Мураткин ОВ иРА для заочников / учебное пособ ОВДиРА

Рис. 4.63. Схема восстановления детали напрессовкой: 1 – пуансон; 2 –

загрузочная камера; 3,4 – верхняя и нижняя части пресс-формы; 5 –

термоэлектрические нагреватели; 6 – установочный выступ; 7 –

восстанавливаемая деталь; 8 – выталкиватель; 9 – опорная плита; 10 –

наращиваемый слой

Сущность восстановления деталей напрессовкой (рис. 4.63.) заключается в том, что изношенную деталь помещают в обогреваемую пресс-форму, в

свободную полость (между деталью и внутренней поверхности пресс-формы)

которой засыпают гранулы термореактивной пластмассы. Под влиянием давления со стороны пресса и тепла от термоэлектрических нагревателей порошок пластмассы размягчается, заполняет пространство свободной полости и соединяется с поверхностью восстанавливаемой детали.

Восстановление деталей литьем под давлением осуществляют термопластическими пластмассами (рис. 4.64.). Деталь пред установкой в пресс-форму очищают от загрязнений и для лучшей адгезии обрабатывают дробью. Перед сборкой пресс-формы деталь нагревают до температуры 85С, а

пресс-форму- до 60…65С. Затем пресс-форму устанавливают в литьевую машину, в цилиндре которой находится нагретый до температуры 265С

раствор полиамидного материала, который под давлением нагнетают в пресс-

форму. Для выхода воздуха между частями пресс-формы предусмотрены щели

шириной 0,02…0,04 мм. В отдельных случаях для удаления воздуха сверлят отверстия диаметром 0,2…0,3 мм. После того, как раствор заполнит зазоры,

пресс-форму с деталью медленно охлаждают до комнатной температуры и затем освобожденную из пресс-формы восстановленную деталь механически обрабатывают для получения необходимых размеров. Детали, восстановленные полиамидами, не уступают по износостойкости новым изделиям, а

интенсивность изнашивания сопряженных с ними деталей снижается до 4 раз.

Рис. 4.64. Схема восстановления детали литьем под давлением: 1 – литник;

2, 3 – верхняя и нижняя части пресс-формы; 4 – цилиндрическая боковая часть пресс-формы; 5 – восстанавливаемая деталь

Для восстановления посадочных поверхностей, соединяемых с натягом,

достаточно часто используют эластомеры. Они обладают высокой адгезией и хорошими эластическими свойствами в широком диапазоне температур.

Раствор эластомера получают растворением в ацетоне мелко нарезанных частиц сухого полимерного материала, выпускаемого в виде вальцованных листов. После обезжиривания бензином или ацетоном на поверхность восстанавливаемой детали наносят слой эластомера. При этом если необходимо нанести толстый слой пластмассы, то это делают способом наслаения, т.е.

последовательным нанесением тонких пленок с выдержкой по времени до 20

минут между нанесением слоев. При этом каждый последующий слой хорошо соединяется с ранее нанесенным. Приготовленный раствор эластомера летуч и

токсичен, поэтому его следует хранить в герметически закрытой таре в огнебезопасном месте при температуре 15…20С.

Центробежную заливку эластомера рекомендуется применять для восстановления посадочных диаметров внутренних колец подшипников,

цилиндров, втулок и др. Этот способ позволяет быстро наносить равномерную пленку с рассчитанной заранее толщиной слоя.

Центробежную заливку обычно выполняют на токарном станке при помощи специального разъемного приспособления, в которое закладывают восстанавливаемую деталь (рис. 4.65.).

Рис. 4.65. Схема центробежной заливки эластомера: 1 – восстанавливаемая деталь; 2 – раствор эластомера; 3 – наружный установочный диск; 4 –

дозирующая трубка; 5 – направляющие; 6 – нажимной диск; 7 – пружина; 8 –

защитный кожух; 9 – основание корпуса; 10 – шток для отвода нажимного диска, 11 – кулачки патрона токарного станка

По достижению установившейся частоты вращения шпинделя 1000…1500

об/мин дозирующую трубку поворачивают на 180 , и раствор эластомера попадает во внутреннюю полость восстанавливаемой детали. При вращении приспособления возникает центробежная сила, которая прижимает жидкий эластомер к внутренней поверхности детали, в результате чего эта поверхность покрывается равномерным слоем. После 3…4 минут вращения главный привод станка выключают и деталь с нанесенной пленкой вынимают из

приспособления. Для получения максимальных прочностных свойств покрытия восстанавливаемую деталь после выдержки на воздухе в течение 20 минут дополнительно подвергают нагреву в течение 1 часа при температуре

100…120С. Процесс нагрева может быть произведен непосредственно перед запрессовкой деталей, составляющих соединение с натягом. Покрытия из эластомеров существенно повышают плотность стыка в прессовых посадках,

вследствие чего значительно снижается интенсивность фреттинг-коррозии.

