книги из ГПНТБ / Барбанель, С. Р. Технология ремонта кинооборудования учебник

г) нанесением металла гальваническим путем; д) гильзовкой.

Каждый из указанных способов имеет достоинства и недостатки и при­ меняется в зависимости от технической оснащенности мастерской. Ниже кратко рассматривается сущность каждого способа и даны ре­ комендации к их применению.

Способ ремонтных размеров

При этом способе сопряжению возвращают первоначальный зазор и деталям придают нужную геометрическую форму. Для этого одну из деталей сопряжения сохраняют, устранив в ней искажение геомет­ рической формы, встречную же деталь заменяют новой.

Детали сопряжения, отремонтированного данным способом, будут иметь размеры, отличающиеся от первоначальных (номинальных). Эти размеры на­ зывают ремонтными.

Вопрос о том, какая деталь заменяется и какая об­ рабатывается, решается, исходя из экономических соображений, технологической трудности обработ­ ки деталей, а иногда и наличия на складе запа­ сных деталей. Более дорогую деталь почти во всех случаях выгоднее оставить, а дешевую заменить. Оставляемая деталь подвергается механической обработке, сводящейся к восстановлению геоме­ трической формы детали. Практически кроме уст­ ранения искажений формы детали приходится сни­ мать еще некоторую стружку, чтобы довести дан­ ную деталь до ближайшего, заранее установлен­

ного ремонтного размера.

Предположим, ремонтируется вал (рис. 52), а подшипник заменя­ ется.

Введем следующие обозначения: d„ — номинальный диаметр вала,

мм; dPl, dPj...dp„— 1 -й, 2 -й... п-й ремонтные размеры вала, мм; t —

наибольшая величина одностороннего износа вала (считая в общем случае, что изношенный вал имеет овальную форму), мм; V — наи­

меньшая толщина стружки, снимаемой для доведения до ближайшего ремонтного размера, мм.

Из рис. 52 видно, что dp, = d„— 2 (t + t')- Величину 2(t -f- t')

обозначают через f, называемую межремонтным интервалом, кото­ рый характеризует степень износа детали за межремонтный период. Таким образом:

dp, = dH 7 •

При последующем ремонте изношенный вал может быть снова обрабо­ тан до следующего ремонтного размера, т. е.:

^Р. = dp, — т = du — 2 т;

аналогично:

dP, = dPs — i = d„ — 3f,

70

71~^Pn-1 Т— Щ-

Из последнего выражения можно определить теоретическое количество ремонтных размеров для вала:

dn dp

п - -------- — ■

7

Если условия эксплуатации данного сочленения во времени не меня­ ются (т — постоянная величина), то теоретическое количество ремонт­ ных размеров п будет лимитироваться величиной dPn, т. е. допустимым

уменьшением диаметра вала, при котором обеспечивается требуемая прочность или жесткость детали.

В применении ко втулке теоретическое количество ремонтных размеров будет:

Для кинопроекционной аппаратуры, детали которой в большинстве случаев создаются с большим запасом прочности, количество ремонтных размеров может достигать нескольких десятков. Практически их не следует принимать больше двух-трех, так как при большом числе ремонтных размеров усложняется организация снабжения запасными ремонтными деталями, а также возникает необходимость увеличивать количество запасных деталей, хранимых на складе. Это приводит к уменьшению оборачиваемости оборотных средств. Вместе с тем при­ менение сменных деталей, изготовленных по ремонтным размерам, экономически выгодно: оно позволяет сохранить одну из изношенных деталей (наиболее дорогую) сопряженной пары и при сборке сокраща­ ет до минимума подгоночные работы.

По ремонтным размерам восстанавливаются такие сопряжения, как вал — втулка зубчатых барабанов кинопроекторов, цилиндр — пор­ шень двигателя внутреннего сгорания и т. п.

Металлизация напылением

Сущность метода заключается в том, что на заранее подготовленную поверхность наносят металлическое покрытие путем распыления жид­ кого металла струей сжатого воздуха. Для этого используют специ­ альные аппараты — металлизаторы.

В зависимости от источника тепла, используемого для расплавления металла, различают газовую, электрическую и плазменную металли­ зацию.

