2.7. Обоснование способов восстановления изношенных поверхностей.

Изношенные поверхности деталей могут быть восстановлены, как правило, несколькими способами. Для обеспечения наилучших экономических показателей в каждом конкретном случае необходимо выбрать наиболее рациональный способ восстановления.

Выбор рационального способа восстановления зависит от конструктивно-технологических особенностей деталей (формы и размера, материала и термообработки, поверхностной твердости шероховатости), от условий ее работы (характер нагрузки, род и вид трения) и величины износа, а также стоимости восстановления.

Для учета всех этих факторов рекомендуется последовательно пользоваться тремя критериями:

– технологическим критерием или критерием применимости;

– критерием долговечности;

– технико – экономическим критерием (отношением себестоимости восстановления к коэффициенту долговечности).

Технологический критерий (критерий применимости) учитывает, с одной стороны, особенности подлежащих восстановлению поверхностей деталей, а с другой – технологические возможности соответствующих способов восстановления.

На основании технологических характеристик способов восстановления, устанавливаются возможные способы восстановления различных поверхностей детали по технологическому критерию. В соответствие с заданием предварительно устанавливаем, что поверхности нижней головки шатуна может быть восстановлена следующими способами:

– дефект 3 –– железнение электрическое (Ж), вибродуговая наплавка (ВДН).

- дефект 4 – железнение электрическое (Ж), наплавка под слоем флюса (НСФ).

После отбора способов, которые могут быть применены для восстановления той или иной изношенной поверхности детали, исходя из технологических соображений, отбирают те из них, которые обеспечивают наибольший последующий межремонтный ресурс этих поверхностей, т. е. удовлетворяют требуемому значению коэффициента долговечности Кд.

Коэффициент долговечности Кд в общем случае является функцией трех других коэффициентов:

К_Д = f(К_и к_в К_сц ), (9)

где Ки – коэффициент износостойкости;

Кв – коэффициент выносливости;

Ксц – коэффициент сцепляемости.

Численные значения коэффициентов – аргументов определяются на основании стендовых и эксплуатационных испытаний новых и восстановленных деталей. Коэффициент долговечности Кд численно принимается равным значению того коэффициента, который имеет наименьшую величину.

Пример:

При выборе способов восстановления применительно к деталям, не испытывающим в процессе работы значительных динамических и знакопеременных нагрузок, численное значение коэффициента долговечности определяется только численным значением коэффициента износостойкости.

Дефект 3:

Кд для Ж = 0,90

Кд для ВДН = 0,85

Дефект 4:

Кд для Ж = 0,90

Кд для НСФ = 0,90

Из числа способов, отобранных по техническому критерию, к дальнейшему анализу принимаются те, которые обеспечивают коэффициент долговечности восстановленных поверхностей не менее 0,8. Если установлено, что требуемому значению коэффициента долговечности для данной поверхности детали удовлетворяют два или несколько способов восстановления, выбор из них оптимального проводится по технико-экономическому показателю, численно – равному отношению себестоимости восстановления к коэффициенту долговечности для этих способов. Окончательному выбору подлежит тот способ, который обеспечивает минимальное значение этого отношения:

Св/Кд→ min (10)

где Кд – коэффициент долговечности восстановленной поверхности;

Св – себестоимость восстановления соответствующей поверхности, руб.

При обосновании способов восстановления поверхностей значение себестоимости восстановления Св определяется из выражения

Св = Су * S, руб. (11)

где Су – удельная себестоимость восстановления, руб/дм²

S – площадь восстанавливаемой поверхности, дм² .

Находим площадь восстанавливаемой поверхности:

S₃ =3,14*0,69*0,29=0,63 дм²

S₄ =3,14*0,29*0,04=0,04 дм²

Расчет себестоимости восстановления детали:

С_В3Ж=0,5*0,63=0,31 руб/ дм²

С_В3ВДН=8,0*0,63=5,04 руб/ дм²

С_В4Ж=0,5*0,04=0,02 руб/ дм²

С_В4НСФ=12,0*0,04=0,48 руб/ дм²

Определяем отношение себестоимости восстановления к коэффициенту долговечности для каждого дефекта:

Для дефекта 3:

С_В/К_д (Ж)=0,31/0,90=0,34 руб

С_В/К_д (ВДН)=5,04/0,85=5,93 руб

Для дефекта 4:

С_В/К_д (Ж)=0,02/0,90=0,02 руб

С_В/К_д (НСФ)=0,48/0,90=0,53 руб

Как следует из расчетов, наиболее целесообразным является – восстановление всех поверхностей железнением (отсталивание). Этот способ и должен лечь в основу разработки технологии восстановления детали.