Лекция 11. Восстановление работоспособности деталей и узлов оборудования. Восстановление деталей под ремонтный размер
Сущность данного способа заключается в том, что одну из сопрягаемых деталей обрабатывают до заранее заданного ремонтного размера, а другую заменяют новой деталью соответствующего ремонтного размера. Как правило, ремонтируют сложную и дорогостоящую деталь, а заменяют более простую и дешевую. При этом способе восстанавливают геометрическую форму и чистоту поверхности деталей, работоспособность сопряжения, так как обработку под ремонтный размер осуществляют с теми же допусками, с которыми изготовляют новые детали.
Различают три вида ремонтных размеров: стандартные, регламентированные, свободные.
Стандартные ремонтные размеры используют для поршней, поршневых колец, поршневых пальцев, толкателей, вкладышей. Эти детали изготовляет промышленность.
Регламентированные ремонтные размеры установлены техническими условиями на восстановление деталей. При этом механическую обработку производят до достижения заданной величины.
Свободные ремонтные размеры предусматривают обработку до получения правильной геометрической формы и чистоты рабочей поверхности деталей. Сопряженную деталь подгоняют к восстановленной до свободного ее размера. Детали обрабатывают, оставляя припуск для окончательной подгонки по месту.
Количество ремонтных размеров n определяют по формуле. Например, для валов оно составляет
,
где dн и dmin — соответственно номинальный и предельный (наименьший) размеры вала; w — ремонтный интервал.
В этой формуле разность номинального и предельного диаметров выражает уменьшение диаметра шейки вала без нарушения ее прочности, ремонтный интервал — величину уменьшения диаметра шейки на один ремонтный размер:
где i — износ шейки на сторону, а— припуск на обработку на сторону. Количество ремонтных размеров для отверстий n определяют по формуле
где dmax — предельный (наибольший) размер отверстия.
Постановку дополнительных деталей применяют при восстановлении под ремонтный размер цилиндров блоков, прошедших последний ремонтный размер; гнезд клапанов; посадочных отверстий под подшипники коробок передач; задних мостов; отверстий с изношенной резьбой.
Изношенные отверстия всех перечисленных деталей под втулки обрабатывают растачиванием и сверлением.
Дополнительную деталь (втулку) чаще всего крепят путем посадок с натягом. Прочность посадки втулки в отверстие или на вал контролируют по усилию запрессовки Р:
где fn — коэффициент трения при запрессовке; р — удельное давление на контактной поверхности, МПа; d — диаметр сопрягаемых поверхностей деталей, мм; l — длина контактной поверхности сопряжения, мм. После установки и запрессовки дополнительной детали ее обрабатывают механическим способом до требуемых размеров.
Восстановление деталей склеиванием
Технологический процесс склеивания состоит из подготовки деталей к склеиванию, их соединения, сжатия, выдержки при заданной температуре и последующей механической обработки. Клеи используют при восстановлении кузовов, приклеивании накладок на пробоины, заделке трещин, наклейке фрикционных накладок на тормозные колодки.
Для ремонта применяют клеи БФ-2, БФ-4, ВС-10Т.
Клеями БФ-2 и БФ-4 соединяют металлы, пластмассы. При температуре 140...150°С и давлении 0,5...1 МПа время выдержки 30...60 мин. Указанные клеи рекомендуется использовать при склеивании деталей, работающих при температуре не выше 80° С.
Клеем ВС-10Т соединяют детали, работающие в диапазоне температур от -60 до +100° С. На подготовленные поверхности наносят первый слой клея и детали выдерживают на воздухе 15...20 мин, затем наносят второй слой клея и выдерживают 10...15 мин. При сушке в сушильном шкафу время выдержки сокращается до 5 мин. После соединения склеиваемых поверхностей строго соблюдают режим отверждения клея: удельное давление 0,1...0,3 МПа, температура 140-180°C, время отверждения 45 мин. Нагрев и последующее охлаждение производят со скоростью 3...4°С в минуту. Соединенные клеем ВС-10Т поверхности устойчивы к воздействию влаги, нефтепродуктов и не вызывают коррозии металлов.
В ремонтном производстве при восстановлении деталей все более широко применяют различные виды синтетических материалов, эпоксидные составы. Их используют для устранения механических повреждений на деталях (трещин, пробоин, отколов), для компенсации износа рабочих поверхностей деталей, а также соединения деталей склеиванием. Большое внимание к использованию синтетических материалов объясняется простотой технологического процесса и применяемого оборудования, невысокой трудоемкостью процесса, достаточно высокими физико-механическими свойствами пластмасс, низкой их стоимостью.
В эпоксидные составы кроме эпоксидной смолы входят отвердители, пластификаторы и наполнители. Отвердители предназначены для того, чтобы перевести эпоксидную смолу в необратимо твердое состояние. На практике применяют два вида отвердителей — холодные и горячие. В качестве холодных отвердителей применяют полиэтиленполиамин (ПЭПА) и аминофенол (АФ-2). Эпоксидная смола переходит в твердое состояние при комнатной температуре, но для ускорения процесса отверждения его ведут при температуре 60...70°С. При горячем отверждении смолы используют малеиновый ангидрид. Процесс отверждения рекомендуется проводить при температуре 120...160° С.
Для повышения пластических свойств эпоксидного состава в него вводят пластификаторы, в качестве которых наиболее часто используют дибутилфталат (ДБФ), низко молекулярную алифатическую смолу ДЭГ-1 и тиокол НВБ-2. Для придания эпоксидному составу требуемых физико-механических свойств в него вводят наполнитель: стальной или чугунный порошок.