рефераты бесплатно

МЕНЮ


Контрольная работа: Технология и организация восстановления деталей машин

Контрольная работа: Технология и организация восстановления деталей машин

Министерство сельского хозяйства

Федеральное государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Пермская государственная сельскохозяйственная академия»

Имени академика Д.Н.Прянишникова


Кафедра «Ремонт машин»

Контрольная работа

Технология и организация восстановления деталей машин

Выполнил студент 4-го курса

Факультета заочного обучения

Специальности сервис в автомобильном транспорте

Поздеев Д.А. Гр.Сау-07-116

Проверил:

Ст. преподаватель

Коморовский Иосиф Вечеславович

Пермь 2008


1. Допустимые и предельные износы деталей машин

Отдельные детали и механизмы машин в процессе эксплуатации изнашиваются под воздействием сил трения, нагрузок, условий работы и окружающей среды. Особенно большой износ имеют детали, работающие в непосредственном контакте с грунтом. К ним относятся режущие элементы рабочих органов — ножи отвалов бульдозеров, скреперов и автогрейдеров, клыки корчевателей, зубья рыхлителей и экскаваторов, а также детали гусеничного хода — звенья гусениц, опорные и поддерживающие катки, звездочки и т. д.

Изнашивание деталей, выполняющих различные функции, происходит неравномерно. По мере увеличения износа нарушается нормальная работа самой машины. С течением времени основные эксплуатационные показатели заметно ухудшаются. Серьезные изменения происходят вследствие изнашивания силовой установки: резко уменьшается мощность двигателя, повышается расход топлива и смазочных материалов, увеличиваются потери на трение в механизмах силовой передачи. Значительны также изменения и в других механизмах. Износ деталей ведет к уменьшению надежности машины в целом — машина работает с перебоями, что снижает коэффициент ее использования в течение смены, месяца, года. Иногда износ отдельных деталей делает невозможной дальнейшую работу машины. В этом случае важно установить предельно допустимые износы в деталях и сборочных единицах, что позволит исключить работу машин на износ.

В каждом механизме всегда есть два типа соединений деталей: неподвижные и подвижные. В новой машине характер каждого сопряжения задается в виде определенной посадки. В подвижных сопряжениях посадка определяет свободу относительного перемещения деталей, а у неподвижных — прочность их взаимного соединения. Подвижные посадки характеризуются величиной зазора, а неподвижные — натягом. Следовательно, причину нарушения работоспособности деталей и механизмов машины нужно искать в нарушении работоспособности отдельных сопряжений, что вызывается превышением предельно допустимых зазоров в подвижных сопряжениях и нарушением прочности соединения деталей в неподвижных сопряжениях.

Если отдельные детали и механизмы перестают удовлетворять предъявляемым к ним требованиям, то это означает, что в машине появились неисправности, требуется ремонт. Заменяя по мере необходимости изношенные детали новыми или восстановленными, поддерживают работоспособность машины.

Одним из критериев необходимости ремонта сопряженных деталей является их предельный износ, при котором дальнейшая нормальная работа этих сопряжений невозможна.

Эксплуатационные испытания строительных машин позволили найти основные показатели изнашивания деталей — количественную величину износа, скорость и темп изнашивания (отношение величины износа к единице выработки машины). Например, срок службы ножей бульдозеров в грунтах II группы не превышает 500—600 ч, зубьев роторного экскаватора 50—60 ч, а ножей автогрейдеров 200—300 ч.

При любой самой совершенной конструкции и тщательном техническом уходе неизбежен износ машины, который определяется как отношение фактического срока службы или выполненного машиной объема работ к средним или нормативным срокам или объемам работ.


Степень износа определяют с целью установления стоимости машин на какой-либо определенный момент. Кроме того, износ одних деталей часто влечет за собой повышенный износ сопряженных с ними. При износе возникают дополнительные динамические нагрузки и прочность деталей уменьшается, что повышает вероятность неожиданных поломок и аварий.

Большинство деталей строительных машин подвергается воздействию различных видов изнашивания. Преобладающим является механическое, которое подчиняется определенной закономерности. Изнашивание деталей может быть естественным и форсированным. Естественное изнашивание получается в результате старения машины (в связи с этим происходит изменение физико-механических свойств металла и трения, нарушение зазоров в сопрягаемых поверхностях деталей), различных тепловых и химических воздействий среды. Такое изнашивание имеет закономерный характер. На рис. 16.1 процесс изнашивания деталей представлен графически. По горизонтальной оси откладывается время работы детали в часах, а по вертикальной — износ детали в микронах. Кривая изнашивания имеет участок ОА (период приработки детали), участок АВ (период нормального естественного изнашивания) и участок ВС (период форсированного изнашивания детали).

