Электромеханическое восстановление посадочных поверхностей валов под подшипники качения

Металлополимеры или двухкомпонентные эпоксидные металлопластики WEICON – продукты, предназначенные для быстрого и долгосрочного ремонта, восстановления и техобслуживания металлических поверхностей, узлов и деталей. Используя металлопластики, можно проводить следующие работы:

• ликвидация повреждений от коррозии, в т. ч. точечной;
• создание моделей, инструментов и форм, противостоящих высокотемпературному режиму;
• проведение капремонта металлических поверхностей, а также заделка трещин;
• восстановление посадочных мест подшипников и вал-втулочных соединений;
• ремонт изделий из различных металлов, бетона, пластика и резины.

Видео:Восстановление посадочного места под подшипник - напылениеСкачать

Характеристики металлополимеров

Перед применением металлополимеров WEICON изучите физическую, токсикологическую и экологическую информацию о выбранном продукте. В инструкции по эксплуатации указаны меры предосторожности и сертификаты по безопасности. Успешный технологический процесс зависит от тщательной подготовки поверхностей. Пыль, грязь, жир, масло, ржавчина и влага имеют негативное влияние на адгезию эпоксидных смол.

Металло-Пластики WEICON в жидком и затвердевшем состоянии:

Видео:восстановление посадочного места под подшипникСкачать

Что делать, если ослаблено посадочное место под подшипник – три метода восстановления

Для реставрации посадочного места подшипника (от 1 мм в диаметре) используется пастообразный композит, наполенный сталью, WEICONA (wcn10000005).

При высоких нагрузках и температурах эксплуатации восстанавливаемой поверхности, допустимо использование:

• WEICON Ti (wcn10430005-34) пастообразный композит, наполненный сталью с длительной полимеризацией;
• WEICON SF (wcn10250005-34) эпоксидный композит (паста) с быстротвердеющей сталью для быстрого ремонта;
• Универсальный очиститель для обезжиривания поверхностей CLEANER S (wcn15200005);
• Разделительный жидкий агент WEICON F 1000 (wcn10604025) для гладких поверхностей.

Подбор двухкомпонентного эпоксидного композита WEICON осуществляется согласно технической таблице, представленной выше и требуемых технических характеристик для восстанавливаемой поверхности.

За консультацией по подбору металл полимера WEICON обращайтесь к нашему менеджеру по телефону 8 863 270 39 73 или закажите обратный звонок. Отправить запрос или получить дополнительную информацию можно по e-mail: info@energosnab.com

Если объем ремонта небольшой или носит разовый характер, рекомендуем применить Mould Release Agent (wcn11450400-34) для всех случаев, где необходимо защитить поверхность от прилипания металлополимера. Для грубых и текстурных поверхностей оптимально использование разделительного агент-воска WEICON Р 500 (wcn10604500).

Видео:Посадка подшипника на вал: самый полный обзор методов и стандартовСкачать

Метод №1

Методика восстановления посадочного места подшипника:

• Замерьте величину h1, h2 и h3. Подготовьте маячки для центрирования (рисунок №1).

• Расточите посадочное место на 1-2 мм величины с диаметром (рисунок №2)

• Используя CLEANER S, обезжирьте посадочное место.
• Подготовьте WEICON TI или WEICON SF, согласно инструкции.
• Первый слой втирайте в поверхность движением «крест-на-крест».
• Второй слой следует наносить с избытком – до толщины большего износа. Установите маячки в композит.
• На подшипник нанесите тонким слоем, используя кисть, смазку WEICON F 1000илиWEICON Р 500. В завершении, подшипник нужно запрессовать в композит.
• Через 30-60 мин уберите излишек композита. При необходимости подшипник можно выбивать по истечении 3-4 часов.

При требованиях точности, в качестве центрирования можно использовать «грибок» или вал. Если необходимо собрать сложный узел или механизм, с учетом дальнейшей корректировки подшипника, используйте металлполимеры с длительной полимеризацией. Для срочного ремонта, рекомендуем, применять наши эпоксидные композиты cбыстрой полимеризацией, например WEICONSF или WEICONWR.

Видео:Восстановление просаженых мест посадки подшипника на валу. Микросварка.Скачать

Метод №2

Этап 1: Подготавливаем поверхность

Технология разработана для восстановления посадочного места подшипника в корпусе, в т.ч. для подшипников качения и скольжения.

К сведению: Данный способ не подходит для подшипника гидродинамического типа.

Технологические этапы ремонта:

• Механическое очищение поврежденного посадочного места.
• Обработку механическим методом рекомендуем проводить за счет расточки корпуса, используя борштангу или абразивный инструмент, как на рисунке №3.

