книги из ГПНТБ / Ремонт строительных машин учебник

Анодно-механический способ обработки применим для всех ме­ таллов и сплавов и отличается от других способов тем, что ско­ рость обработки не зависит от механических свойств металла, ис­ ключается необходимость в дорогостоящем инструменте из твер­ дых сплавов. В ремонтном производстве этот способ применяется для обработки поверхностей, в том числе хромированных, прорезки канавок в закаленных деталях, заточки режущего инструмента из твердых сплавов, резки'металлов и т. п. К недостаткам способа от­ носится низкая производительность.

§ 5. Восстановление деталей пластическими деформациями

Пластической деформацией называется необратимое изменение кристаллического тела без нарушения его целости под влиянием напряженного состояния. Это свойство металлов используется как при изготовлении, так и при ремонте деталей машин.

Сущность этого способа состоит в том, что металл детали в хо­ лодном или горячем состоянии с малоответственных участков пе­ ремещается под давлением к изношенному месту. Деталь можно ремонтировать этим способом только при условии, что перемеще­ ние металла не ухудшит условий ее дальнейшей работы.

Восстановление деталей рассматриваемым способом производят путем осадки, раздачи, обжатия, вытяжки, правки и накатки.

Осадкой называется операция, посредством которой увеличи­ вается поперечное сечение детали за счет уменьшения исходной высоты (длины) заготовки (или детали). Этот способ широко при­ меняется при изготовлении болтов, заклепок и других поковок для получения головок необходимой формы и размеров, для вос­ становления внутреннего диаметра полых деталей (втулок и др.).

На рис. 6.15 показана схема осадки втулки. В отверстие втул­

мера.

1 2 0

Осадкой можно восстановить бронзовые втулки подшипников ходовой части машины, втулки верхних головок шатунов двигате­ лей и т. п. Величина усилия, необходимого для деформации детали осаживанием, определяется по формуле

где т — коэффициент, зависящий от трения и состояния размеров

Осадка применима, если высота h0 исходной заготовки и ее диа­ метр d0 находятся в соотношении h0<^.2,5d0, так как при h0>2,5do может произойти изгиб заготовки.

Раздачей называется операция, посредством которой увеличи­ ваются внутренний и внешний диаметры детали без значительного уменьшения ее высоты. Раздача применяется при ремонте различ­ ного рода пустотелых и тонкостенных деталей (втулок, поршневых пальцев и др.) в тех случаях, когда необходимо восстановить по­ садку по наружным поверхностям. Раздача может осуществляться с нагревом и без нагрева.

Технологию восстановления деталей способом раздачи рассмо­ трим на примере ремонта поршневых пальцев двигателя ГАЗ. Для раздачи пальцы предварительно нагревают до 650° С и выдержи­ вают при этой температуре в течение 10—15 мин. Нагретый палец вставляют в специальный штамп (рис. 6.16) и раздают под прес­

121

Раздачу пальцев без предварительного нагрева производят в штампе с пуансоном, имеющим сменные рабочие наконечники, отличающиеся один от другого по величине диаметра с интерва­ лом 0,1 мм (рис. 6.16,6). Операцию по раздаче выполняют за не­ сколько проходов пуансона в зависимости от величины износа пальца и требуемого диаметра, устанавливая каждый рабочий на­ конечник диаметром на 0 , 1 мм больше, чем диаметр предыдущего наконечника. Для первого прохода диаметр рабочего наконечника выбирается больше диаметра отверстия приблизительно на 0 , 1 мм.

Опыт показывает, что при раздаче в 3—4 прохода с интерва­ лом 0 , 1 мм можно увеличить наружный диаметр пальца до 1 ,1 % первоначального диаметра. Усилие раздачи при этом не превышает

1500—2500 кгс.

Перед раздачей пальцы обильно покрываются смазкой, состоя­ щей из смеси 3 г графита и 100 г машинного масла. После раздачи производят шлифовку пальца до необходимого размера.

Раздача без нагрева применяется для восстановления бронзо­ вых втулок, шаровых пальцев рулевого управления и т. п.

Обжатием называется операция, посредством которой умень­ шают внутренний и внешний диаметры детали без заметного изме­ нения ее высоты (рис. 6.17). Применяется этот способ при восста­ новлении внутренних диаметров втулок головки шатуна, опорных катков, проушин гусеничных звеньев тракторов и др. Обжатие производится с предварительным нагревом и без нагрева.

