Вопрос 2 Способы восстановления и упрочнения деталей

↑

⇐ ПредыдущаяСтр 16 из 27Следующая ⇒

Билет 5

Вопрос 1 Система ППР

Система ППР представляет собой совокупность организационных и технических мероприятий по уходу, надзору, обслуживанию и ремонту оборудования.

Основное назначение системы ППР – это предотвращение прогрессивно нарастающего износа, предупреждение аварий и поддержка оборудования в состоянии постоянной готовности к работе.

Типовая система ППР распространяется на металло- и деревообрабатывающее оборудование.

По технологическому назначению оборудование разделяют на следующие виды:

металлорежущие станки;

кузнечно-прессовое оборудование;

деревообрабатывающее оборудование;

литейное оборудование.

Виды оборудования в свою очередь делятся на группы, типы и типоразмеры. Например, металлорежущие станки разделяют на группы: токарные, фрезерные, сверлильные и т.д., а группа делится на типы (например, токарные станки подразделяют на токарно-винторезные, токарно-револьверные, токарно-карусельные и т.д.).

В зависимости от массы оборудования его делят на категории:

легкая – до 1 т;

средняя – до 10 т;

крупная – до 30 т;

тяжелая – до 100 т;

уникальная – свыше 100 тонн.

По степени автоматизации оборудование делят на разновидности:

станок (машина) с ручным управлением;

полуавтомат – станок (машина), выполняющий рабочий цикл автоматически и требующий наладки, установки, закрепления заготовки и снятия обработанных деталей;

автомат – станок (машина) с числовым программным управлением (ЧПУ) – это полуавтомат или автомат, управление которым производится по заранее составленной программе.

Для каждого вида оборудования в системе ППР установлены свои параметры (продолжительность и структура ремонтных циклов, нормы затрат труда и материалов и т.п.), соответствующие специфике их эксплуатации.

Комплекс работ в системе ППР подразделяется на техническое обслуживание и ремонт. Техническое обслуживание включает выполнение нескольких операций.

Плановый осмотр выполняется с целью проверки всех узлов оборудования и накопления информации об износе деталей, необходимой для подготовки предстоящих ремонтов. При осмотре могут устраняться мелкие неисправности.

Ежесменный осмотр выполняется с целью выявления неисправностей наименее надежных деталей и предотвращения их отказов.

Периодический частичный осмотр выполняют с той же целью, что и ежесменный, но для более широкой номенклатуры деталей и напряжений.

Ежесменное поддержание чистоты оборудования выполняется с целью предотвращения ускоренного изнашивания открытых рабочих поверхностей, защиты людей от травмирования, повышения производительности труда, соблюдения требований промышленной эстетики. Ежесменное поддержание чистоты помещений выполняется с той же целью и в те же сроки, что и поддержание чистоты оборудования.

Ежесменное смазывание осуществляется с целью создания нормальных условий смазывания трущихся поверхностей при запуске оборудования.

Пополнение смазочных материалов в резервуарах и редукторах проводится в связи с испарением и утечкой смазочного материала.

Замена смазочных материалов выполняется с целью предупредить ускоренное изнашивание трущихся поверхностей в связи с ухудшением смазочного материала в результате многократного нагревания и загрязнения.

Промывка механизмов и смазочных систем осуществляется

с целью предупреждения ускоренного изнашивания трущихся поверхностей в связи с загрязнением пылью и металлоабразивными продуктами.

Периодическая очистка от пыли касается электрической и электронной частей оборудования.

Регулирование механизмов, устройств, элементов, замена быстроизнашивающихся деталей и обтяжка крепежных деталей выполняются с целью сохранения и восстановления первоначальной производительности, точности, безопасности условий работы, предупреждения прогрессирующего изнашивания.

Проверка геометрической и технологической точности выполняется с целью предупреждения отказов и сбоев, предотвращения несчастных случаев, соблюдения требований правил техники безопасности.

Консервация осуществляется с целью защиты от коррозии.

