Івано-Франківський національний технічний

університет нафти і газу

О.В. Пилипченко, М.В. Грушецький

Обладнання та технологічні засоби для створення зносостійких поверхонь

лабораторний практикум

2010

Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Івано-Франківський національний технічний

університет нафти і газу

Кафедра зносостійкості та відновлення деталей

О. В. Пилипченко, М. В. Грушецький

Обладнання та технологічні засоби для створення зносостійких поверхонь

лабораторний практикум

Для студентів спеціальності

“Технологія і устаткування відновлення та підвищення зносостійкості машин і конструкцій”

освітньо-кваліфікаційних рівнів

спеціаліст та магістр

Рекомендовано методичною радою університету

Івано-Франківськ

2010

МВ 02070855-3402-2010

Пилипченко О. В., Грушецький М. В. Обладнання та технологічні засоби для створення зносостійких поверхонь: лабораторний практикум. – Івано-Франківськ: ІФНТУНГ, 2010. – 44 с.

Лабораторний практикум призначений для підготовки та проведення лабораторних робіт з дисципліни “Обладнання та технологічні засоби для створення зносостійких поверхонь” студентами спеціальності “Технологія і устаткування відновлення та підвищення зносостійкості машин і конструкцій” та розроблений у відповідності до чинних в Івано-Франківському національному технічному університеті нафти і газу робочих навчальних планів підготовки фахівців освітньо-кваліфікаційних рівнів спеціаліст та магістр стаціонарної та заочної форм навчання.

Лабораторний практикум містить методичні вказівки для проведення лабораторних робіт з дисципліни “Обладнання та технологічні засоби для створення зносостійких поверхонь”, а саме: перелік лабораторних робіт, їх тематику, мету та задачі, опис необхідного матеріального забезпечення, короткі теоретичні відомості, порядок проведення, вимоги до звіту, питання для самоконтролю підготовки студентів, перелік рекомендованих літературних джерел.

Рецензент: канд. техн. наук, доцент кафедри зносостійкості та відновлення деталей Луцак Л. Д.

Рекомендовано методичною радою університету

(протокол № _____ від ______ 2010р.)

© Пилипченко О. В., Грушецький М. В., 2010

© ІФНТУНГ, 2010

ЗМІСТ

Загальні методичні вказівки………………………….5

Лабораторна робота № 1

Вивчення будови і роботи обладнання

для зміцнення деталей поверхневим

пластичним деформуванням…………………………6

Лабораторна робота № 2

Вивчення конструкції та роботи

обладнання для термічної обробки…………….14

Лабораторна робота № 3

Вивчення конструкції та роботи установки

для електродугової металізації……………………..22

Лабораторна робота № 4

Вивчення будови і роботи установки для

газопоршкового напилення…………………………30

Лабораторна робота № 5

Вивчення конструкції та роботи обладнання

для плазмового напилення…………………………..38

Перелік рекомендованих джерел…………………...45

загальні методичні вказівки

Великий вплив на технологію обробки матеріалів мають якісні зміни конструкцій обладнання. Зростають робочі параметри машин і агрегатів, а разом з ними – силові, швидкісні і теплові навантаження на деталі. З ускладненням конструкцій і збільшенням навантажень на деталі проблема якості їх виготовлення і високої надійності машин (особливо довговічності і зносостійкості) стала однією з визначальних в технології машинобудування. Все це вимагає глибокого вивчення і удосконалення існуючих, а також розробки нових високоефективних методів і процесів обробки.

Метою даної дисципліни є теоретичне і практичне засвоєння студентами принципів дії, конструкції, призначення основних видів обладнання, оснастки і пристроїв, які використовуються для підвищення зносостійкості деталей машин. При виконанні лабораторних робіт студенти одержують відповідні навики роботи на певних видах обладнання. При вивченні обладнання основна увага приділяється питанням, які є важливими для технолога, розгляду схем і принципу роботи типового обладнання для створення зносостійких поверхонь, правил його експлуатації, настроювання і регулювання, а також основним необхідним розрахункам як конструкторським так і технологічним.