Газовая металлизация широко распространена за рубежом. В СССР чаще применяется электрическая металлизация. Металл мо­ жет подаваться в аппарат в виде проволоки, порошка или ленты. Наи­ большее распространение получили металлизаторы проволочного ти­ па, меньше — порошкового. Распыление ленты почти не применяют. На рис. 53 приведена схема напыления металла с помощью электродугового аппарата. Две расплавляемые проволоки, непрерывно со ско-

71

ресекаясь, расплавляются в электрической дуге. Струя сжатого до 4—7 кГ/смг воздуха из сопла 3,распыляет металл, который со скоростью 75—200 м/сек попадает на напыляемую поверхность, образуя слой 5

Частицы металла центральной зоны струи более прочно сцепляются между собой и металлизируемой поверхностью, чем частицы, движу­ щиеся во внешней части. Плазменное напыление металла благодаря высокой температуре плазмы позволяет напылять тугоплавкие метал­

простой и дешевый.

Основные недостатки способа: хрупкость нанесенного слоя; не всегда достаточная прочность сцепления с основным металлом, трудность последующей обработки.

Покрытия из легкоплавких металлов (цинк и т. п.) легко сцепляются с поверхностями любых металлов и не требуют тщательной подготов­ ки детали. Этим свойством широко пользуются, нанося промежуточ­ ный слой цинка толщиной 0,05 —0,1 мм, а затем его металлизируют

сталью или другим металлом. Покрытия из стали, меди, бронзы тре­ буют тщательной подготовки детали: поверхность ее должна быть шероховатой, без следов окислов, жира и влаги.

Чугунные детали вследствие пористости чугуна обладают большой сцепляемостью с наносимым металлом.

Этот способ целесообразно применять в тех случаях, когда требуется нанести большое количество металла , например при заделке трещин в водяных рубашках двигателей внутреннего сгорания.

Наплавление металла сваркой

В ремонтном деле вследствие разнообразного характера сварочных работ (к ним относится и наплавление металла) к сварочной установке предъявляется требование возможно большей универсальности. Этому

72

требованию в наибольшей степени отвечает ацетилено-кислородная установка (газосварочная установка).

Необходимые условия для получения качественной наплавки — это правильный выбор режима пламени и номера наконечника горелки. Полное сгорание ацетилена (С2 Н2) происходит, если объем подавае­

мого кислорода в 2,5 раза больше объема ацетилена. Учитывая, что кислород воздуха также принимает участие в горении, в горелку под­ водят меньшее количество кислорода. В зависимости от соотношения объемов ацетилена и кислорода различают три вида пламени.

1.Нейтральное.

2.С избытком ацетилена — восстановительное.

3.С избытком кислорода — окислительное.

Для целей наплавления металла рекомендуется использовать восстано­ вительное пламя с небольшим избытком ацетилена. Чрезмерный из­ быток его приводит, благодаря усиленному выделению углерода, к по­ вышению твердости и хрупкости наплавляемого слоя и замедляет про­ цесс наплавки. Пламя с избытком ацетилена имеет тускловато-серый цвет.

Для наплавления деталей, работающих на трение, чаще всего исполь­ зуют твердый сплав сормайт, обладающий хорошей сопротивляемостью истиранию.

Если при правильно отрегулированном пламени наплавляемый металл пузырится или ложится неровно, это значит, что деталь предваритель­ но недостаточно нагрета.

После наплавки, во избежание появления трещин, деталь медленно охлаждают в среде, обладающей низкой теплопроводностью (в слю­ дяном порошке, сухом горячем песке и т. п.). После охлаждения де­ таль следует подвергнуть закалке. Для того чтобы не вызвать появле­ ния трещин, рекомендуется закаливать ее не в воде, а в масле. Для мелких деталей возможна закалка с охлаждением на воздухе. Отпуск производится в зависимости от условий работы детали и требуемой поверхностной твердости.

Для облегчения механической обработки производят отжиг при темпе­ ратуре 850—900° С.

Механическая обработка наплавленной поверхности чаще всего осу­ ществляется шлифованием.

Нанесение металла электроискровым способом

Электроискровой способ обработки металла основан на физическом явлении, заключающемся в направленном перенесении материала электрода под действием электрического разряда, возникающего между электродами.