• Чистая поверхность должна соответствовать параметрам шероховатости Ra-20 мкм

Этап 2: Обезжириваем поверхность

Завершив механическую подготовку, обработайте поверхность универсальным очистителем CLEANER S. Для заказа очистителя используйте арт.wcn15200010

Обезжиривать поверхность рекомендуется чистой тканью, предварительно смоченной в очистителе. Процесс очистки повторить по необходимости.

Контроль за чистотой поверхности проверяется смоченной в очистителе чистой белой тканью – следов не должно оставаться.

Этап 3: Подбор композитного материала для ремонтных работ

Композиционный материал следует выбирать, основываясь на нагрузках, воздействующих на подшипник (рисунок №4):

Выбирая полимерный материал, рассчитайте удельную нагрузку на посадочное место. Воспользуйтесь таблицей тех.характеристик и подберите полимерный материал, удовлетворяющим Вашим требованиям.

Получите подробную информацию и помощь в подборе материалов для реставрации посадочного места по телефону (863) 2703973 или направив запрос на e-mail: info@energosnab.com

Этап 4: Обработка поверхности кондуктора

• Подбирайте втулку в соответствии с диаметром и допуском на него. Поверхность рекомендуется отшлифовать для снижения шероховатости. Недопустимо наличие рытвин.
• Обработайте поверхность втулки смазкой WEICON F 1000(купить по артикулу wcn10604025) или примените WEICON Р 500(купить по артикулу wcn10604500).

Втулка может быть разъемной и состоять из 2-х половинок. Однако следует иметь разжимное устройство, которое будет прижимать кондуктор к поврежденной плоскости.

Аналогом втулки может служить сам подшипник. Его поверхность предварительно следует обработать смазкой для разделения F 1000 или Р 500.

Этап 5: Наносим материал и устанавливаем втулку

1. Подготовьте материал, согласно инструкции.
2. Нанесите тонким слоем и тщательно вотрите его в шероховатую поверхность.
3. Полимерный материал нанести толщиной, которая обеспечит предельную связку с поверхностью втулки.
4. Установите втулку в корпус, как на рисунке №6 так, чтобы металлополимер сформировал необходимую плоскость, выдавив избыток. Излишки удалите шпателем.

Видео:Выбор посадки подшипников качения Качество поверхностей для запрессовки. Правило выбора допусковСкачать

Метод №3

Этап 1: Подготовка

Исходные условия: t° воздуха от +15°С, влажность 50% — 90%

• Изготовление оправки, как на рисунке №7

• Проведение диагностики ремонтируемого узла.
• Разбор узла.
• Проверка посадки оправки.
• Замер диаметра вала.

Этап 2: Очистка поверхности посадочного места

Механическим методом очистите поврежденное посадочное место. Следует избавиться от старой смазки и коррозии. Очистка может проводиться борфрезой. Оптимальный результат – шероховатость от Ra-20 мкм.

Этап 3: Обезжириваем поверхность

После обработки механическим способом, используйте очиститель CLEANER S. Возьмите чистую ткань, для обезжиривания, предварительно смоченную в очистителе.

По необходимости процедуру повторить. Контроль чистой поверхности осуществляется белой тканью – на ней не должны оставаться следы.

Этап 4: Устанавливаем центрирующий маятник

• Посадка маятника проводится в соответствии параметрам плотной или легкопрессовой посадке

Этап 5: Использование композитного материала и установка подшипника на втулку

1. Наружное кольцо подшипника отшлифуйте бумагой с зернистость №400.
2. Используйте CLEANER S для очистки и обезжиривания подшипника.
3. Нанесите смазку F 1000 или P 500 .
4. Полимерный материал подготовьте, согласно инструкции на упаковке.
5. Нанесите тонким слоем материал на поверхность тех.отверстия и тщательно вотрите его.
6. Далее, нанесите полимерный материал толщиной, которая обеспечит полную связку с поверхностью подшипника.
7. Установите подшипник на центрирующий маятник в корпус с нанесенным металлополимером, как на рисунке №9.

Спустя 24 часа завершиться полимеризация. Снимите маятник и соберите агрегат.

Вы можете зарегистрироваться в интернет-магазине компании «Волгодонскэнергоснаб». Это позволит Вам самостоятельно формировать заказ и выводит на печать счет для оплаты выбранной продукции.

Ознакомиться со стандартными условиями оплаты, формы и доставки Вы можете в этом разделе.

