1.Состав и принцип действия устройства для наплавки.
2. Расчет деталей устройства на прочность.
2.1 Находим крутящий момент для винта
2.2 Расчет зубчатого зацепления.
2.3 Расчет межосевого расстояния.
2.4 Расчет модуля передачи.
2.5 Силы в зацеплении.
3. Анализ устройств для наплавки валов.
Видео:Установка для наплавки валовСкачать
Описание работы
Установка для наплавки валов работает следующим образом. Деталь (это может быть вал, втулка, поршень — любая делать вращения) устанавливается в шпиндель устройства. Фиксация детали происходят с помощью специальных зажимов. В вилку устанавливается держак (горелка) от полуавтоматической или автоматической сварки. Далее выбрав необходимую частоту вращения детали, с помощью частотного преобразователя, начинаем процесс наплавки. Режим наплавки выбирается в зависимости от необходимой толщины наплавляемого слоя и от требуемых характеристик металлического слоя. Скорость вращения и глубину провара выбирают с помощью изменения частоты вращения детали и силы тока.
В случае если частотным преобразователем не удается выставить нужный режим наплавки (частота вращения наплавляемого вала, скорость перемещения вилки относительно наплавляемого вала), то второй способ добиться этого, подбор шестерен передачи. Но, как правило, основных настроек бывает достаточно для большинства операций.
В данной конструкторской работе был произведен анализ устройств для восстановления валов. Произведен патентный поиск на глубину 15 лет. Выбрана конструкция предлагаемого устройства и произведен расчет деталей устройства на прочность.
Установка для наплавки валов используется для наплавки слоя металла в процессе восстановления работоспособности изношенных валов и втулок.
1. Записка пояснительная.
2. ВО стенда — 2 — А1:
3. Деталировка сборочного чертежа — 1 — А1:
4. Сборочный чертеж — 2 — А3;
5. Спецификации 2 — А4
Остальные чертежи смотрите в папке «Скрины», архив
Цена конструкторской работы 1305.4 ₽ Получить скидку 20%
Видео:Установка наплавки гребных валовСкачать
Устройство для наплавки валов
Для наплавки валов промышленностью выпускается большое количество разнообразного оборудования, а именно для наплавки под слоем флюса, вибродуговой наплавке, в среде защитных газов (марок ОКС-5611, ОКС-5594 и т.п.).
Для наплавки валов промышленностью выпускается большое количество разнообразного оборудования, а именно для наплавки под слоем флюса, вибродуговой наплавке, в среде защитных газов (марок ОКС-5611, ОКС-5594 и т.п.).
Наплавочная установка включает в себя вращатель (токарный станок), обеспечивающий закрепление и вращение деталей и перемещение наплавочной головки относительно ее. Наплавочная головка состоит из механизма подачи проволоки, изменяющего ступенчато или плавно скорости подачи электрода, мундштука для подвода проволоки к детали.
Специальные наплавочные станки, создаются в институте электросварки им Е.О. Патона, используемые для наплавки детали типа «вал» (опорные катки, оси, различные валы), плоские поверхности шлицы валов, а также детали сложного профиля (зубья ведущих звездочек и т.п.). Данные приспособления очень дороги, поэтому в дипломной части мной предлагается устройство для автоматической наплавки валов.
Читайте также: Резиновые валы для картриджа
Устройство работает следующим образом (см. рисунок 4.2).
Необходимая для наплавки деталь устанавливается в шпиндель 1 и поджимается конусом упорным 3. В вилку 2 устанавливается держак от полуавтоматической или автоматической сварки. Затем выбрав необходимую частоту вращения двигателя 22 с помощью частотного преобразователя начинаем процесс наплавки.
В случае если частотным преобразователем не удается выставить нужный режим наплавки (частота вращения наплавляемого вала, скорость перемещения вилки относительно наплавляемого вала), то добиваемся этого подбором шестерен 9 и 1.
Видео:Наплавка валаСкачать
Наплавка валиков – даем деталям вторую жизнь
Наплавка валиков – эффективный способ восстановления этих деталей. Но из-за их конструкции технология имеет некоторые особенности, которые мы подробно рассмотрим в этой статье.
Видео:приспособа для наплавки подробноСкачать
1 Особенности наплавки и ее виды
Это один из способов нанесения металлического слоя на поверхность детали путем расплавления реставрационного материала ручной, газовой либо автоматической сваркой. Применяется наплавка в различных целях, но главное ее предназначение – восстановление изношенных деталей и их геометрических размеров. Иногда эту операцию проводят и для повышения качества материала, например, когда хотят улучшить коррозионную стойкость, повысить износоустойчивость, твердость, жаростойкость и т. д.