В замкнутой электрической цепи, состоящей из источника тока и двух электродов, при размыкании электродов возникает электрический раз­ ряд. Характер этого разряда изменяется в зависимости от параметров электрической цепи. Различают два основных вида разряда: дуговой и искровой.

Искровой разряд может быть получен, если параллельно электродам подключить емкость в виде блока конденсаторов. Между электрода­

73

ми поддерживается небольшой зазор (от нескольких сотых до нес­ кольких десятых миллиметра), через который происходит искровой разряд энергии, накопленный в конденсаторе.

Локализация искрового разряда по площади позволяет легко управвлять процессом и обеспечивает высокую точность обработки метал­ ла. Незначительное повышение температуры электродов не вызывает существенных структурных изменений металла. Если к тому же учесть простоту получения искровой формы разряда путем подбора материа­ лов электродов и среды, а также соответствующих электрических пара­ метров схемы, то станет ясно, что этот способ обработки металлов пер­ спективен не только при изготовлении новых деталей, но и в ремонтной практике. Действительно, электроискровой способ обработки метал­

талей, а также изготовление разных фасоннопрофильных штампов для горячей и холодной штамповки, пресс-форм и фильер;

3)измельчение любых материалов любой твердости в тончайшие по­ рошки любой дисперсности;

4)различные гравировальные, копировальные и разметочные работы;

5)упрочение поверхностей инструмента и деталей;

6 ) покрытие разными металлами и сплавами изделий;

7) разные ремонтные работы, а именно:

а) покрытие различными металлами изношенных поверхностей на из­ делиях круглого, прямоугольного или фасонного профиля, б) прошивка отверстий в термически обработанных деталях, в) отрезка термообработанных изношенных деталей, г) удаление сломанных частей инструмента и деталей,

д) изготовление шпоночных канавок в новом месте закаленной до вы­ сокой твердости детали и т. д.

Успех применения данного способа в ремонтной практике обусловлен простотой установки и высокой - экономичностью процесса.

Нанесены металла гальваническим способом

Сущность способа в следующем: если через ванну с электролитом, представляющим собой водный раствор соли металла, пропустить пос­ тоянный электрический ток, деталь подвесить в качестве катода, а в качестве анода применить пластины чистого металла, соль которого использована в электролите, то на катоде (детали) будет осаждаться чистый металл. Для того чтобы наносимый слой прочно удерживался на восстанавливаемой детали, последнюю нужно тщательно обезжи­ рить, удалить с нее окислы и выбрать соответствующий электрический и тепловой режим ванны.

В ремонтной практике с целью восстановления размеров деталей, по­ вышения износостойкости, для защиты от коррозии и с декоративной

74

целью получили применение хромирование, железнение, никелирова­ ние и меднение.

Особенность хромирования в том, что электролитом служит не водный раствор соли хрома, а водный раствор хромовой кислоты, и в качестве анода применяют свинцовые пластины.

Меднение используется в качестве подслоя при никелировании, хро­ мировании, для местной защиты стальных изделий от цементации и т. п. Железнение отличается тем, что осажденный слой обладает малой твер­ достью, поэтому его следует цементировать и закаливать.

Гальванический способ дает хорошие результаты, но он сложен, тре­ бует источника постоянного тока большой мощности.

Реставрация деталей способом гильзовки

Различают гильзовку внешнюю и внутреннюю. В обоих случаях деталь для придания ей правильной формы обрабатывается, после чего на об­ работанную поверхность напрессовывается (запрессовывается) гиль­ за, которая в свою очередь подвергается обработке под нужный раз­ мер. Гильзовка применяется в тех случаях, когда обработка детали не нарушает ее прочность.

Ниже приводятся примеры реставрации некоторых деталей, главным образом двигателей внутреннего сгорания, так как детали кинопроек­ торов реставрируются в исключительных случаях.

1. Реставрация цилиндров двигателей внутреннего сгорания типа Л. Если цилиндр двигателя имеет эллипсность более 0,04 мм, конусность более 0,06 мм, задиры и риски на зеркале, то он подвергается ремонту

одним из следующих способов:

а) диаметр цилиндра растачивают и доводят либо шлифуют под ре­ монтный размер; б) устанавливают гильзу, если износ превышает последний ремонтный размер (табл. 14).