Повысить плотность стыка соединений с натягом можно также анаэробными полимерными материалами, которые быстро отвердевают с образованием твердого полимерного слоя в узких зазорах при условии отсутствия контакта с кислородом воздуха. Благодаря высокой проникающей способности анаэробные материалы (они плотно заполняют трещины, поры и другие дефекты) позволяют восстановить прочность резьбовых соединений шпилек с корпусной деталью при износе и частичном повреждении резьбы.

Основой анаэробных составов являются способные к полимеризации соединения акрилового ряда. Анаэробные материалы после отверждения обладают высокой термической и химической стойкостью. Они обеспечивают работоспособность узлов и деталей при эксплуатации их в контакте с органическими растворителями и агрессивными средами в широком интервале температур и давлений.

При восстановлении посадочных мест деталей, соединяемых с натягом,

может с успехом быть применен способ вклеивания стальной ленты. Этот способ эффективен в том случае, когда необходимо обеспечить посадку внутреннего кольца подшипника на посадочную шейку вала, имеющую ремонтный размер. Для обеспечения необходимого натяга толщину металлической ленты подбирают с таким расчетом, чтобы после приклеивания оставался припуск на механическую обработку. Длина ленты должна быть достаточной, т.е. такой, чтобы после еѐ приклеивания получился зазор в стыке ленты порядка 0,5…1 мм. По ширине лента не должна превышать длины посадочной поверхности внутреннего кольца. Перед приклеиванием

посадочные поверхности внутреннего кольца и ленты тщательно обрабатывают шкуркой, создавая таким образом необходимую шероховатость и очищая поверхности от продуктов коррозии. Затем поверхности обезжиривают сначала бензином, а потом ацетоном. После этого на подготовленные поверхности ленты и кольца волосяной кистью наносят слой эластомера и просушивают на воздухе. Второй слой наносят не ранее чем через 1 час и опять сушат такое же время. После сушки выполняют склеивание. Ленту накладывают на посадочную поверхность кольца подшипника. Внутрь кольца вставляют предварительно сжатую разрезную втулку, которая, расширяясь, плотно прижимает ленту к внутренней поверхности кольца, создавая давление в контакте примерно 0,5 МПа. Далее собранную конструкцию помещают в термостат и производят сушку при температуре 120С в течение 1 часа. После чего деталь охлаждают до комнатной температуры. Освободив кольцо от разрезной втулки его растачивают под размер посадочной поверхности вала,

обеспечивая таким образом необходимую величину натяга при запрессовке.

Применение эпоксидного клея при проведении ремонтных работ позволяет существенно упростить технологию сборки узлов. Достаточно часто при запрессовке втулки в корпусную деталь происходит ее деформация, которая возникает вследствие погрешности обработки ее наружной поверхности.

Появляющееся при этом искажение внутренней поверхности втулки устраняют развертыванием и окончательной доводкой шабрением. Установка на эпоксидном клее втулки с несколько заниженным наружным диаметром позволяет исключить эту трудоемкую дополнительную обработку и обеспечить требуемую соосность собираемых деталей. Однако в этом случае монтаж втулки желательно производить в сборе с сопряженным валом.

При запрессовке подшипника качения в корпусе машины также достаточно часто происходит деформация гнезда корпуса, в которое устанавливается подшипник. Поэтому при замене изношенного на новый подшипник сопрягаемые поверхности уже не могут обеспечить требуемого характера соединения. Исправить ситуацию можно опять же при помощи клея. Для этого

в смазанную эпоксидным клеем посадочную поверхность гнезда корпусной детали осторожно вставляют подшипник качения, находящийся опять же в сборе с валом (рис. 4.66.).

Рис. 4.66. Схема посадки подшипника качения в гнездо корпусной детали:

1 – корпусная деталь; 2 – подшипник; 3 – вал; 4 – слой клеевой композиции

Рис. 4.67. Схема установки тонкостенной втулки на цапфе вала: 1 – цапфа; 2 – тонкостенная втулка; 3 –слой клеевой композиции

Приклеивание тонкостенных втулок на посадочные поверхности деталей – один из способов восстановления соединений с натягом изношенных посадочных поверхностей валов и внутренних колец подшипников. Для того чтобы восстановить требуемое сопряжение подшипник растачивают до удаления следов износа, а на посадочную поверхность вала наклеивают тонкостенную втулку (рис. 4.67.), толщина которой после последующей механической обработки должна быть не менее 2 мм. После того как клей полностью высохнет наружную поверхность втулки протачивают для

получения требуемого размера, обеспечивающего необходимую величину натяга в сопряжении после запрессовки деталей.

Применение эпоксидного клея позволяет устанавливать на изношенные поверхности различные накладки толщиной 2…3 мм практически из любого материала. Для приклеивания накладок применяют в основном композиции,

состоящие из эпоксидной смолы, дибутилфталата, полиэтиленполиамина,

портландцемента и др. Заменителем эпоксидного клея при установке,

например, текстолитовых накладок может служить карбинольный клей. В

состав клея входят карбинольный сироп, перекись бензоила и портландцемент.

