книги из ГПНТБ / Технология ремонта танков [учебник]

Г л а в а IX

РЕМОНТ ДЕТАЛЕЙ СПОСОБОМ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

Механическая обработка при ремонте деталей имеет большое значение. Технологический процесс ремонта деталей очень часто и начинается и завершается механической обработкой.

Но механическая обработка имеет не только вспомогательное назначение, а применяется и как самостоятельный .способ ремонта деталей.

При ремонте механической обработкой восстановление геомет­ рической формы и взаимного расположения поверхностей деталей достигается путем снятия с них ремонтного припуска, т. е. слоя металла, размеры которого определяются неравномерностью износа I! величиной остаточной деформации. Этот вид обработки деталей называют обработкой под ремонтный размер. Компенсация изно­ са детали и ремонтного припуска при обработке под ремонтный размер достигается за счет постановки сопряженной детали соот­ ветствующего размера. Если, например, под ремонтный размер об­ рабатывают вал, то отверстие во втулке должно иметь уменьшен­ ный размер.

В ряде случаев износ и ремонтный припуск можно компенсиро­ вать постановкой добавочной детали. Иногда прибегают также к удалению изношенной части детали и замене ее новой.

Таким образом, ремонт деталей механической обработкой мож­ но разделить на следующие виды:

—обработку деталей под ремонтный размер;

—ремонт постановкой добавочной детали;

—ремонт заменой части детали.

ОБРАБОТКА ДЕТАЛЕЙ ПОД РЕМОНТНЫЙ РАЗМЕР

Обработка деталей под ремонтный размер является одним из наиболее'распространенных и экономичных способов ремонта. При этом способе одна из сопряженных деталей, обычно наиболее слож­

367

ная и дорогостоящая, обрабатывается под ремонтный размер, а вторая заменяется новой пли восстановленной также до ремонтного размера.

Ремонтные размеры бывают нормализованные и ненормализо­ ванные.

В первом случае деталь обрабатывают до вполне определенного, заранее установленного ремонтного размера, а во втором— до по­ лучения лишь правильной геометрической формы.

Обработка детален под нормализованные ремонтные размеры имеет ряд преимуществ: исключаются подгоночные работы и упро­ щается процесс сборки; появляется возможность массового вы­ пуска деталей различных ремонтных размеров; сохраняется взаи­ мозаменяемость деталей, что упрощает процесс ремонта машин, снижает его стоимость и сокращает производственный цикл.

Ремонтируемые детали могут иметь несколько ремонтных разме­ ров. Их величина и количество зависят от износа детали за межре­ монтный срок службы танка, припуска на механическую обработку и от запаса прочности детали.

Метод определения величины п количества ремонтных размеров для вала и отверстия заключается в следующем. Пусть вал и отвер­ стие при поступлении деталей в ремонт имеют форму и размеры, показанные па рис. 218. Для придания деталям правильной гео­ метрической формы необходимо подвергнуть их механической обра­ ботке. После обработки размеры деталей будут отличаться от но­ минальных на удвоенную величину максимального износа o„iax н двойную величину припуска па механическую обработку х.

Р ис. 2.IS. О п р е д е л е н и е н ор м ал и зов ан н ы х рем он тн ы х р а з м ер о в :

а — д л я в а л а ; б — д л я о т в е р с т и я

368

Следовательно первый ремонтный размер деталей может быть определен по формулам:

— для наружных цилиндрических поверхностей (валов)

d Px = -■ 2 (5щах “ Ь х )>

Для определения первого ремонтного размера детали необхо­ димо знать ее номинальный размер, максимальный износ на сторо­ ну и припуск на механическую обработку. Номинальный размер оп­ ределяют по чертежу детали. Припуск на механическую обработку зависит от вида обработки: при чистовом обтачивании он состав­ ляет 0,05—0,1 мм, при шлифовании — 0,03—0,05 мм на сторону.

Величина максимального одностороннего износа 8тах опреде­ ляется опытным путем. Однако при дефектовке деталей чаще опре­ деляют не величину максимального износа, а общий износ детали

=^max “f~ ^min*

Чтобы упростить определение ремонтных размеров в формулы вводят коэффициент неравномерности износа (3, который равен от­ ношению максимального износа к общему износу, т. е.

откуда находим

° т а х =

Подставив это значение в формулы для определения dPl и DPl по­ лучим

dPl — d„ — 2 ((380 -j- х);

DPl = DH-j- 2 (p80 -j- x).

Расчетные формулы для последующих ремонтных размеров можно записать следующим образом:

— для наружных цилиндрических поверхностей (валов):

— для внутренних цилиндрических поверхностен (отверстий):

^р,. = D\h + 2 (р80 + ХУ’

Dp, — D Pj + 2 (р80 -(- л*);

DPn = D p „ _ x + 2 (po0 + x).

