сохранение работоспособности машины на постоянном уровне выгод­ но отличает систему ППР от применявшейся ранее си­ стемы ремонта по потребности, при которой не проводи­ лись профилактические мероприятия, а ремонтировались только машины, вышедшие из строя по неисправности.

1. ВИДЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА МАШИН

Техническое обслуживание. Техническое обслужива­ ние строительных машин проводят, чтобы предотвратить

заключается в работах по смазке машины и подготовке ее к передаче при смене бригад, в контрольных осмотрах машины перед началом работы для проверки исправно­

верки технического состояния узлов, агрегатов, приборов, канатов, систем гидравлики, сменного рабочего оборудо­ вания, машины в целом и выполнения мелких ремонтных работ.

Ремонты строительных машин бывают текущие и ка­ питальные.

При т е к у щ е м р е м о н т е проводят частичную раз­ борку машин, устраняют неисправности в агрегатах и уз­

полностью, восстанавливают все начальные посадки и со­ пряжения в соответствии с указаниями по капитальному ремонту машин, занятых в строительстве, и заменяют из­ ношенные агрегаты и узлы новыми или заранее отремон­ тированными.

10

2. МЕТОДЫ РЕМОНТА СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН

Ремонт строительных машин в настоящее время про­ водят индивидуальным и обезличенным методами.

Индивидуальный метод ремонта. Метод характеризу­ ется тем, что отремонтированные детали и узлы устанав­ ливают на ту же машину, с которой они были сняты, т. е. не обезличивают. Это допустимо, если в строительной ор­ ганизации мало однотипных машин. Однако при таком методе ремонт длится дольше и обходится дороже, чем обезличенный, из-за необходимости использования труда высококвалифицированных рабочих вследствие отсутст­ вия специализации работ.

Обезличенный метод ремонта. Этот метод бывает не­ скольких видов: агрегатно-узловой, агрегатный, периоди­ ческая замена ремонтных комплектов, поточный.

А г р е г а т н о - у з л о в о й метод ремонта заключается в том, что поврежденные узлы и агрегаты снимают с ма­ шин и заменяют заранее отремонтированными или новы­ ми. При этом сокращается простой техники, так как ре­ монт сводится в основном к разборке машины на узлы и монтажу готовых узлов.

Агрегатно-узловой метод используют при ремонте ма­ шин, легко расчленяемых на узлы и агрегаты.

Для организации такого ремонта необходимы оборот­ ный фонд узлов и агрегатов и возможность восстановле­ ния их на ремонтных предприятиях. Оборотный фонд об­ разуется из узлов и агрегатов, получаемых от машино­ строительных заводов, и из отдельных узлов и агрегатов, восстановленных после списания машин.

Потребность в оборотном фонде для каждой строи­ тельной организации рассчитывают в зависимости от ко­

11

мерно одинаковыми сроками службы группируются в ре­ монтные комплекты. Эти комплекты становятся основной ремонтной и учетной единицей. Их ремонтируют центра­ лизованно на ремонтном заводе, а затем направляют для замены изношенных комплектов в машинах.

При п о т о ч н о м методе капитального ремонта раз­ борка и сборка машин организованы на потоке. На сбор­ ку подают заранее отремонтированные обезличенные аг­ регаты и узлы.

Поточный метод можно использовать только на спе­ циализированных предприятиях по ремонту большого ко­ личества однотипных машин. Это наиболее прогрессив­ ная форма организации ремонта в заводских условиях.

3.ПРОВЕДЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

ИРЕМОНТА МАШИН

Техническое обслуживание и текущие ремонты машин можно проводить на местах работы машин и на базах механизации за счет оборотных средств строительной ор­ ганизации, эксплуатирующей машины. Капитальный ре­ монт двигателей внутреннего сгорания при текущем ре­ монте машин выполняют за счет амортизационных отчис­ лений.

Капитальный ремонт машин проводится, как правило, на специализированных ремонтных заводах за счет амор­ тизационных отчислений.