В течение первого периода эксплуатации машины — периода приработки сопряженных деталей — изнашивание трущихся поверхностей происходит интенсивно. За некоторое время t\ трущиеся поверхности деталей подготавливаются к восприятию эксплуатационных нагрузок. Новые детали имеют поверхности со значительными неровностями, а, следовательно, и небольшую площадь соприкосновения. По мере приработки эти неровности сглаживаются, фактическая площадь контакта увеличивается, и скорость изнашивания уменьшается.

В процессе приработки деталей режим работы машины должен быть значительно облегчен, иначе большое тепловыделение в зонах трения может привести к сплавлению и отрыву частиц металла сопряженных поверхностей. При этом смазка разжижается и обильно загрязняется металлической пылью.

К концу приработки скорость нарастания износа уменьшается, приближаясь к некоторой постоянной величине, и наступает период нормального изнашивания.

На участке АВ износ продолжается, но интенсивность его при нормальных условиях работы сопряжения незначительна. Отрезок времени t2 соответствует большей части работы механизма, когда износ нарастает равномерно, почти по прямой линии.

По мере изнашивания деталей зазоры в подвижных сопряжениях увеличиваются, вызывая дополнительные динамические нагрузки и ухудшение условий смазывания трущихся поверхностей. После достижения некоторой величины износа (участок кривой от точки В и далее) скорость изнашивания резко увеличивается, и наступает третий период работы сопряженных деталей, характеризующийся резким увеличением износа и недопустимым увеличением зазора в сопряжениях. В этот период изменяются геометрическая форма деталей и условия работы поверхностей трения. При этом жидкостное трение может перейти в пограничные области и вызвать выплавление антифрикционного сплава у подшипников, образование задиров на трущихся поверхностях и т. д., поэтому дальнейшая эксплуатация деталей нежелательна.

Такой износ, при котором эксплуатация детали делается невозможной или недопустимой, называется предельным. Предельный износ деталей — это достижение таких размеров и состояния, при которых нормальная работа сопряженных деталей невозможна, так как может привести к аварии, т. е. деталь выработала ресурс.

Допустимыми называются размеры и другие характеристики детали, при которых деталь может быть использована в машине без ремонта. Их определяют исходя из предельных размеров износа деталей.

2. Основы технологии сборки машин. Применяемое оборудование и инструмент

Под сборкой понимают процесс соединения деталей в пары и узлы, деталей в агрегаты, агрегатов, узлов, деталей в машину с соблюдением кинематических схем, посадок, размерных цепей, заданных техническими условиями и сборочными чертежами.

При сборке должны выполняться следующие требования:

- строгая последовательность выполнения операций при сборке машины в соответствии с требованиями технологии; деталь – сопряжение – сборочная единица – узел – агрегат – машина;

- сборка должна выполняться с помощью современных средств (стендов, кантователей, прессов, гайковертов и д.р.);

- перед сборкой детали должны быть промыты, рабочие поверхности протерты и смазаны маслом, каналы продуты;

- перед сборкой необходимо проверить статическую и динамическую балансировку деталей;

- при сборке следует соблюдать зазоры, натяги, разбеги, люфты, соосности, регулировки, затяжку резьб и др. параметры;

- при сборке необходимо тщательно следить за герметичностью сборки трубопроводов, фланцевых соединений, не допуская подтекания топлива, масла, воды, подсоса воздуха;

- при сборке нераскомплектованные детали следует ставить парами по меткам, нанесенным при разборке.

Процесс сборки узлов и агрегатов слагается в основном из ряда типовых сборочных работ (сборка соединений с неподвижными и подвижными посадками, сборка конусных, шлицевых, шпоночных соединений, сборка шестерен и т.д.).

Особенности сборки основных типовых составных частей.

Сборку резьбовых соединений включает: подачу деталей, их установку и предварительное ввертывание, подвод и монтаж инструмента, завинчивание, затяжку, отвод инструмента, дотяжку, стопорение от самоотвинчивания. По ориентировочным подсчетам резьбовые соединения составляют более 70% от всех соединений, имеющихся в современных конструкциях машин. Трудоемкость сборки этих соединений занимает 25…30% в общем объеме сборочных работ.