Свяжитесь с нами по телефону 8 863 270 39 73 или закажите обратный звонок.Отправить запрос или получить дополнительную информацию можно по email:info@energosnab.com

Автор статьи — Екатерина Иванова

Видео:Меднение прослабленного подшипника!Скачать

Повышение долговечности деталей сельскохозяйственной техники электромеханической обработкой

Видео:Восстановление вала под подшипники.Скачать

Способы электромеханического восстановления, поверхностной закалки, отделочно-упрочняющей электромеханической обработки, дорнования поверхностей сельскохозяйственных машин. Эффективность повышения физико-механических свойств и долговечности деталей.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Читайте также: Стук крестовины рулевого вала ниссан кашкай

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Повышение долговечности деталей сельскохозяйственной техники электромеханической обработкой

Общая характеристика работы

электромеханический закалка сельскохозяйственный машина

Актуальность работы. Свыше 70% парка тракторов, около 50% зерноуборочных комбайнов, 50% автомобилей, 75% станочного оборудования работает за пределами нормативных сроков эксплуатации. Техническая готовность машин к работам ниже 70%, а нагрузка на технику превышает нормативную более чем в два раза. Изготовление и качественный ремонт сельскохозяйственной техники может быть обеспечен за счет эффективных способов упрочнения и восстановления деталей.

Несмотря на разнообразие сельскохозяйственной техники и разнотипность рабочих органов машин, конструктивно они состоят из деталей, имеющих унифицированные поверхности. На одной детали в различной комбинации могут находиться посадочные места под подшипники качения или скольжения, шпоночные и шлицевые поверхности, зубчатые и резьбовые профили, галтели и отверстия. Технические требования к износостойкости и прочности перечисленных поверхностей различные и добиться их только методами объемной закалки крайне затруднительно, даже в условиях машиностроительных предприятий.

Анализ условий эксплуатации и характерных дефектов сельскохозяйственных машин и технологического оборудования свидетельствует о низком качестве изготавливаемых деталей, прежде всего, по критериям износостойкости и прочности наиболее нагруженных поверхностей. В мастерских сельскохозяйственных предприятий широкая номенклатура изготавливаемых и восстанавливаемых деталей не подвергается термообработке, упрочняющей и отделочно-упрочняющей обработке изнашиваемых поверхностей.

В настоящей работе решена проблема технологического обеспечения и повышения долговечности машин за счет закалки, отделочно-упрочняющей обработки и восстановления наружных и внутренних поверхностей деталей электромеханической обработкой (ЭМО).

Работа выполнена в соответствии с планами научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ ФГОУ ВПО МГАУ 2005…2008 г.г. по теме «Применение ресурсосберегающих технологий. Повышение ресурса и надежности двигателей автомобилей, тракторов и сельскохозяйственной техники», Ульяновского сельскохозяйственного института 1986…1995 г.г. по теме “Cовершенствование механизированных процессов, обеспечивающих эффективность технического комплекса” (гос. рег. № 01.9.20.013689), ФГОУ ВПО Ульяновской государственной сельскохозяйственной академии 1996…2000 г.г. по теме “Совершенствование машинно-технического комплекса, обеспечивающего эффективное функционирование механизированных процессов в сельскохозяйственном производстве”, ФГОУ ВПО Ульяновской ГСХА 2001…2005 г.г. по теме “Разработка технологий, средств механизации и технического обслуживания энергосберегающих процессов производства и переработки продукции сельского хозяйства”.

Цель работы: разработка теоретических основ, методов и технических средств, обеспечивающих повышение долговечности деталей сельскохозяйственной техники электромеханической обработкой.

Объекты исследований: технологические процессы ЭМО и детали сельскохозяйственной техники (наружные и внутренние гладкие поверхности, резьбы, шлицы, шпоночные пазы, зубья шестерен и звездочек).

Предметом исследований являются новые способы электромеханического восстановления (ЭМВ), электромеханической поверхностной закалки (ЭМПЗ), отделочно-упрочняющей электромеханической обработки (ОУЭМО), электромеханического дорнования (ЭМД) поверхностей, позволяющие повысить физико-механические свойства и долговечность деталей.

На защиту выносятся следующие научные положения:

— теоретические основы формирования геометрии и физико-механических свойств рабочих поверхностей деталей путем нагрева и одновременного выдавливания металла из нерабочей зоны, принудительного перемещения искаженного объема и пластического перераспределения материала поверхностей, изменения структуры и получения градиентных слоев поверхностного слоя деталей машин;

— закономерности формирования геометрии и физико-механических свойств поверхностей, с учетом условий эксплуатации, схем нагружения, позволяющих повысить долговечность деталей.