122

Вытяжкой называется кузнечная операция, посредством кото­ рой увеличивается длина исходной заготовки (детали) за счет уменьшения площади ее поперечного сечения. Вытяжка приме­ няется при восстановлении вала, тяги, дышла и других деталей

и производится большей частью с предварительным нагревом ре­ монтируемой детали.

Правкой называется операция, посредством которой восстанав­ ливаются первоначальные формы изогнутых или скрученных дета­

ботки детали правка может про­ изводиться с подогревом и без подогрева по схемам, представ­ ленным на рис. 6.18—6.21. При использовании правки необходи­ мо учитывать, что холодная прав-

ка неизбежно вызывает внутренние напряжения в материале и не всегда приводит к желаемым результатам.

По способу воздействия и виду прилагаемого усилия применяе­ мые способы правки можно разделить: на правку статическим на­ гружением, правку поверхностным наклепом (чеканкой) и правку поверхностным местным нагревом.

При правке валов без нагрева под прессом рекомендуется соз­ давать обратную стрелу прогиба 8 (рис. 6.18, а, б) в 10—15 раз больше обнаруженной стрелы прогиба.

123

При правке деталей (валов, осей) чеканкой их укладывают во­ гнутой стороной вверх (рис. 6,19). В месте максимального прогиба под деталь ставят подпорку из дерева или другого пластического материала. Участок детали, расположенный над опорой, наклепы­ вают чеканкой массой до 2 кг\ порядок нанесения ударов показан

Р и с . 6 .19 . П р а в к а п о г н у т ы х в а л о в ч е к а н к о й :

на рис. 6.19,6. При правке коленчатых валов (рис. 6.20) наклеп создают на соответствующих сторонах щек. В заводских условиях правку коленчатых валов выполняют на специальных стендах.

Р и с . 6 .20 . П р а в к а и з о г н у т ы х к о л е н ч а т ы х в а л о в :

оси вала до правки; // — то же, после правки

Во многих случаях исправляемые стержни имеют сравнительно большой диаметр, вследствие чего наклеп не дает желаемых ре­ зультатов, а правка статическим нагружением невозможна из-за отсутствия пресса необходимой мощности. В этих случаях (обыч­

124

но при правке валов и осей большого диаметра, рукоятей экскава­ торов, балок станин и рам машин) восстановление деталей произ­ водят нагревом. Для этой цели деталь, например вал, устанав­ ливается на опорах или в центрах (рис. 6 .2 1 ) выпуклой стороной вверх. Перед нагревом участок вала с наибольшим прогибом об­ кладывают мокрым листовым асбестом, оставляя открытым уча­

ного нагрева для правки рукоятей (балочных систем) дает поло­ жительные результаты только при устранении общего, а не мест­ ного прогиба рукоятей. Местный прогиб устраняется обычно или вырезанием поврежденного участка и привариванием вставки, или горячей правкой (при нагреве всего сечения поврежденного эле­ мента до 750—800° С).

Особую сложность представляет правка вмятин и выпучин на деталях из листового материала. Правку таких деталей рекомен­

После этого по листу наносятся частые, но несильные удары кувал­ дой в направлении от краев листа к границам выпучины. При этом ровная часть листа вокруг выпучины будет вытягиваться, а выпучина выправляться. По мере приближения к вмятине следует

125

уменьшать силу ударов. Наносить удары по вмятине нельзя, так как от этого ее размеры увеличиваются.

Восстановление деталей накаткой представляет собой процесс, при котором инструмент (ролик), имеющий на рабочей поверхно­ сти выступы, вдавливается в поверхностные слои восстанавливае­ мой детали, оставляя на них отпечаток своих выступов (рис. 6 .2 2 ).

Накатка применяется для увеличения наружных размеров дета­ лей, сопрягающихся неподвижной посадкой, а также для умень­ шения внутреннего диаметра отверстий, посадочных мест для под­ шипников качения. С помощью накатки производят механическое упрочение поверхностных слоев деталей.

§ 6. Восстановление деталей клеевыми композициями

Рассмотренные ранее способы ремонта деталей машин не исклю­ чают возможность использования в ремонтном производстве но­ вых синтетических материалов, созданных химией в последние годы, и в первую очередь композиций на основе эпоксидных и по­ лиамидных смол.

