Ремонт машин и их составных частей часто сводится к восстановлению работоспособности сопряжений. В первую очередь восстанавливают посадки (зазоры и натяги) в сопряжениях путем восстановления геометрической формы и физико-механических свойств поверхностей деталей.
Первоначальную посадку в сопряжении можно восстановить различными методами:
- без изменения размеров деталей;
- с изменением их начальных размеров;
- восстановлением начальных размеров деталей.
Метод восстановления посадки без изменения размеров деталей сопряжения может быть осуществлен регулировкой зазора (натяга), заменой изношенных деталей или перестановкой изношенных деталей в другую рабочую позицию.
Регулировку зазора (натяга) обычно применяют для легкодоступных сопряжений. Она сводится к перемещению одной или нескольких деталей с помощью спец. устройств, в результате чего сопряжение становится работоспособным, но при этом сохраняется искаженная геометрическая форма деталей.
В зависимости от конструкции сопряжения регулировку зазора (натяга) выполняют путем перемещения деталей при резьбовых соединениях, удалением или постановкой прокладок, автоматической регулировкой.
Замена изношенных деталей или перестановка ее в другую рабочую позицию в сопряжении, как и регулировка, не полностью восстанавливают работоспособность сопряжения, так как новая деталь или изношенная поверхность старой детали в этом случае работают в сопряжении с изношенной деталью. Такое (частичное) восстановление посадки целесообразно в том случае, если ресурс восстановленного сопряжения достаточен для его работы до очередного ремонта.
Посадки с изменением начальных размеров восстанавливают путем увеличения размеров посадочных мест сопряженных деталей или путем их уменьшения.
|
|
В первом случае исправляют геометрическую форму и шероховатость поверхности изношенного отверстия (растачиванием, шлифованием), что приводит к увеличению диаметра, а посадочное место вала наращивают и обрабатывают под размер отверстия или устанавливают новый вал увеличенного ремонтного размера. Например, изношенную поверхность цилиндра двигателя растачивают, хонингуют и устанавливают поршень ремонтного размера. При этом уменьшаются удельные давления в сопряжении, приводящие в процессе работы к уменьшению износа. Однако прочность охватываемой детали снижается.
Во втором случае исправляют геометрическую форму и шероховатость поверхности вала (обтачиванием, шлифованием), а сопрягаемое отверстие наращивают и обрабатывают под размер вала или деталь заменяют новой с уменьшенным отверстием. Например, шейки коленчатого вала шлифуют и устанавливают вкладыши ремонтного размера. Это увеличивает удельные давления в сопряжении, приводящие в работе к его ускоренному износу.
Вопрос о том, какую из сопряженных деталей восстанавливать, а какую деталь подогнать по ней или заменить, решают с учетом экономической целесообразности. Как правило, восстанавливают наиболее сложную и дорогую деталь. Этот метод восстановления посадок в сопряжениях не обеспечивает взаимозаменяемости деталей, поэтому получил название восстановления под индивидуальный размер. Он применяется в условиях единичного производства.
|
|
Восстановление детали под ремонтный размер – наиболее прогрессивный и широко применяемый метод восстановления посадок в сопряжении. Сущность его заключается в том, что основную наиболее сложную деталь обрабатывают до заранее установленного размера. Сопрягаемую с ней деталь изготавливают под этот же размер с сохранением допусков новой детали. В связи с тем, что ремонтные размеры заранее установлены и известны, вторую деталь можно изготовить независимо от первой и даже на другом предприятии. В этом случае на ремонтных чертежах деталей указывают категории ремонтных размеров.
Посадка с изменением начальных размеров деталей может восстанавливаться также с применением дополнительных деталей. Сущность этого метода состоит в том, что изношенные или поврежденные части деталей удаляют, а на их место устанавливают вновь изготовленные и обрабатывают деталь под ремонтный размер. Этот метод осуществляют с применением специфических приемов: отверстия и валы восстанавливают постановкой втулок, гильз или колец, например, изношенные отверстия под коренные подшипники блоков двигателей растачивают и устанавливают в них пластины; детали сложной конфигурации ремонтируют удалением дефектного и установкой нового элемента детали (зубчатого венца, шлицевой втулки, шлицевого конца вала и др.); плоские поверхности восстанавливают постановкой планок или накладок.
Восстановление посадок с восстановлением начальных размеров состоит в том, что размеры отверстия и вала восстанавливают наращиванием металла или другим методом с последующей обработкой их под номинальный размер. При этом восстанавливаются физико-механические свойства и шероховатость поверхности. Изношенная поверхность детали может наращиваться наплавкой, пластическим деформированием, гальваническими и химическими покрытиями, напылением, нанесением синтетических материалов. Этот метод не требует запаса деталей ремонтных размеров, упрощает организацию ремонтного производства, но восстановление размеров обеих сопряженных деталей экономически не всегда выгодно.
|
|
При восстановлении отдельных деталей основной задачей является придание их изношенным поверхностям первоначальных параметров. Основными технологическими приемами при этом являются наплавка и напыление металлопокрытий, осаждение металла, формоизменение, диффузия, структурные изменения, нанесение полимерных материалов.
Методы восстановления деталей в зависимости от характера устранения дефекта подразделяются на три группы:
- восстановление деталей с изношенными поверхностями;
- восстановление деталей с механическими и боевыми повреждениями;
- восстановление противокоррозионных покрытий.
Такие прогрессивные методы, как гальванические и химические покрытия, газотермическое напыление, порошковая металлургия, электроконтактная наварка (ленты, проволоки, порошка), плазменные и лазерные технологи, электромеханические и электрофизические методы восстановления деталей, еще пока не получили широкого применения.
Метод восстановления детали выбирают при последовательном сопоставлении требуемых параметров (по ремонтному чертежу детали) с достигаемыми параметрами в процессе восстановления.
При отборе метода восстановления детали в приведенной последовательности устанавливают:
- возможность применения метода для конструктивно-технологической группы с определенными размерными характеристиками;
- возможность применения покрытия для материала основной детали и сочетаемость наносимого покрытия с материалом сопрягаемой детали;
- возможность обеспечения заданной толщины покрытия для компенсации износа и необходимого припуска на последующую обработку;
- необходимость и возможность предварительной обработки;
- вид механической и финишной обработки и достигаемую при этом точность и шероховатость поверхности;
- достигаемую твердость поверхности после нанесения покрытия;
- необходимость термической обработки и ее вид;
- достигаемую износостойкость при работе с сопрягаемой деталью;
- пористость покрытия, его адгезионную и когезионную прочность;
- снижение сопротивления усталости;
- стабильность получения заданных показателей;
- наличие и возможности средств технологической оснащенности ремонтно-восстановительных частей и предприятий;
- наличие и уровень подготовки специалистов;
- себестоимость восстановления деталей.