Научную новизну исследований составляют:

— теоретические основы ЭМВ наружной метрической резьбы вновь изготавливаемых и бывших в эксплуатации деталей с формированием номинальных геометрических параметров, ликвидацией микротрещин, получением благоприятной текстуры волокон металла и оптимальной шероховатости;

— теоретические основы электромеханического дорнования тонкостенных стальных втулок, позволяющие производить отделочно-упрочняющую обработку внутренних поверхностей и обеспечить, при этом, монтажный натяг в соединении «корпус — наружный диаметр втулки»;

— установлены зависимости физико-механических свойств восстановленных и упрочненных поверхностей от режимов их обработки;

— установлены закономерности влияния технологических параметров электромеханической обработки на структуру, фазовый состав, точность, механические и эксплуатационные свойства деталей.

Практическая значимость работы заключается в разработке технологий, оборудования, инструмента, оснастки, позволяющих на универсальном металлорежущем оборудовании производить закалку, отделочно-упрочняющую обработку, дорнование и восстановление деталей ЭМО.

Реализация результатов исследований. Технологические процессы, комплекты оборудования, инструментов и оснастки внедрены на предприятиях г. Ульяновска и Ульяновской области, г. Рязани, г. Тольятти, г. Перми, г. Чебоксары, НГДУ «Ямашнефть» ОАО Татнефть, г. Москвы и Московской области.

Для оказания научно-технической помощи предприятиям создана учебно-научно-производственная лаборатория электромеханической обработки, имеющая учебно-научно-исследовательский центр (ФГОУ ВПО МГАУ) и опытно-экспериментальное производство (ФГОУ ВПО Ульяновская ГСХА).

Разработки экспонировались: в Межотраслевом центре научно-технической информации “Ярмарка Большая Волга”, Ульяновск; в выставочном центре “Пермская ярмарка”, Пермь; на научно-промышленном форуме “Россия единая”, Нижний Новгород; на агропромышленных выставках “Золотая осень” 2005-2008 г.г.; в Международном выставочном центре «Крокус Экспо», М., 2006 г.; «Архимед-2007» в культурно-выставочном центре «Сокольники» М., «Металлообработка 2008» в центральном выставочном комплексе «Экспоцентр», М.

Результаты исследований внедрены в учебный процесс ФГОУ ВПО МГАУ при изучении дисциплин “Материаловедение”, “Технология конструкционных материалов”, ФГОУ ВПО Ульяновская ГСХА при изучении дисциплин “Надежность и ремонт машин”, “Метрология, стандартизация и сертификация”.

Апробация работы. Результаты исследований и положения диссертации доложены, обсуждены и получили положительную оценку на 42 научных конференциях, совещаниях и семинарах, основными из которых являются: НТК стран-членов СЭВ “Современное оборудование и технологические процессы для восстановления и упрочнения деталей машин”, Пятигорск, 1988 г.; НТК “Разработка и промышленная реализация новых механических и физико-химических методов обработки”, МВТУ им. Н.Э. Баумана, М.: 1988 г.; НТК “Методы и технические средства обеспечения надежности сельскохозяйствен-ной техники”, НПО ВИСХОМ, М.: 1988 г.; вторая Международная НТК “Новые технологии в машиностроении”, Харьков-Рыбачье, 1993 г.; НТК “Состояние перспективы восстановления и упрочнения деталей машин”, НПО “Ремдеталь”, М.: 1994 г.; Международная НТК “Проблемы повышения качества машин”, Брянск, 1994 г.; II Международная НТК “Современные научно-технические проблемы транспорта России”, Ульяновск, 2002 г.; Международная НПК посвященная 75-летию ФГОУ ВПО МГАУ «Актуальные проблемы агроинженерной науки», М.: 2005 г.; Международная НТК «Научные проблемы развития ремонта, технического обслуживания машин, восстановления и упрочнения деталей» ГОСНИТИ, М.: 2005 г.; Международная НПК «Научные проблемы и перспективы развития восстановления и упрочнения деталей, ремонта, обслуживания машин, работающих в сельском хозяйстве», ФГОУ ВПО МГАУ, 2006 г.; ХIII Международном симпозиуме «Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред», М.: 2007 г.; Международная конференция выставка «Металлообработка 2008», «Российское инновационное станкостроение. Комплексные технологии. Наука. Производство» М.: Экспоцентр.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 84 научные работы, в том числе монография объемом 8,06 п.л. Получено два авторских свидетельства, 21 патент и три положительных решения на изобретения.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, общих выводов, списка используемой литературы и приложений, содержит 246 страниц машинописного текста, 108 рисунков, 17 таблиц.