Тривалість лабораторних робіт згідно з робочим планом – 32 годин. З них 4 години відводиться на вступне заняття, тривалість 2, 3 і 5 лабораторної роботи – 4 години, 1 і 4 роботи – 8 години.

Лабораторна робота № 1

Вивчення будови і роботи обладнання для зміцнення деталей поверхневим пластичним деформуванням

1.1 Мета і завдання роботи

Метою роботи є ознайомлення з будовою і роботою обладнання для поверхнево-пластичного деформування. Завданням роботи є вивчення будови і роботи вузлів обладнання, які безпосередньо приймають участь у процесі поверхнево-пластичного деформування, а також визначення параметрів процесу.

1.2 Тривалість і місце проведення роботи

Робота виконується у лабораторіях кафедри зносостійкості та відновлення деталей. Тривалість роботи – 8 години.

1.3 Основні теоретичні положення

Обробка деталей машин поверхневим пластичним деформуванням є одним з найбільших простих і ефективних методів зміцнення. Поверхневе пластичне деформування підвищує втомну міцність, контактну витривалість і зносостійкість деталей, підвищуючи їх довговічність. При поверхнево-пластичному деформуванні змінюється мікроструктура і фізико-механічні властивості поверхневого шару металу: підвищується його твердість і міцність, виникають сприятливі стискуючі залишкові напруження, знижується пористість.

Найбільш простими і ефективними методами поверхневої зміцнювальної обробки є обкатування і алмазне вигладжування.

1.3.1 Обробка методом обкатування

Обкатування кулями найчастіше проводиться на токарних або спеціальних верстатах. Деталь при обробці затискається у центрах або патроні, а пристосування для обкатування (обкатники) – у різцетримачі (рисунок 1.1). Робоча головка універсального обкатника (рисунок 1.2) складається з корпусу 1, в якому знаходяться два кулькових підшипника 4, що закріплені на осях 5 за допомогою гайок 7. На підшипники опирається деформуюча куля 6, яка утримується в сепараторі 3. Робоча головка монтується у корпусі обкатника. Тиск при обкатуванні може бути створений тарованою пружиною, гідравлічним або пневматичним механізмом. Тип силового механізму визначається конструкцією корпуса обкатника. Конструкції обкатників можна розділити на два типи:

1) обкатники з жорстким контактом між деформуючим інструментом і поверхнею;

2) обкатники з пружним контактом між інструментом і поверхнею.

Обкатники першого типу більш прості у виготовленні. Нормальна сила створюється за рахунок поперечної подачі гвинтом верстата або за допомогою вантажу. Однак ці обкатники не можуть забезпечити рівномірне зміцнення всієї поверхні внаслідок неточностей форми деталей, похибки інструменту. Тому обкатники такого типу не знайшли широкого використання.

Більш поширені обкатники другого типу. Контакт між інструментом і деталлю здійснюється через таровану пружину, гідро- або пневмо-силовий механізм. При пружному контакті траєкторія переміщення деформуючого інструмента у процесі обробки визначається формою вихідної заготовки. Оскільки нормальна сила при обробці залишається постійною, практично не змінюється форма вихідної заготовки. Похибка встановлення деталей не відображається на результатах зміцнення, досягається більш рівномірний наклеп всієї оброблюваної поверхні. Слід пам‘ятати, що похибки форми деталі при цьому не виправляються.

У процесі обробки деталь обертається, а деформуючий інструмент (куля) переміщається поздовжньо.

При необхідності отримання глибоких зміцнених шарів (у важкому машинобудуванні) застосовується обкатування роликами.

Процес обкатування рекомендовано проводити з використанням змащувально-охолоджувальної рідини (індустріальне масло 20 з 2 – 3 % олеїнової кислоти).