Процесс шлифования цилиндра абразивным инструментом довольно сложен и трудоемок и требует специального станка. Кроме то­ го, поверхность зеркала после шлифовки получается волнистой и пок­ рытой наждачной пылью, проникающей в поры чугуна, что в дальней­ шем приводит к ускоренному износу поршня и колец. Поэтому целе­ сообразно в условиях КРМ производить расточку цилиндра на токар­ ном или вертикально-сверлильном станке (рис. 5 4 ) с последующей до­ водкой при помощи доводочной головки 1 со вставками в виде шлифо­ ванных брусков 2(рис. 55). Приэтом цилиндр ^устанавливают в ванну 4

75

с керосином. Для того чтобы исключить образования эллипсности вслед­ ствие смещения осей доводочной головки цилиндра, последний в ванне не крепят. Таким образом обеспечивается самоустанавливание цилиндра относительно доводочной головки.

Доводочная головка может иметь плавающие (подпружиненные) аб­ разивные бруски. В этом случае при креплении цилиндра некоторая

несоосность цилиндра и головки не приводит к нарушению цилиндрич-

Сопряженный с шейкой подшипник шатуна заменяется. Обработка шейки вала производится на токарном станке с помощью суппорто­ шлифовального приспособления (центратора). Крепление вала на станке показано на рис. 57.

Центросместители обеспечивают соосное расположение шейки вала и центров токарного станка.

76

3. Реставрация седла клапана. В результате износа седла клапана глубина его постепенно увеличивается, происходит запаздывание открытия клапана, приводящее к потере мощности двигателя.

При ремонте седло клапана обрабаты­

рукция этих валов (рис. 58) позволяет переводить их рабочие участки в ремонтный размер, так как изнаши­

б) устанавливают вал в цангу и поджимают центром задней бабки (см. рис. 58), в) выверяют диаметральное биение (не более 0 , 0 2 мм),

г) шлифуют с помощью центратора участок А вала, включая канавку,

§24 Технология изготовления типовых деталей

Вусловиях киноремонтной мастерской изготавливают мелкие детали

восновном двух классов: класса валов (осей) и класса втулок. Тех­ нологический процесс изготовления деталей, так же как и технологи­ ческий процесс ремонта, разделяется на операции, которые в свою очередь состоят из переходов.

Под операцией понимается часть процесса механической обработки, осуществляемая на одном рабочем месте и охватывающая все последо­

77

вательные действия рабочего и станка по обработке одной детали до перехода к обработке следующей детали. Например, центровка вали­ ков, производимая последовательно на обоих торцах одного и того же валика, представляет собой одну операцию. Центровка, производимая сначала на одном торце каждого валика всей партии, представляет со­ бой также одну операцию.

Переходом называют часть операции, которая характеризуется неиз­ менностью обрабатываемой поверхности, режущего инструмента и ре­ жима работы станка. Изменение какого-либо из указанных факторов

.Антифрикционный V 6' ■ чугун

пример, операция по центровке валиков, производимая последователь­ но на обоих торцах одного и того же валика, состоит из двух пере­ ходов.

Технологический процесс для одной и той же детали можно разрабо­ тать, исходя из различных принципов с различной последовательностью операций.

Одним из основных факторов, обусловливающих последовательность операции, является установка детали. Каждая новая установка де­ тали влечет за собой добавочное отступление в отношении точности де­ тали.

Закрепляя деталь на станке (в приспособлении), ее располагают от­ носительно режущего инструмента с упором на установочные поверх­ ности (установочные базы).

При первой операции деталь устанавливают по необработанным по­ верхностям, при всех последующих операциях — по ранее обрабо­ танным поверхностям. Устанавливая последовательность операций, необходимо исходить из того, чтобы для каждой операции предшест­ вующая обработка обеспечивала получение комбинаций поверхностей, которые можно было бы использовать для установки детали. Таких комбинаций может быть очень много, но наиболее часто встречаются следующие:

1 ) для обработки тел вращения: а) наружная цилиндрическая поверх­

ность и упорная плоскость или торец; б) отверстие и упорная плоскость,

78

79