Система ППР предусматривает два вида ремонта: плановый и неплановый (аварийный). Плановый ремонт выполняется в установленные сроки. Внеплановый ремонт осуществляется в неплановом порядке, по потребности.

По составу работ предусматривается три вида плановых ремонтов: текущий, средний и капитальный.

Текущий ремонт (ТР) – это минимальный по объему ремонт, выполняемый для обеспечения или восстановления работоспособности оборудования и состоящий в замене или восстановлении его отдельных частей.

Средний ремонт (СР) – это ремонт, выполняемый для восстановления исправности и частичного восстановления ресурса оборудования с заменой или восстановлением составных частей ограниченной номенклатуры и контролем технического состояния составных частей оборудования.

Капитальный ремонт (КР) – это ремонт, выполняемый для восстановления исправности и полного восстановления или близко к полному восстановлению ресурса изделия с заменой или восстановлением любых его частей, включая базовые.

Аварийный ремонт (АР) – это внеплановый ремонт, вызванный дефектами конструкции или изготовления оборудования, дефектами ремонта и нарушением правил технической эксплуатации.

В ремонтной практике применяются следующие основные способы восстановления изношенных деталей: механическая и слесарная обработка, сварка, наплавка, металлизация, хромирование, никелирование, осталивание, склеивание, упрочнение поверхности деталей и восстановление их формы под давлением. Как правило, после восстановления детали одним из способов ее подвергают механической или слесарной обработке, что необходимо для восстановления посадок сопряженных деталей, устранения овальности или конусности их поверхностей, обеспечения требуемой чистоты обработки.

Упрочнение деталей поверхностным пластическим деформированием (ППД). Сущность способа заключается в следующем. Под давлением деформирующего инструмента микровыступы (микронеровности) поверхности детали пластически деформируются (сминаются), заполняя микровпадины обрабатываемой поверхности, что способствует повышению твердости поверхностного слоя. Более того, в поверхностном слое возникают благоприятные сжимающие напряжения, что способствует повышению усталостной прочности на 30…70 %, износостойкости—в 1,5…2 раза, значительно снижается шероховатость поверхности упрочняемой детали.

К наиболее распространенным способам упрочнения ППД относятся:

-обкатка рабочих поверхностей шариками или роликами;

-алмазное выглаживание;

-дробеструйная обработка;

-ультразвуковое упрочнение;

-упрочнение наклепом.

Обкатку шариками или роликами (для внутренних поверхностей—раскатка) выполняют с помощью специальных шариковых или роликовых накаток (раскаток) на токарно-винторезных станках, при этом упрочняющий инструмент закрепляют на суппорте станка. Это перспективный способ ППД, так как способствует снижению шероховатости поверхности, микротвердость поверхностного слоя увеличивается на 40…60 %, возрастает глубина упрочненного слоя металла.

Основные параметры процесса: усилие обкатывания, продольная подача инструмента, число проходов и припуск на обкатывание.

Усилие обкатывания в каждом конкретном случае должно быть оптимальным, так как недостаточное прижатие инструмента к детали приводит к увеличению числа проходов инструмента из-за неполного смятия микронеровностей поверхности. Слишком большое усилие снижает надежность инструмента, приводит к перенаклепу поверхности и отслаиванию упрочненного слоя.

В каждом конкретном случае усилие обкатывания, можно рассчитать с последующим уточнением опытным путем. Продольная подача при работе одним шариком или сферическим роликом—0,1…0,3 мм/об. При использовании многошарикового или многороликового инструмента подачу увеличивают.

Как правило, требуемую высоту неровностей получают за один проход. При недостаточной шероховатости используют два прохода.

Алмазное выглаживание отличается от ППД обкаткой лишь конструктивными особенностями используемого инструмента, в котором рабочим элементом служат алмаз, гексанит или другие сверхтвердые материалы.

На качество алмазного выглаживания, т. е. шероховатость поверхности, степень упрочнения, твердость поверхностного слоя, влияет радиус сферической поверхности алмаза, усилие прижатия поверхности к детали, продольная подача и число проходов.