Система ППР предусматривает выполнение в плано­ вом порядке технического обслуживания или ремонта строительных машин после отработки каждой машиной определенного количества часов и дает определение сле­ дующих понятий (инструкция СН 207-68, утвержденная Государственным комитетом Совета Министров СССР по делам строительства 20 августа 1968 г.).

П е р и о д п р о в е д е н и я р е м о н т о в и т е х н и ч е ­

именными ремонтами или техническими обслуживаниями.

М е ж р е м о н т н ы й ц и к л — время работы строи­ тельной машины (в часах) от начала ее эксплуатации до первого капитального ремонта или между двумя очеред­

12

ность выполнения всех видов ремонтов и технических об­ служивании за межремонтный цикл.

III. МАТЕРИАЛЫ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ ДЛЯ РЕМОНТА СВАРНЫХ МЕТАЛЛОКОНСТРУКЦИИ И ДЕТАЛЕЙ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАШИН

Сварные конструкции и детали строительных машин изготовляют из различных сталей, чугунов, цветных ме­ таллов и их сплавов в виде проката, поковок, отливок, штамповок, труб и гнутых элементов. Для ремонта их ме­ тодами сварки и наплавки нужны такие сварочные ма­ териалы, как сварочная и наплавочная проволока, лента, электроды,'флюсы и защитные газы.

Материалы для ремонта необходимо подбирать по свойствам и назначению. При правильном выборе каче­ ство ремонта улучшается, тогда как неправильный выбор

сплавов и сварочных материалов, применяемых для ре­ монта сварных конструкций и деталей строительных ма­ шин.

1. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ О МЕТАЛЛАХ И СПЛАВАХ

Все химические элементы разделяются на металлы и неметаллы. Металлов больше: к ним относятся железо, алюминий, медь, марганец, хром, никель, титан, молиб­

13

Характерные признаки металлов — непрозрачность, блеск, хорошая электропроводность, теплопроводность,

амногих металлов — ковкость и свариваемость.

Вмашиностроении применяют преимущественно не чистые металлы, а сплавы, состоящие из нескольких ме­ таллов или сочетания металлов с неметаллами: напри­ мер, чугун и сталь. В состав чугуна и стали кроме желе­

К металлам и сплавам, в зависимости от их назначе­ ния, предъявляют самые разнообразные требования. На­ пример, для изготовления деталей гусеничного хода строительных машин необходимы металлы с высокой прочностью и износостойкостью; металлоконструкции строительных машин изготовляют из сталей, обладающих высокой прочностью, вязкостью и хорошей свариваемо­ стью.

Свойства металлов могут быть разделены на четыре группы: физические, химические, механические и техноло­ гические.

Физические свойства металлов и сплавов. К физиче­ ским свойствам относятся цвет, плотность, плавкость, теп­ лопроводность, теплоемкость, электропроводность, спо­ собность расширяться при нагревании и намагничиваться. Они называются физическими потому, что обнаружива­ ются в явлениях, которые не сопровождаются изменени­ ем химического состава вещества. Металлы и сплавы остаются неизменными по составу при нагревании, про­ хождении через них тока или тепла, намагничивании. Фи­ зические свойства измеряются определенными единица­

железо и его сплавы с углеродом (чугун, сталь), к цвет­ ным — все остальные, за исключением благородных и ред­ коземельных. Благородными металлами считают золото, серебро, родий, палладий, иридий и платину; они не окис­ ляются на воздухе. К редкоземельным относят 15 элемен­ тов — церий, европий, тулий, лютеций и др.

14

Металлы непрозрачны, однако они имеют в отражен­ ном свете внешний блеск, т. е. цвет. Сталь имеет светло­ серый цвет, медь — красный, цинк — серый и т. д.

П л о т н о с т ь — количество данного вещества (его масса), содержащееся в единице объема. Измеряется в г/см3. Различают легкие и тяжелые металлы. К легким относят металлы, плотность которых менее 3,5 г/см3 (алю­ миний, магний, литий, бериллий и др.).