Этот клей обладает хорошей стойкостью по отношению к минеральным маслам, керосину, бензину, не окисляется кислородом воздуха и не растворяется в воде. Клей полностью высыхает при температуре 15…30С за

25…30 часов. При нагревании соединения до 60С срок отверждения сокращается до 8 часов.

При эксплуатации автомобиля возникает необходимость замены фрикционных накладок на тормозных колодках и ведомом диске сцепления.

Фрикционные накладки приходят в негодность из-за большего износа,

образования трещин и неровностей на их поверхностях. При ремонте изношенные накладки срезают или снимают после расклепывания. Посадочные поверхности тормозных колодок подвергают тщательной мойке и обезжириванию. После чего на них приклеивают эпоксидным клеем новые фрикционные накладки, используя при этом специальные прижимные приспособления. Отверждение клея может проходить как на открытом воздухе,

так и в термостате.

Преимущества восстановления синтетическими материалами:

процесс нанесения полимерных материалов не требует сложного оборудования и высокой квалификации рабочих;

возможность проведения ремонта без разборки узлов и агрегатов;

возможность восстановления деталей без проведения механической обработки;

возможность многократного восстановления без дополнительного

снятия слоя основного металла.

Недостатком восстановления синтетическими материалами является невозможность использования пластмасс в изделиях, работающих при повышенных температурах.

Контрольные вопросы

1.Почему в ремонтном производстве синтетические материалы получают все большее применение?

2.Какие два вида пластмасс Вы знаете? Чем они принципиально отличаются?

3.Почему при устранении трещины в чугунном корпусе путем заклеивания эпоксидной смолой в нее добавляют чугунный или железный порошок?

4.Как можно повысить антифрикционные свойства пластмассовых покрытий?

5.В чем заключается сущность восстановления внутренней поверхности гильз способом заливки полимерного материала?

6.В каком виде в ремонтное производство поставляются термопласты и как они наносятся на изношенные детали?

4.6. Восстановление деталей заливкой жидким металлом

При восстановлении сильно изношенных крупногабаритных деталей

(гильзы, рабочие цилиндры, опорные катки, звенья гусениц ведущих колес гусеничных тракторов и др.) используют заливку жидким металлом. Этот способ дает высокую производительность и качество восстановленных изделий. Присадочный металл расплавляют либо в плавильных печах и заливают из тигля с помощью специального разливочного устройства либо токами высокой частоты и центробежным способом заливают полые детали.

Для получения высокой прочности сцепления заливаемого металла с основой восстанавливаемую поверхность детали подвергают специальной обработке:

предварительному оплавлению с помощью мощной угольной дуги, газовых горелок или индукционного нагрева; нарезке на поверхности рваной резьбы;

химическому травлению и др. Присадочный металл по химическому составу выбирают идентичным составу металла детали. При этом температура плавления у него должна быть ниже, чем основы.

Рис. 4.68. Схема центробежной заливки с нагревом ТВЧ: 1 –

восстанавливаемая деталь; 2 – шихта; 3 –индуктор; 4 – асбестовая уплотняющая прокладка; 5 – система водяного охлаждения; 6 – переходная втулка привода вращения

При восстановлении внутренней поверхности полых деталей применяют технологию центробежной заливки с нагревом ТВЧ (рис. 4.68.), которая включает следующие операции: предварительная механическая и химическая обработка восстанавливаемой поверхности; изготовление асбестовых прокладок и крышек для закрытия торцов; введение дозированного количества шихты в деталь, чтобы получить покрытие заданной толщины; закрытие внутренней полости детали крышками с асбестовыми прокладками и установка заготовки в центрах токарного станка или другого вращающегося

приспособления; установка индуктора и включение тока; включение после расплавления шихты механизма вращения детали; принудительное охлаждение сжатым воздухом по истечении 3…5 минут вращения детали; выключение механизма вращения после того, как металл остынет до температуры порядка

700С; снятие детали со станка и окончательное охлаждение до комнатной температуры; снятие или отрезка крышек; чистовое растачивание внутренней поверхности; окончательная подрезка торцов изделия.

Для восстановления опорных катков применяется достаточно прогрессивный способ заливки жидким металлом. Суть его заключается в том,

что жидкий металл, заливают на изношенную поверхность детали, которую нагревают ТВЧ до температуры 1100…1150С. При этом достигается прочное диффузионное соединение заливаемого присадочного металла с нагретым металлом восстанавливаемой поверхности. Избыточный металл отводится по специальным спускным устройствам. Перед заливкой металла восстанавливаемую поверхность зачищают до металлического блеска и подвергают химическому травлению. После заливки деталь окончательно механически обрабатывают для получения требуемого размера.

Контрольные вопросы

1.В каком случае обычно используют восстановление деталей заливкой жидким металлом?

2.Как расплавляют присадочный металл?

3.В чем заключается сущность способа восстановления деталей заливкой жидким металлом?

4.Что представляет собой технология восстановления внутренней поверхности цилиндрических деталей способом центробежной заливки металла?

5.Как обеспечить прочное сцепление заливаемого присадочного металла с основой?