Содержание работы

1. Состояние проблемы и задачи исследований

Повышение эффективности сельскохозяйственного производства неразрывно связано с разработкой новых теоретических положений, технологий, способов восстановления и упрочнения рабочих поверхностей деталей машин. Повышением качества ремонта сельскохозяйственной техники занимались Д.Г. Вадивасов, М.Н. Ерохин, В.А. Евграфов, В.М. Кряжков, В.Ф. Карпенков, В.В. Курчаткин, П.П. Лезин, Е.А.Лисунов, В.П.Лялякин, А.М. Михальченков, Н.Н. Рыкалин, А.И. Селиванов, В.В. Стрельцов, Е.А. Пучин, Н.Ф. Тельнов, И.Е.Ульман, В.А. Шадричев и другие ученые. Способы повышения износостойкости и прочности деталей объемной термической обработкой не обеспечивают требуемых свойств наиболее нагруженных поверхностей (рисунок 1). Применение объемной термической обработки в условиях ремонтного производства сельскохозяйственных предприятий, при изготовлении или восстановлении широкой номенклатуры единичных деталей, технологически сложно и экономически, зачастую, нецелесообразно.

Рисунок 1 — Распределение износов и дефектов поверхностей деталей машин (в процентах от общего объема): 1 — износ валов под подшипники качения; 2 — износ наружных и внутренних цилиндрических поверхностей; 3 — повреждение резьбы наружной; 4 — износ валов под подшипники скольжения; 5 — износ шпоночных пазов; 6 — износ шлицев; 7 — повреждение зубчатых профилей; 8 — износ зубьев звездочек; 9 — повреждение резьбы внутренней; 10 — износ плоских поверхностей; 11 — износ режущей кромки ножей и решеток; 12 — остальные

Вопросу повышения надежности и долговечности резьбовых соединений посвящены работы Н.Е. Жуковского, И.А. Биргера, Г.Б. Иосилевича, М.И. Писаревского, Э.В. Рыжова, А.И. Якушева, В.Г. Якухина, А.В. Поляченко и других ученых. Низкое качество резьбы, изготовленной в условиях машиностроительных предприятий, приводит к ее износу и необходимости восстановления деталей в условиях мастерских организаций, эксплуатирующих технику. В зависимости от характера дефекта, технологических возможностей предприятий восстановление деталей с резьбой производится способами сварки, наплавки, припекания проволоки или ленты, нарезанием резьбы ремонтного размера, постановкой дополнительной детали, заменой части детали, прогонкой дефектной резьбы резьбонарезающим инструментом. Вышеперечисленные способы восстановления деталей с резьбой основаны на формировании геометрии резьбового профиля методами резания, без обеспечения требуемых свойств по твердости, шероховатости и текстуре волокон металла.

Снижению металлоемкости и повышению качества поверхностей при изготовлении втулок посвящены работы Ю.Г. Проскурякова, О.А. Розенберга, В.П. Монченко и других ученых, разработки которых находят свое успешное применение при изготовлении и восстановлении деталей автомобилей, тракторов и другой техники.

Решению проблем повышения качества сложнопрофильных поверхностей (шлицевых, шпоночных, зубчатых) посвящены работы В.В. Лапина, М.И. Писаревского, В.В. Самсонова, М.В. Барбарич, М.В. Хоруженко, Ю.П. Мазуренко, Ю.И. Сизова и других ученых.

Значительная часть исследований, выполненных ведущими российскими и зарубежными учеными, направлена на повышение качества поверхностей деталей машин и может быть реализована только в условиях предприятий машиностроения и станкостроения. Причем по целой группе поверхностей деталей, таких как резьба, шлицы, шпоночные пазы, зубчатые профили, галтели, тонкостенные втулки, длинномерные детали, посадочные места валов под подшипники качения и скольжения, даже предприятия машиностроения не обеспечивают высокого качества.

Результаты исследований, выполненные Б.М. Аскинази, Ю.Д. Александровым, В.П. Багмутовым, А.И. Бражюнас, А.В. Гурьевым, В.К. Ильиным, Э.В. Рыжовым, А.Г. Сусловым, В.П. Пономаренко, Л.В. Федоровой, С.Ю. Элькиным указывают на высокую эффективность восстановления и упрочнения деталей с использованием электромеханической обработки. ЭМО отвечает современным тенденциям развития технологии изготовления и восстановления деталей, так как обеспечивает энерго и ресурсосбережение, значительное сокращение длительности процессов, улучшает безопасность и экологичность производства и позволяет получить свойства поверхностей, не обеспечиваемые объемной термической обработкой.

Для решения поставленной цели сформулированы задачи исследований:

1. На основе анализа условий эксплуатации, схем нагружения и характерных дефектов поверхностей деталей машин обосновать возможность применения электромеханической обработки при упрочнении и восстановлении деталей.