При симметричном износе детали, когда

коэффициент неравномерности износа равен

При одностороннем износе, когда ^min —0 , 3 0шах — Од, коэффициент неравномерности равен

Таким образом, значения коэффициента неравномерности изно­ са находятся в пределах 0,5 -г 1. Для каждой детали значение Р устанавливается опытным путем. При отсутствии точных данных этот коэффициент принимают равным единице.

Выражение 2 (р30 + х) = 7 в формулах для определения ре­ монтных размеров принято называть ремонтным интервалом.

Если принять, что ремонтный интервал для всех ремонтных раз­ меров данной детали одинаков, то общее количество ремонтных раз­ меров можно подсчитать по формулам:

— для валов

_ d m \n .

— для отверстий

^ т а х £>

где пв — количество ремонтных размеров для вала; п0 — количество ремонтных размеров для отверстия;

dmi„ — минимально допустимый по условиям прочности размер вала;

D maxмаксимально допустимый по условиям прочности раз­ мер отверстия.

Количество ремонтных размеров, как видно из приведенных формул, зависит от минимально и максимально допустимых разме­ ров вала и отверстия. Эти величины обычно определяют исходя из запаса прочности детали или по конструктивным соображениям.

370

Минимально допустимый диаметр шеек вала чаще всего опреде­ ляется запасом их прочности. Максимально допустимый размер отверстий в большинстве случаев ограничивается конструктивны­ ми особенностями деталей (толщиной стенки, глубиной слоя цемен­ тации и пр.).

Под нормализованные ремонтные размеры обрабатывают боль­ шое количество деталей танков: отверстия в картерах коробок пе­ редач, постели под вкладыши подшипников в верхнем картере дви­ гателя, посадочные поверхности отверстий в ведомых шестернях I, III, IV и V скоростей коробки передач среднего танка и др. Так, например, в картере коробки передач среднего танка под ремонт­ ные размеры обрабатывают восемь гладких и большое количество резьбовых отверстий.

В ряде случаев обработку деталей производят не до нормализо­ ванного ремонтного размера, а только до получения поверхности с правильной геометрической формой. При этом сопряженную деталь для обеспечения требуемой точности сборки обрабатывают под по­ лученный размер ремонтируемой детали.

Обработка под ненормализованные ремонтные размеры эконо­ мит металл детали и сохраняет ее на более длительный срок служ­ бы. Недостатком такой обработки является нарушение принципа взаимозаменяемости и, следовательно, усложнение процесса сбор­ ки за счет введения подгоночных работ.

• При ремонте деталей обработкой под ненормализованные ре­ монтные размеры необходимо еще до обработки расчетом опре­ делить размеры, которые будут получены после ремонта. В про­ тивном случае не исключена возможность выбраковки отремонти­ рованных деталей.

Размеры шеек валов при обработке их под ненормализованные

Под ненормализованные ремонтные размеры обрабатывают шейки коленчатого вала, гильзы цилиндров и другие детали.

Рис. 219. Определение ненормализованных ремонтных размеров:

а — для вала; 6 —для отверстия

РЕМОНТ ПОСТАНОВКОЙ ДОБАВОЧНЫХ ДЕТАЛЕЙ

При этом способе ремонта износ деталей компенсируется поста­ новкой добавочных деталей, не предусмотренных конструкцией машины. Способ ремонта постановкой добавочных деталей очень прост и поэтому широко применяется в ремонтных частях.

Форма и размеры добавочных деталей зависят от места их уста­ новки. По форме они могут быть выполнены в виде втулки, пла­ стины, шайбы, ввертыша и т. п. Размеры добавочных деталей за­ висят от размеров ремонтируемых деталей. Учитывая, что износ деталей в большинстве случаев небольшой, толщипу добавочных деталей определяют исходя из условий их прочности на смятие. Добавочные детали изготавливают из того же материала, из кото­ рого изготовлена ремонтируемая деталь.

Изношенные шейки валов могут быть восстановлены постанов­ кой добавочных втулок (рис. 220, а). Поверхность шейки вала дол­ жна быть обработана под размер втулки и прошлифована. После напрессовки втулки она закрепляется от проворачивания путем сварки или постановки штифта и окончательно обрабатывается под размер новой детали. Точно так же может быть восстановлено из­ ношенное отверстие в ступице детали (рис. 2 20 , б).

Этот способ ремонта широко применяют при восстановлении резьбовых отверстий. Для этого отверстие с поврежденной резьбой обрабатывают под больший диаметр, нарезают в нем новую резьбу и завертывают ввертыш (рис. 221). На внутренней поверхности ввертыша нарезают резьбу номинального размера. От проворачи­ вания ввертыш фиксируется постановкой штифта.