Металлы имеют способность, нагреваясь, расплавлять­ ся и вновь затвердевать, охлаждаясь. Это свойство назы­ вается п л а в к о с т ь ю . Температура, при которой металл переходит полностью из твердого в жидкое состояние, на­ зывается температурой плавления.

тепло, тем быстрее и равномернее он нагревается и от­ дает тепло в процессе охлаждения. Металл, обладающий низкой теплопроводностью, для полного прогрева нуж­ дается в длительном нагревании, при быстром охлажде­ нии в нем могут образоваться трещины. Это необходимо учитывать при сварке и термической обработке. Лучше других проводят тепло серебро, медь, алюминий.

Т е п л о в о е р а с ш и р е н и е — свойство металлов и сплавов расширяться при нагревании.

Тепловое расширение характеризуется коэффициента­ ми линейного и объемного расширения. Коэффициентом линейного расширения называют величину, на которую изменяется стержень длиной 1 м при нагревании или охлаждении на 1°. Коэффициент линейного расширения измеряется миллиметрами.

Коэффициент объемного расширения определяет изме­ нение объема металла при изменении температуры. Он равен утроенному коэффициенту линейного расширения.

Т е п л о е м к о с т ь — способность металла или сплава

электрический ток. Лучше других проводят ток те метал­ лы, которые оказывают его прохождению наименьшее со­ противление (медь, алюминий).

15

все его сплавы. Никель и кобальт, способные намагничи­ ваться, называют ферромагнитными, т. е. подобными же­ лезу (феррум — железо).

Химические свойства металлов и сплавов. Знание хи­ мических свойств металлов позволяет правильно выби­ рать металлы для изготовления и ремонта изделий, кото­ рые находятся в агрессивной среде (кислоты, щелочи и др.), соприкасаются с водой и паром, работают в усло­ виях высоких температур. К химическим свойствам ме­ таллов и сплавов относятся жаростойкость, окалиностойкость, кислотоупорность и коррозионная стойкость.

Механические свойства металлов и сплавов. К меха­ ническим свойствам металлов и сплавов относятся проч­ ность, упругость, пластичность, вязкость, твердость.

П р о ч н о с т ь — способность металла или сплава со­ противляться разрушению под воздействием внешних сил.

У п р у г о с т ь — свойство металла или сплава восста­ навливать свою первоначальную форму после прекраще­ ния действия внешних сил.

П л а с т и ч н о с т ь — способность металла или сплава, не разрушаясь, изменять свою форму под действием внешних сил и сохранять измененную форму после пре­ кращения их действия.

У д а р н а я в я з к о с т ь — способность металла или сплава оказывать сопротивление действию ударных на­ грузок.

Ударная вязкость выражается работой в килограмм- сила-метрах, приходящейся на 1 см2 сечения образца и вызывающей излом образца при ударе падающим грузом

(кгс-м/см2).

Т в е р д о с т ь — свойство металла или сплава сопро­ тивляться проникновению в него другого, более твердого тела.

Механические свойства металлов и сплавов опреде­ ляют при испытании заранее изготовленных образцов установленного размера и формы на растяжение, сжатие, изгиб, кручение, удар и др. Существуют специальные ма­ шины и приборы, на которых образцы металла подверга­ ют испытанию медленно действующими (статическими) или быстрыми (ударными, динамическими) нагрузками. Результаты испытаний измеряют определенными едини­ цами. Определение механических свойств металлов про­ водят в специальных лабораториях.

16

обрабатывается резцом, сваривается, в расплавленном состоянии жидкотекуч и поэтому хорошо заполняет ли­ тейные формы. Этот чугун называется литейным. Он слу­ жит для изготовления литых деталей (станин, картеров, корпусов редукторов, противовесов и др.). Наиболее рас­ пространен в машиностроении серый чугун марок СЧ12-28, СЧ15-32, СЧ18-36, СЧ21-40. Буквы СЧ обозна­ чают серый чугун, первые две цифры показывают предел прочности при растяжении, вторые — при изгибе.

