Восстановление поврежденных крановых деталей

Размещено на http://allbest.ru

Лабораторная работа

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПОВРЕЖДЕННЫХ КРАНОВЫХ ДЕТАЛЕЙ

Третьяк О.С. ПТМ 11-1 ЕОМ

Цель работы

Изучение способов восстановления крановых деталей и разработка ремонтных чертежей.

Лабораторное оборудование

В лабораторной работе применяется комплект поврежденных крановых деталей, используемый в лабораторной работе 5.

Теоретические положения

Восстановлению подлежат детали, имеющие следующие виды повреждений: износ, коррозия, объемные и местные изменения формы, нарушения мест присоединений. Не подлежат восстановлению детали после их старения, т.е. имеющие усталостные повреждения, а также другие (например, химические) необратимые изменения в структуре материала.

Способы восстановления деталей весьма разнообразны. В каждом конкретном случае при устранении повреждения той или иной детали требуется индивидуальный подход, изобретательность и мастерство исполнителя. Вместе с тем теорией и практикой ремонтного производства выработаны установившиеся методы восстановления, отличающиеся высокой эффективностью и производительностью. Такие методы обычно разрабатываются централизованно, технические средства для их реализации представляют собой отдельные установки, приспособления, комплекты технической оснастки. Детали при этом, как правило, поступают на восстановление поточно или обслуживание осуществляется на местах их установки данными техническими средствами поочередно. Тогда затраты на разработку и реализацию сложной технологии восстановительного процесса конструкций оправдываются.

В табл.4.1 приведен перечень типовых повреждений крановых деталей и основные применяющиеся способы устранения этих повреждений при восстановлении деталей или ремонте конструкции.

Таблица 4.1 - Способы восстановления поврежденных элементов конструкций

Более подробное описание методов восстановления поврежденных элементов конструкций изложено в источниках [3,6] и других.

Ремонтные чертежи. Правила выполнения ремонтных чертежей определены стандартом. Они существенно отличаются от правил, в соответствии с которыми разрабатываются чертежи конструкторской документации. кран коррозия абразивный износ

Основное отличие заключается в следующем: На ремонтном чертеже возможно изображение конструкции в сборе, а также на том же формате изображение отдельных элементов (деталей), конструктивных форм и обработки дополнительных ремонтных элементов, описание порядка проведения работ, технические требования и контроль. На ремонтном чертеже основными линиями изображают только элементы ремонтного назначения с их видами, разрезами, сечениями. Все конструктивные формы восстанавливаемого изделия показывают тонкими линиями. Допустимые отклонения размеров на ремонтном чертеже обозначают цифрами. На ремонтных чертежах рекомендуется приводить порядок подготовки элементов под сварку, способ наложения сварных швов и другие технологические особенности ремонта.

Ход выполнения работы

1. Деталь «Втулка с зубчатым венцом».

Рисунок 1 - Втулка с зубчатым венцом

2. Выявление дефектов детали:

1) Превышение предела выносливости материала приводит к усталостному выкрашиванию рабочей поверхности: предельное состояние.

Рисунок 2 - Усталостное выкрашивание поверхностей детали

2) Пластические сдвиги на рабочей поверхности зубчатой передачи происходят при превышении напряжений действующих на площадках контактов предела текучести (рисунок

3) Поверхностный слой металла перемещается от делительного диаметра к вершине зуба, образуя выступ. Также пластическое течение металла под действием сил трения в тяжелонагруженных тихоходных передачах при низкой твердости материала втулки с зубчатым венцом.

Рисунок 3 - Пластическая деформация зубьев

4) Наличие абразивных частиц, веществ вызывающих коррозию приводит к абразивному износу, коррозии поверхности зубьев, способствует возникновению газовой или жидкостной эрозии.

Основная причина коррозии - наличие воды в смазочном материале, проявляется в виде неравномерного слоя (рисунок 4) ржавчины на поверхности зубьев. Степень коррозии может быть различной и легко оценивается визуально.

Развитию абразивного износа способствует использование пластичной или загрязненной смазки являющейся аккумулятором абразивных частиц. В дальнейшем у изношенных передач повышаются зазоры в зацеплении, усиливаются шум, вибрация, динамические перегрузки; искажается форма зуба; уменьшаются размеры поперечного сечения, прочность зуба.