2. Теоретически обосновать возможность электромеханического восстановления изношенной резьбы за счет принудительного перемещения металла из нерабочей зоны на изношенные поверхности, а также термомеханического воздействия на деформированные участки винтового профиля при восстановлении геометрии и улучшении физико-механических свойств.

3. Исследовать формирование геометрических и точностных параметров, текстуры металла и физико-механических свойств исходя из условий эксплуатации резьбовых соединений.

4. Теоретически обосновать возможность восстановления посадочных мест валов под подшипники качения способами электромеханической обработки.

5. Разработать и исследовать способы повышения долговечности внутренних поверхностей электромеханической поверхностной закалкой и электромеханическим дорнованием.

6. Разработать и рекомендовать ремонтному производству технологию электромеханической поверхностной закалки гладких цилиндрических, шпоночных и шлицевых поверхностей, зубчатых профилей шестерен и звездочек.

7. Внедрить технологические процессы ЭМПЗ, ОУЭМО, ЭМД, ЭМВ деталей машин и дать технико-экономическую оценку результатов внедрения в производство.

Теоретические основы закалки, отделочно-упрочняющей обработки и восстановления деталей электромеханическим способом

На предприятиях АПК при изготовлении и восстановлении деталей, необходимо разработать стратегию управления ресурсом машин и решать задачи повышения износостойкости, предела выносливости, контактной прочности наиболее нагруженных и быстроизнашивающихся поверхностей.

ЭМО является особым способом контактной обработки поверхностей высококонцентрированным источником электрической энергии, объединяющим в единой технологической схеме силовое и термическое воздействие инструмента на деталь, что позволяет формировать уникальные свойства поверхностного слоя деталей. Основными факторами, влияющими на качество поверхности при ЭМО (F_эмо) являются температурные Х₁, временные Х₂, скоростные Х₃, силовые Х₄, технологические Х₅ характеристики: F_эмо = f (Х₁, Х₂, Х₃, Х₄, Х₅) > max (1)

ЭМО осуществляется инструментом, деформирующие элементы (ДЭ) которого взаимодействуют с обрабатываемой поверхностью по схемам качения, скольжения или внедрения. На этих элементарных схемах или их сочетании основаны все методы ЭМО:

— отделочно-упрочняющая электромеханическая обработка;

— электромеханическая поверхностная закалка;

ОУЭМО — это финишный способ обработки поверхностей деталей без снятия стружки, при котором в единой технологической схеме осуществляются поверхностная закалка и поверхностное пластическое деформирование.

При ЭМПЗ инструментальный ролик ДЭ прижимается к поверхности детали с фиксированной силой (Р), перемещается относительно нее, совершая при этом вращение вокруг своей оси. В зоне контакта ролика с обрабатываемой поверхностью происходит нагрев контактной поверхности детали и возникает очаг пластической деформация. Размеры зоны деформирования и нагрева поверхности зависят от технологических факторов обработки: усилия прижатия инструмента к детали, формы и размеров ролика, подачи, твердости обрабатываемого материала, режимов обработки и др.

Разработаны две операции ЭМПЗ деталей: предварительная и финишная. В процессе предварительной ЭМПЗ обеспечивается структура и твердость поверхности, а геометрия и шероховатость формируется на последующих операциях. Финишная ЭМПЗ предназначена для поверхностей деталей не предъявляющих высоких требований к изменению геометрии и шероховатости ранее полученной поверхности.

При ЭМО наибольшее значение на формирование структуры и, как следствие, свойств поверхностного слоя деталей оказывает температура в зоне контакта «инструмент — поверхность», получаемая в результате преобразования электрической и механической энергии в тепловую. Анализ теплового баланса показал, что общее количество тепла при ЭМО складывается из тепла, выделяемого проходящим электрическим током Q₁ и тепла от трения инструмента об обрабатываемую поверхность Q₂:

С учетом потерь во вторичной электрической цепи Q₁ равно:

где з — коэффициент, учитывающий потери электрического тока во вторичной цепи; I — сила тока во вторичной цепи, А; U — напряжение вторичной цепи, В; ф — время обработки, с.

Величина з определяется по формуле:

где з₁, з₂, з₃, з₄, з₅ — коэффициенты, учитывающие потери электрического тока соответственно во вторичной цепи силового трансформатора установки, в силовых токоподводящих кабелях, в местах соединения силового кабеля и токоподводящих наконечников, в технологической оснастке, в инструментальной оснастке.