Радиус алмаза выбирают в зависимости от исходной поверхности металла, из которого изготовлена деталь. При этом для материалов твердостью НВ<300 радиус алмаза 2,5…3,0 мм; при НКСЭ 35…50- 1.5…2.5 мм и НРХЭ 50…65 - 1,3…2,0 мм, т.е. с увеличением твердости поверхности детали радиус алмаза уменьшается.

Усилие прижатия инструмента к детали также имеет большое значение. При усилии меньше оптимального микронеровности сглаживаются не полностью, а при большем поверхностный слой перенаклепывается и разрушается.

Установлено, что продольная подача инструмента зависит от вида упрочняемого материала. Для закаленных сталей она составляет 0,02…0,04 мм/об., для цветных металлов и незакаленных сталей—0,03…0,05 мм/об. Основное условие при выборе подачи—отсутствие неупрочненных участков на поверхности деталей.

Алмазное выглаживание осуществляют, как правило, за один проход, так как увеличение числа проходов не изменяет существенно шероховатость поверхности упрочняемой детали.

Упрочняющий эффект при дробеструйной обработке достигается за счет пластического деформирования поверхности детали потоком металлической дроби, поступающей к поверхности детали со скоростью 30…90 м/с. На поверхности детали образуется наклепанный слой глубиной до 0,7 мм. Шероховатость поверхности практически не изменяется, а микротвердость поверхностного слоя увеличивается на 30…35 %.

По способу подачи дроби к поверхности детали различают пневматические и механические дробеметные установки. В первом случае дробь подается потоком сжатого воздуха под давлением 0,4…0,6 МПа, во втором—вращающимся ротором (дробеметом).

Материал дроби выбирают в зависимости от материала упрочняемой поверхности. Для стальных деталей используют дробь из отбеленного чугуна или стальной пружинной проволоки, для деталей из цветных металлов и сплавов—стальную или алюминиевую дробь.

Способ упрочнения дробеструйной обработкой эффективен для сложных деталей, работающих в условиях знакопеременных нагрузок. В практике этим способом упрочняют листы рессор, пружины, зубья колес, сварные швы.

Ультразвуковое упрочнение относится к импульсивным способам деформирования наружной поверхности восстанавливаемых деталей.

При ультразвуковом упрочнении рабочая часть инструмента, выполненная из твердосплавных материалов ВК8, Т15К6 или закаленных сталей ШХ15 с Ка = 0,02…0,08 мкм и радиусом закругления 8 мм, прижимается к обрабатываемой детали с помощью груза с усилием 300…400 Н и приобретает ультразвуковые колебания, создаваемые ультразвуковым генератором, магнитострикционным преобразователем и коническим концентратором.

С целью уменьшения износа инструмента и повышения производительности процесса при упрочнении используют смазочно-охлаждающую жидкость—индустриальное масло.

Применение ультразвукового упрочнения особенно эффективно для инструментов, зубьев колес, деталей, изготовленных из чугуна, цветных металлов и сплавов, в том числе твердосплавных, а также для деталей сложной формы, так как при ультразвуковом упрочнении не требуется использование следящей системы или копира. Такой системой является поверхность упрочняемой детали.

 Упрочнение наклепом—это местное уплотнение металла с помощью специальных отбойных молотков, приводящее к возникновению внутренних напряжений сжатия при ударе рабочего инструмента по поверхности детали. Твердость поверхности детали возрастает на 30…50 %. Глубина наклепа достигает 20…25 мм, сопротивление усталости повышается на 50…90 %, долговечность увеличивается в два раза и более.

Наклепом упрочняют как плоские поверхности (зубья колес, сварные швы), так и поверхности сложной формы (например, галтели коленчатых валов).

Познавательные статьи:



Организация работы процедурного кабинета

Статус республик в составе РФ

Понятие финансов, их функции и особенности

Сущность демографической политии