Клеевые композиции на основе эпоксидных смол имеют ряд положительных свойств, что обеспечивает возможность их при­ менения для ремонта деталей машин. Основными положительны­ ми свойствами являются: способность отвердевать при сравнитель­ но низких температурах (15—100°С); малая усадка при отверде­ нии (0,15—0,40%); сочетание хороших физических и механических свойств отвердевших композиций; химическая стойкость эпоксид­ ных композиций в различных средах; водостойкость эпоксидных композиций и хорошая эдгезия (прилипание) к различным ма­ териалам.

Клеевыми композициями ремонтируются трещины и пробоины в блоках и головках цилиндров двигателей, на стенках картеров,

126

коробок передач, топливных баков, а также посадочные места не­ подвижных соединений и др.

Для приготовления эпоксидных клеевых композиций применяют следующие исходные материалы:

— эпоксидные смолы марок ЭД-5 и ЭД- 6 (ГОСТ 10587—63) —- основной элемент композиции,— представляющие собой сиропооб­ разную прозрачную жидкость различных оттенков от светло-жел­ того до коричневого;

— дибутилфталат (ГОСТ 8728—58)— прозрачная бесцветная или слегка желтоватая маслянистая жидкость, играющая роль пластификатора, который повышает пластичность и ударную проч­ ность отвердевшего слоя эпоксидной композиции; в качестве пла­ стификатора могут быть применены также трикрезилфосфат, по­ лиэфир № 1 и т. п.;

— наполнители — тонкоизмельченные порошки чугуна, стали, алюминия, двуокиси титана, слюды, асбеста и графита, сажа. Они придают композиции требуемую степень вязкости, повышают проч­ ность сцепления и теплостойкость, снижают усадку; в качестве

стая жидкость различных оттенков от светло-желтого до темно­ бурого; играет роль отвердителя, способствующего переходу эпок­ сидных композиций из тестообразного состояния в необратимое твердое. В качестве отвердителя могут быть применены также гексаметилендиамин, диэтилентриамин и др.

Клеевые композиции на основе эпоксидных смол для ремонта деталей приготовляют по рецептурам, приведенным в табл. 6 .6 .

Т а б л и ц а 6.6

Р ецептура клеевы х ком позиций на основе эпоксидной смолы Э Д -6

Рецепты 1 и 4 применяются для ремонта чугунных деталей; ре­ цепт 2 — для стальных деталей; рецепт 3 — для деталей из алюми­ ниевых сплавов; рецепт 5 — для пластмассовых деталей. Для ре-

127

монта деталей, работающих при повышенных температурах (до 120°С), в состав клеевых композиций вводят 30—60 весовых частей стеклянной пудры или молотой слюды.

При выборе рецептуры следует учитывать характер устраняе­ мого дефекта и условия работы отремонтированной детали, а также рекомендации, приведенные в табл. 6.7.

Приготовляют клеевую эпоксидную композицию в малых коли­ чествах (100—150 г) в следующем порядке:

— эпоксидную смолу перед употреблением прогревают в шкафу при температуре 120—160° С в течение 1—2 ч для удаления влаги;

—отвешивают необходимое количество смолы;

—вводят в смолу пластификатор и тщательно перемешивают

втечение 4—5 мин\

—при перемешивании добавляют нужное количество наполни­

теля и в течение 10—15 мин прогревают при температуре 80— 100°С для удаления пузырьков воздуха, введенного в массу вместе

снаполнителями;

—охлаждают массу до комнатной температуры 20+5° С.

Приготовленная масса без отвердителя в закупоренной таре может храниться длительное время. Срок технологической пригод­ ности эпоксидных композиций после введения в них отвердителя при комнатной температуре не превышает 30—60 мин. Поэтому отвердитель добавляется перед непосредственным употреблением клеевой эпоксидной композиции.

Технологический процесс восстановления деталей и применяе­ мое оборудование иллюстрируются на примере ремонта блока ци­ линдров двигателя с помощью клеевой эпоксидной композиции, процесс которого разработан Ленинградским филиалом НИИАТ и авторемонтными заводами. Ими рекомендуются следующие опе­ рации и порядок их выполнения.

128

I

129