Величина Q₂ определяется по формуле:

где Р_и — усилие в зоне контакта инструмент-поверхность при ЭМО; Н — высота высокотемпературной зоны; f_cк — коэффициент трения скольжения при установившемся процессе.

Общее количество тепла, выделенного в зоне контакта, определяется по формуле:

Количество тепла Q_т, поглощаемого в высокотемпературной зоне обрабатываемой поверхности детали и инструмента за время обработки ф:

С другой стороны, исходя их метода теплового баланса:

Приравнивая одно значение Q_Т к другому получим:

Зависимость (10) справедлива для способов ОУЭМО и ЭМПЗ с получением структуры закалки и позволяет определить значения д, Р_и, ф исходя из экспериментально установленных режимов обработки.

Для обеспечения закалки при ЭМО необходимо выполнение следующих условий (11-14):

1. Температура нагрева поверхности детали в зоне контакта Т_Н должна быть больше, чем температуры нагрева материала для объемной закалки Т_О ; Т_Н >Т_О (11)

2. Время обработки ф должно быть достаточным, чтобы обеспечить время ф_т для термомеханического изменения обрабатываемой поверхности детали; ф ₌ ф_т (12)

3. Скорость охлаждения х_о должна быть больше или равна скорости, обеспечивающей закалку х_з поверхности детали; х_о ? х_з (13)

4. Усилие Р_и в зоне контакта инструмента с поверхностью детали должно обеспечить протекание термомеханического эффекта Р_т; Р_и = Р _т (14)

В зависимости от величины износа и характера дефекта поверхности электромеханическое восстановление производится по одной из схем:

1. Восстановление геометрии и улучшение свойств за счет фазовых изменений структуры поверхности детали, связанное с превращениями Fe_г>Fe_б.

2. Восстановление геометрии за счет пластического перераспределения материала со свободных на исполнительные поверхности детали.

3. Восстановление геометрии искаженных поверхностей с одновременным улучшением физико-механических свойств.

4. Восстановление поверхностей за счет фазовых изменений структуры и переноса инструментального материала на деталь.

Электромеханическое восстановление посадочных мест валов под подшипники качения

Основанием для повышения износостойкости посадочных мест валов под подшипники качения является меньшая их твердость (48…54 HRC) при изготовлении и крайне низкая твердость (18…24 HRC) при их восстановлении, по сравнению с твердостью внутреннего кольца подшипника (60…64 HRC).

В условиях все возрастающей напряженности работы сельскохозяйственной техники, повышения ее мощности и скорости перемещения, а также в связи с поступлением на российский рынок дорогостоящих зарубежных тракторов, комбайнов и сельхозмашин проблема качественного ремонта посадочных мест валов под подшипники качения становится все более важной.

При посадке подшипника на вал с натягом обеспечивается неподвижность соединения. Расчетное значение натяга (N_расч) назначается из условия:

где N_min = d_min — D_max — минимально рекомендуемый натяг в посадке, зависящий от минимального диаметра вала d_min и максимального диаметра отверстия D_max ; Rz_D, Rz_d — высота микронеровностей, соответственно для отверстия внутреннего кольца подшипника качения и вала.

Зависимость (15) предполагает, что при запрессовке изменение шероховатости вала и отверстия составит до 60% от исходной высоты микронеровностей. Однако при запрессовке вала, имеющего меньшую твердость по сравнению с внутренним кольцом подшипника, происходит пластическое изменение микронеровностей, что приводит к уменьшению величины требуемого натяга. По результатам исследований Е.Ф.Бежелуковой, в посадке с натягом, величина смятия (?Rz) исходных микронеровностей отверстия и вала, определяется по формуле:

где k_п = 0,1…0,2 коэффициент, учитывающий величину смятия микронеровностей подшипника; k_в = 0,6…0,8 коэффициент, учитывающий величину смятия микронеровностей вала.

Зависимость (16) предполагает изменение высоты микронеровностей отверстия подшипника на величину до 20% (ШХ 15, 58…62 HRC), а вала с твердостью 48…54 HRC — до 80% от первоначальной.

При ремонте сельскохозяйственной техники часто используют валы и подшипники качения бывшие в эксплуатации. Повторное использование валов и подшипников качения возможно при условии, что размер посадочного места вала под подшипник качения должен быть увеличен на величину изменения микронеровностей деталей после запрессовки — распрессовки соединения. Суммарное изменение микронеровностей после запрессовки подшипника на вал не превышает величины 12…15 мкм (при Rz_d = 20 мкм и Rz_D = 5 мкм).