Огромную роль играет качество шва, ведь по сути он и определяет конечный результат. Дефекты в виде пор, трещин и разных включений недопустимы. Также необходимо придерживаться следующих правил:
- Смешивание основного и присадочного материала должно быть минимальным.
- Чем меньше будет сварочная ванна, тем лучше.
- Припуски на последующую обработку должны находиться в строго заданных пределах.
- Следует свести к минимуму напряжения и остаточные деформации в изделии.
Для восстановления цилиндрических поверхностей допускается использование любого вида наплавки, но большей популярностью пользуется электродуговая и электрошлаковая технология. Первая может осуществляться открытой дугой в среде защитных газов или под слоем флюса. Каждый из этих способов имеет свои плюсы и минусы. Например, при наплавке открытой дугой не нужна специальная защита сварочной ванны. В среде защитных газов или под флюсом получается задавать свойства шва.
Недостатком электродугового метода можно назвать деформацию изделия из-за значительного нагрева. Также после наплавки деталь подвергается закалке, а это может спровоцировать появление горячих трещин. К тому же не обойтись без дополнительной термической обработки. Очень часто износ незначительный, а толщина наплавленного слоя составляет несколько миллиметров, и чтобы изделие соответствовало заданным размерам, потребуется дальнейшая механическая обработка.
Отдав предпочтение вибродуговой наплавке валков можно рассчитывать на высокую производительность, а поверхность получается достаточно твердой даже без последующей термической обработки. По сути, это один из видов электродуговой сварки. Ее особенность – вибрирующий электрод с частотой от 20 до 100 Гц. Этим способом восстанавливают валы диаметром от 8 и до 200 мм.
Читайте также: Компрессоры fubag fc 230 24 cm2 45681961
Электрошлаковая наплавка (ЭШН) отличается высокой производительностью. Отдав предпочтение этому способу, получится обеспечить химическую однородность плакирующего слоя. Он будет иметь и одинаковую структуру на всей площади, что гарантирует равномерный износ детали. Также появляется возможность варьировать геометрию и химический состав шва в широких пределах. К недостаткам следует отнести такие особенности:
- возможность наплавки валов только в одном положении;
- процесс нельзя прерывать;
- материал шва имеет крупнозернистую структуру;
- необходимость в изготовлении технологической оснастки.
Видео:Восстановление вала гидромолота методом газопорошковой наплавкиСкачать
2 Область использования
Наплавка цилиндрических поверхностей весьма востребована, ведь это наиболее выгодный способ восстановления дорогостоящего оборудования. Износу подвержены рабочие валки прокатных и обжимных станов. Валы гидротурбин также нуждаются в реставрационных работах. А что уж говорить о машиностроении, где множество деталей имеют именно цилиндрическую форму.
Такие изделия работают в неодинаковых условиях, имеют разные габариты и отличаются по химическому составу. И чтобы подобрать оптимальные режимы, наплавочные материалы и способ восстановления, необходимо учитывать все эти факторы. Например, при восстановлении коленвалов необходимо одновременно решить несколько задач. Во-первых, восстановить размеры шеек. Во-вторых, обеспечить достаточную износостойкость. В-третьих, добиться высоких показателей усталостной прочности. В-четвертых, обеспечить правильную работу всех сопряженных деталей.
Видео:Как наплавлять поверхность валов ? Жарим аппаратом FOXWELD UNO MIG 207 LCD. Полёт отличный !Скачать
3 Способы наплавки цилиндрических изделий
Существует два способа наплавки валов – продольная и круговая. В первом случае валики формируются вдоль оси, а во втором идут по окружности. Продольный метод более целесообразно использовать при работе с длинными деталями, имеющими небольшой диаметр. Поверхность предварительно очищают от ржавчины, грязи, пыли, масляных пятен и влаги, а затем наплавляют первый валик.
Далее прокручивают деталь на 180° и повторно наносят шов. Третий валик наплавляется уже через 90° относительно второго прохода. А чтобы нанести четвертый слой, необходимо опять развернуть цилиндрическую деталь на 180°. Если наплавка валиков происходила под флюсом, то необходимо хорошенько обить защитную корку и зачистить поверхность шва металлической щеткой. Потом наносится защитное покрытие таким образом, чтобы каждый новый проход перекрывал предыдущий.
Швы должны выходить за пределы восстанавливаемой поверхности поочередно, сначала на полдиаметра вала, потом на целый диаметр. Если есть шпоночный паз, то первым восстанавливают его.