372

Рис. 220. Восстановление деталей постановкой добавочной втулки:

п — восстановление вала: б — восстановление отверстия

й

Рис. 221. Восстановление резьбового отверстия постановкой ввертыша

РЕМОНТ ЗАМЕНОЙ ЧАСТИ ДЕТАЛИ

При этом способе ремонта изношенная часть детали удаляется и заменяется новой. К такому способу ремонта прибегают в том случае, когда часть детали очень сильно изношена или поврежде­ на настолько, что не может быть восстановлена другими способа­ ми. Заменяемая часть с основной деталью соединяется при помо­ щи резьбы или сваркой. Замену части детали следует применять при ремонте дорогостоящих деталей сложной формы. Иногда этот способ ремонта предусматривается в самой конструкции детали.

373

Например, такая сложная и дорогостоящая деталь, как коленча­ тый вал двигателя В-2, имеет хвостовик со шлицами, который мо­ жет быть удален и заменен новым.

Путем замены части детали можно ремонтировать опорные катки тяжелых танков, получившие повреждения обода, выхлоп­ ные коллекторы двигателей и ряд других детален.

При повреждении обода катка на участке не более Vs его ок­ ружности с числом повреждений не более двух и расположенных на расстоянии не менее 7 е части окружности обода ремонт осуще­ ствляют следующим образом. Поврежденный участок обода выре­ зают газовым резаком, а затем из выбракованного опорного кат­ ка изготовляют вставку, подгоняют ее и приваривают к восстанав­ ливаемой детали с двух сторон.

Точно так же восстанавливают поврежденный выхлопной кол­ лектор двигателя В-2. Поврежденную часть коллектора вырезают и заменяют ее другой, взятой от коллектора, выбракованного по дру­ гим причинам. После точней пригонки вставки ее приваривают к коллектору газовой сваркой.

ВЫБОР БАЗ ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

При механической обработке ремонтируемых деталей необходи­ мо обеспечить определенную точность размера и формы обрабаты­ ваемых поверхностей, требуемую чистоту их обработки и правиль­ ное взаимное расположение.

Наибольшие трудности возникают при решении последней за­ дачи. Правильное взаимное положение поверхностей детали в ос­ новном зависит от выбора баз при ее обработке.

Выбор баз при ремонте осложняется тем, что обработке под­ вергается не заготовка с соответствующими припусками, а готовая деталь с неравномерно изношенными поверхностями и остаточными деформациями в виде изгиба, скручивания пли коробления. При выборе баз необходимо добиваться наименьшей ошибки во взаим­ ном расположении рабочих поверхностей, минимальных затрат вспомогательного времени на установку детали и одновременно на­ дежного крепления детали.

При выборе баз для обработки ремонтируемых деталей необхо­ димо руководствоваться следующими правилами:

—принимать в качестве базовых те поверхности, которыми оп­ ределяется положение детали в машине;

—базовые поверхности должны быть связаны точными допу­ сками с обрабатываемыми поверхностями детали;

—при обработке на детали нескольких поверхностей необхо­ димо стремиться к соблюдению единства баз, т. е. к обработке всех поверхностей при одной и той же установочной базе;

—выбранная база должна обеспечить минимальную деформа­ цию детали от усилий резания и зажима.

374

Чаще всего при ремонте в качестве баз используются те поверх­ ности, по которым деталь устанавливали при ее изготовлении. При использовании первоначальных баз необходимо проверить, на­ сколько установка детали по этим базам обеспечивает точность взаимного положения рабочих поверхностей. Если эта точность не­ достаточна, го необходимо либо произвести правку детали, либо в качестве базы избрать другую поверхность.

В том случае, когда первоначальные базы повреждены или во­ обще отсутствуют, обработку следует начинать с восстановления баз. Так, например, при ремонте балансиров среднего танка перво­ начальные базы (центровые отверстия и фаски), как правило, силь­ но повреждены, а одно из центровых отверстий оси катка вообще отсутствует. Поэтому ремонт этой детали начинают с обработки центровых отверстий и фасок. Вся дальнейшая обработка детали производится в центрах (рис. 2 2 2 ).

Если первоначальные базы нельзя восстановить, то в качестве базовой поверхности принимают такую, которая имеет наиболее точные размеры и связана жесткими допусками с обрабатываемой поверхностью.

В.качестве базовых могут быть использованы также и такие по­ верхности, которые при изготовлении детали были обработаны с одной установки вместе с ремонтируемыми поверхностями. Так, на­ пример, при изготовлении верхнего картера двигателя В-2 за базы принимают опорные поверхности лап и отверстия в них. В процессе

375