Одной из причин нарушения работы соединения вал-внутреннее кольцо подшипника является также ослабление натяга при эксплуатации из-за изменения микрогеометрии тел качения и беговых дорожек колец. Для повторного использования подшипников качения необходимо также компенсировать изменение микронеровностей тел качения (Rz_тк) и беговых дорожек (Rz_бд) наружного и внутреннего колец на величину изменения микронеровностей подшипника качения

Для реализации условия (15), с учетом зависимостей (16) и (17) в случае повторного использования валов и подшипников качения необходимо компенсировать уменьшение размеров поверхностей (?Rz _с) по зависимости (18):

Учитывая тот факт, что подшипники качения являются стандартными изделиями, для которых изменения размеров не допускаются, компенсировать суммарное изменение размеров поверхностей (?Rz _с) возможно только за счет увеличения размера вала.

В результате ЭМПЗ происходит изменение структуры поверхностного слоя и, как следствие, размера вала (d).

где k =1,046 — коэффициент, учитывающий изменение размера поверхности вала из-за фазовых превращений Fe_г>Fe_б; с — коэффициент, учитывающий влияние числа рабочих ходов инструмента; Rz_заг и Rz_дет — высота микронеровностей до и после ЭМПЗ.

Подбор режимов, инструментального материала и схемы обработки позволил при ЭМПЗ исключить изменение микронеровностей (Rz_заг= Rz_дет) и восстановить поверхность за счет фазовых превращений металла и переноса инструментального материала на обрабатываемую поверхность детали. Увеличение размера поверхности детали при этом, зависит от интенсивности образования мартенситной структуры Fe_г>Fe_б в поверхностном слое детали, глубины закалки (д) и величины переноса инструментального материала h _и.м.

Исследование возможности применения ЭМВ резьбы проводили по схеме: определение объема металла и возможность его принудительного перемещения для компенсации изношенного; обоснование энергосиловых параметров процесса; расчет запаса прочности стержня болта при уменьшении внутреннего диаметра резьбы; выбор технологической схемы обработки с разработкой оборудования, инструмента и оснастки для конкретных деталей.

В общем случае ЭВМ резьбы возможно, когда объем металла (V_В), необходимого для восстановления номинальной геометрии больше или равен объему изношенного металла (V_И): V_В ?V_И (21)

При существующих способах восстановления резьбы за объем изношенного металла принимается металл деформированного профиля (V_деф) и объем удаленного с поверхности материала V_УД (рисунок 2):

Рисунок 2 — Характерный дефект наружной метрической резьбы

Необходимый для ЭМВ резьбы объем металла (V_В) складывается из объема металла во впадине (V_ВП) и объема деформированного материала (V_деф):

Рисунок 3 — Формы впадины наружной метрической резьбы

где V₁ — объем металла, расположенный между профилем основания с радиусом R_max= 0,18Р и плоской формой впадины; V₂ — объем металла, расположенный между профилем плоского основания и радиусом впадины ; V₃ — объем металла, расположенный при изменении радиуса от до ; V₄ — объем металла при специальном радиусе впадины резьбы R_спец. ; Р — шаг резьбы.

Таблица 1. Площадь и объем металла во впадине метрической резьбы болта

• Свежие записи
  • Чем отличается двухтактный мотор от четырехтактного
  • Сколько масла заливать в редуктор мотоблока
  • Какие моторы бывают у стиральных машин
  • Какие валы отсутствуют в двухвальной кпп
  • Как снять стопорную шайбу с вала

  
  

  источники:

  https://evakuatorinfo.ru/elektromehanicheskoe-vosstanovlenie-posadochnyh-poverhnostey-valov-pod-podshipniki-kacheniya

  📽️ Видео

  Восстанавливаю прослабленный вал под подшипник.Скачать

  

  Подшипники. Точность посадочных поверхностей под подшипник и как их получить на производствеСкачать

  

  Восстановление выработки и центровка посадочного места подшипника с помощью Loctite 660.Скачать

  

  быстрый ремонт посадочного гнезда , делаем металлизацию подшипника.Скачать

  

  Наплавка посадочного места под подшипник электро дуговой сваркойСкачать

  

  Лечим место посадки подшипникаСкачать

  

  Восстановление прослабленного посадочного места. ( Возвращаем натяг )Скачать

  

  #shorts Восстановление посадочных мест подшипников на валах с большой длиной и диаметром #спец34Скачать

  

  Восстановление выработанной поверхности вала, под сальник.Скачать

  

  Как правильно монтировать подшипники каченияСкачать

  

  ПРОСЛАБЛЕНА ПОСАДКА ПОДШИПНИКА-РЕШЕНИЕ.Скачать

  

  Восстановление посадочного места подшипникаСкачать

  

  восстановление вала при помощи loctite 3473Скачать