Рисунок 4 - Коррозия

5) Излом зубьев. Различают два вида излома зубьев. Излом от больших перегрузок, а иногда от перекоса валов и неравномерной нагрузки по ширине зубчатого венца и усталостный излом, происходящий от длительного действия переменных напряжений изгиба , которые вызывают усталость материала зубьев.

Усталостные трещины образуются чаще всего у основания зуба на той стороне, где от изгиба возникают напряжения растяжения.

Рисунок 5 - Излом зуба

3. Способы восстановление зубьев и от коррозии:

1) Для предупреждения усталостного излома применяют: колёса с положительным смещением при нарезании зубьев; термообработку; дробеструйный наклёп; жёсткие валы, увеличивают модуль и др.

2) Основные меры предупреждения от коррозии - защита от загрязнения, применение магнитных фильтров и повышение качества фильтрации масла. Несвоевременно обнаруженный абразивный износ ликвидируется заменой колеса (рисунок 5.59).

3) При износе зубьев выше допускаемого зубчатые колеса заменяют или ремонтируют следующими способами:

- Зубчатый венец срезают, изготовляют кольцо, которое напрессовывают на оставшуюся часть колеса и стопорят; производят обтачивание венца и нарезание на нем зубьев.

- Для замены одного из колес блока его отжигают (при необходимости) и стачивают, изготовляют и напрессовывают новый зубчатый венец, который стопорят винтами, штифтами, шпонкой или сваркой.

- При смятии торцов зубьев колесо протачивают или прошлифовывают с торца.

При повреждении отдельных зубьев (не более двух рядом) колеса можно восстанавливать следующим способом: поврежденный зуб выфрезеровывают по всей длине зуба, на ободе высверливают ряд отверстий диаметром, равным половине толщины зуба, нарезают в них резьбу и ввертывают шпильки, которые затем приваривают к ободу, обваривают по профилю зуба с припуском 3--5 мм на последующую механическую обработку.

Рисунок 6 - Восстановление зубчатых колес

а -- перевертыванием; б -- сваркой; в -- наплавкой зуба с помощью медных шаблонов; 1 -- новое кольцо; 2 -- изношенные зубья; 3 -- изношенное кольцо; 4, 5 -- планки

Если восстанавливаем наплавкой, сваркой или вдавливанием зубьев, то должны быть подвергнуты механической обработке, перед обработкой необходимо произвести нормализацию их нагревом до температуры 830--850 С, а после механической обработки -- термическую обработку.

4. Методы повышения работоспособности:

1) Термическая обработка (ТО) с термоулучшением для зубьев I группы (Н < 350НВ) должна производиться до нарезания зубьев, что обеспечивает высокую точность колес без отделочных операций. Колеса этой группы хорошо прирабатываются и не подвержены хрупкому разрушению при ударных нагрузках.

2) Зубья II группы (Н > 350НВ) применяются в массовом и крупносерийном производствах.

Особенность изготовления II группы: термообработка (ТО) или ХТО выполняется после нарезания зубьев. Следует иметь в виду, что отдельные виды ТО или ХТО (объемная закалка, цементация) вызывают коробление зубьев. Для исправления формы зубьев колеса подвергают отделочным операциям.

3) Так как высокотвердые материалы плохо прирабатываются, они требуют специальной термической обработки, включающую закалку с высоким отпуском, и повышения точности изготовления, повышенной жесткости валов и опор.

До недавнего времени основным видом термообработки являлась объемная закалка. Материалы - стали углеродистые и легированные со средним содержанием углерода 45, 40Х, 40ХН и т. д. Твердость поверхности зубьев - 45-55 HRC, сердцевина - прочная и невязкая.

Недостатки: коробление, снижение изгибной прочности при ударной нагрузке, ограничение размеров заготовок.

Вывод

В ходе лабораторной работы изучили способы восстановления детали «втулка с зубчатым венцом» и рассмотрели способы восстановление зубьев и от коррозии. Привели методы повышения работоспособности детали.

Предельный износ зубьев механизмов подъема груза и изменения вылета стрелы должен составлять по толщине составляет 15%, остальных механизмов -- 20%, тогда деталь пригодна к работе, но уже с меньшими нагрузками и напряжениями.

Размещено на Allbest.ru