При наплавке валов круговым методом деталь постоянно поворачивается вокруг своей оси, поэтому этот способ более сложный в исполнении. Да и понадобится специальное оборудование. Однако этот метод меньше снижает предел усталостной прочности, чем предыдущий. Таким способом обычно наплавляют торец вала, при этом шов накладывают от центра к периферии. Затем следует обработка на токарном станке.
Видео:наплавка валаСкачать
4 Технология наплавки шаг за шагом
Прежде чем приступать непосредственно к наплавочным работам, необходимо подготовить поверхность детали. При повторной наплавке изделия обтачивают на вальцетокарном станке. Если на поверхности детали есть мелкие вмятины, бороздки, растрескивания термического характера, тогда предварительную обточку не проводят. Еще обрабатываемую деталь проверяют на биение, оно не должно превышать 0,3 мм. Все шпоночные пазы необходимо закрыть графитовыми либо медными вставками. Причем последние должны выступать над наплавленным слоем минимум на 1 мм.
Читайте также: Что такое овальность вала
Далее по технологии наплавки валов следует предварительный подогрев. Температура зависит от ряда факторов, так, при использовании порошковых материалов изделие нагревают до 370 °C. Если осуществляют наплавку проволокой 30ХГСА, достаточно 250 °C. Флюс обязательно просушивают, если он влажный, тогда необходима перезакалка при температуре 300–400 °C.
Затем деталь зажимается в патроне и оборудование вращает ее с постоянной скоростью, а сварочная головка движется прямолинейно вдоль вала. Расплавленный металл подается капельно и формирует довольно плотный слой. Затем к месту наплавки подают охлаждающую жидкость, насыщенную ионизирующими солями, которые благоприятно влияют на горение дуги.
При ЭШН технология немного иная. Оплавление присадочного и основного материала происходит в шлаковой ванне. Через нее пропускают сварочный ток, который нагревает соединяемые материалы. При этом жидкий шлак имеет меньшую плотность и постоянно находится сверху шва, тем самым защищая его от воздуха. Кроме того, присадочный материал, проходя в жидком состоянии слой шлака, очищается от всех вредных примесей.
Видео:Наплавка валаСкачать
5 Какими должны быть оборудование и материалы?
Теперь пришло самое время поговорить про оборудование, нужное для наплавки валов. Установка для восстановления прокатных валов состоит из люнетов для поддержки изделия; механизма, обеспечивающего вращение вала и сварочной головки АБС; источников питания и электронагревателя. Сварочную головку подвешивают на специальных направляющих и путем перестановки сменных шестерен регулируют скорость ее перемещения. Такое оборудование посредством специального пульта предусматривает управление процессом подачи наплавочного материала, скоростью передвижения головки, вылетом электрода.
А вот изменять угол наклона подачи сварочной проволоки, а также обеспечивать перемещение головки поперек валков оборудование позволяет только вручную. Флюс засыпают в специальный бункер, откуда он и подается. Электронагреватель состоит из двух полукорыт. Очень важно обеспечить свободное перемещение этого узла к любому участку. С этой целью нижнее полукорыто устанавливают на специальную тележку.
Правильно подобрать способ и наплавочный материал можно только после тщательного анализа условий работы и иных особенностей обрабатываемого изделия. Для восстановления стальных валков для станов горячей прокатки нашла свое применение порошковая проволока ПП-Нп-35В9Х3СФ. Этот материал может обеспечить прекрасную износостойкость, однако его стоимость велика, так как в состав входит 10% дорогого вольфрама. А вот для ремонта рабочих элементов обжимных станов и наплавки коленчатых валов прекрасно подойдет и более дешевая проволока Нп-30ХГСА.
Наплавка валиков со сложными калибрами производится специальными материалами из дисперсионно-твердеющих или мартенситно-стареющих сталей, тогда слой прекрасно поддается механической обработке. Это обусловлено их твердостью, которая составляет 28–35 HRC. После закалки это значение возрастает почти в два раза.
- 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
🎬 Видео
Станок для наплавки валов на ардуино своими руками.Скачать
Наплавка вала под флюсом HD1080Скачать
НАПЛАВКА ВАЛА С ПИЛОРАМЫ .Скачать
Мобильный станок для наплавки валов и пальцевСкачать
Станок Самодельный для наплавки тормозных валовСкачать
Сварка. Наплавка валов полуавтоматом.Скачать
Установка для наплавки труб под флюсомСкачать
Автоматическая наплавка вала дробилки Ф400 мм L 450.Скачать
Восстановление шеек вала под подшипники методом проточки и наплавкиСкачать
Как сварщики наплавляют электродами. Электроды для наплавки Т-590.Скачать
Наплавка вала часть 2Скачать
Наплавка вала горячей проволокойСкачать