В грузоподъемных машинах из серого чугуна могут быть изготовлены следующие детали:

зубчатые, червячные и ходовые колеса грузоподъем­ ных машин с ручным приводом;

червячные колеса грузоподъемных машин с машинным приводом, предназначенные для легкого режима работы, при окружной скорости червяка не более 1,5 м/сек;

червячные колеса с ободом из бронзы независимо от рода привода и режима работы грузоподъемной ма­ шины;

барабаны, корпуса редукторов и блоков.

Свойства чугуна зависят от содержания в нем угле­ рода и других примесей: серы, фосфора, кремния, мар­ ганца.

Сера — вредная примесь, она затрудняет сварку, сни­ жает прочность, повышает вязкость чугуна в расплавлен­ ном состоянии и увеличивает его литейную усадку. Содер­ жание серы в отливках не должно превышать 0,12%.

Фосфор делает чугун жидкотекучим, повышает хруп­ кость металла после остывания отливок (хладнолом­ кость). Содержание фосфора в чугуне, предназначенном для изготовления деталей строительных машин, не долж­ но превышать 0,2—0,3 %•

Кремний способствует выделению из расплавленного чугуна углерода в виде графита, что повышает мягкость чугуна. Кроме того, кремний увеличивает его жидкотекучесть. В сером чугуне кремния содержится от 1,25 до 4,25%.

Марганец, при содержании его в чугуне свыше 1%, способствует получению белого чугуна, ослабляет вред­ ное влияние серы. При содержании его в пределах 0,7— 1% он не является вредной примесью.

С п е ц и а л ь н ы е ч у г у н ы — это легированные, мо­ дифицированные, высокопрочные и сверхпрочные чугуны.

Легированный чугун обладает особыми свойствами —

18

кислотоупорностью, высокой прочностью при ударных на­ грузках и др. Эти свойства он получает в результате вве­ дения в него хрома и никеля (легирования).

Модифицированный чугун получают из серого чугуна, вводя в жидкий чугун специальные добавки, называемые модификаторами,— селикокальций, ферросилиций и др. Структура чугуна становится однородной, плотной, повы­ шаются его прочность, сопротивление износу и коррозии.

Высокопрочный и сверхпрочный чугуны получают вве­ дением в жидкий чугун чистого магния или его сплавов с медью и ферросилицием с последующей модификацией селикокальцием или ферросилицием.

С в а р к у ч у г у н а применяют обычно только при ре- монтно-восстановительных работах или исправлении де­ фектов, полученных в процессе литья.

Трудности сварки чугуна обусловлены следующими причинами:

образованием трещин в результате низких пластиче­ ских свойств чугуна и возникновения в процессе сварки больших внутренних напряжений;

образованием закалочных и отбеленных структур при быстром охлаждении;

быстрым переходом чугуна из твердого состояния в жидкое и наоборот, что затрудняет сварку в наклонном, вертикальном и горизонтальном положениях и почти ис­ ключает сварку в потолочном положении;

интенсивным выгоранием углерода, в результате чего швы получаются пористыми;

образованием окислов кремния, температура плавле­ ния которых выше, чем у свариваемого металла;

разнообразием химического состава и структуры, ко­ торое может наблюдаться в различных участках одного и того же изделия.

На структуру чугуна влияют в основном его химиче­ ский состав, скорость охлаждения отливки и ее последу­ ющая термообработка.

Чугун с крупнозернистой структурой сваривается пло­ хо, с мелкозернистой — лучше. Особенно плохо сварива­ ются чугуны, длительное время находившиеся под воз­ действием высоких температур, и чугунные детали, дли­ тельное время соприкасавшиеся с маслом и керосином [6].

Способы сварки чугуна рассмотрены в V I . I .

19