На качество сборки резьбовых соединений большое влияние оказывают состояние опорных поверхностей деталей; состояние и точность изготовления резьб; жесткость скрепляемых деталей; прочность стопорных устройств; отсутствие искривлений и перекосов на сопрягаемых поверхностях.

Стопорение соединений с целью предотвращения самоотвинчивания болтов, винтов, гаек должно производиться правильно выбранными способами и средствами. Существуют следующие способы стопорения: контргайкой, проволокой, шплинтом, пружинными, тарельчатыми шайбами, применением герметиков и анаэробных составов, стопорными шайбами и др.

Усилие затяжки (момент) резьб следует выдерживать в определенных пределах, используя динамометрические ключи и рекомендации НТД.

Сборка опор с подшипниками качения. Детали сборочной единицы, собираемые с подшипниками качения, должны быть чистыми, посадочные места на валу и в корпусе подшипника должны иметь установленную техническими требованиями форму и надлежащую шероховатость поверхности.

Усилие запрессовки должно передаваться непосредственно и исключительно на торец сопрягаемого кольца: внутреннего – при напресовке на вал и наружного – при постановке в корпусе подшипника. Передача усилия через шарики, ролики, сепараторы при монтаже подшипников запрещена.

Правильно посаженный подшипник должен легко и плавно вращаться от руки без заметного торможения. Радиальный люфт подшипника оценивают осевым перемещением внутреннего кольца относительно наружного, он должен быть 0,15…0,25 мм.

Сборка подшипников скольжения. В тракторах, автомобилях, сельскохозяйственных машинах применяются подшипники скольжения, конструктивно оформленные в виде втулок или разъемных вкладышей.

Втулки чаще запрессовывают в корпуса с натягом. Реже их устанавливают с подвижной посадкой и при этом стопорят.

Усилие следует прилагать равномерно по всей окружности запрессовываемой детали, применяя специальные оправки. При этом очень важно установить ее правильно для предотвращения перекоса. Перед запрессовкой втулка и отверстие корпуса должны быть тщательно очищены, а острые углы – опилены. Для предотвращения появления задиров поверхность детали смазывают минеральным маслом. Следует иметь в виду, что после запрессовки внутренний диаметр втулки уменьшается. Поэтому втулки растачивают или развертывают после запрессовки в корпусе.

При сборке подшипников скольжения необходимо проверять соосности опор и масляный зазор в сопряжении.

Сборка прессовых соединений. Надежность прессовых соединений зависит от размеров, геометрической формы, шероховатости деталей, а также от способа формирования соединения. Размеры, геометрическая форма, шероховатость деталей соединения должны соответствовать техническим требованиям. Соединения с неподвижными посадками собираются путем запрессовки одной детали в другую вхолодную при помощи гидравлических или механических прессов. Усилие запрессовки контролируется манометром пресса.

Детали небольших диаметров и со слабым натягом собирают при помощи ручного пресса или вручную ударами молотка, изготовленного из мягкого материала. При этом надо пользоваться приспособлениями, позволяющими равномерно распределять ударную силу. Во избежание перекосов на деталях делают фаски, используют центрирующие оправки, специальные приспособления.

Детали значительных диаметров, а также с большим натягом собирают после предварительного нагрева охватывающей детали или охлаждения охватываемой. Общий нагрев деталей не должен превышать 5000 С. Нагревают детали в масле или расплавленном свинце, а охлаждают в жидком азоте.

Сборка шпоночных соединений. При сборке ряда деталей применяют призматические и сегментные шпонки. Особое внимание уделяют подгонке шпонок по торцам и зазору по наружной стороне шпонки.

Обычно шпонку устанавливают в паз вала плотно или с натягом, а в пазу охватывающей детали создают более свободную посадку. Люфт шпонок в канавках валов не допускается. Охватывающая деталь не должна «сидеть» на шпонке. Ее необходимо центрировать по цилиндрической или конической поверхности вала. При этом между верхней плоскостью шпонки и впадиной паза должен быть достаточный зазор.

При сборке шпонок небольших размеров применяют молотки или оправки из цветного металла. Целесообразнее запрессовывать шпонки прессом или специальными струбцинами.

Сборка шлицевых соединений. Шлицевое соединение деталей может быть подвижным и неподвижным. Независимо от вида шлицевого соединения сборку следует начинать с осмотра состояния шлицов обеих деталей. Не допускаются забоины, задиры, заусенцы. Особое внимание должно быть уделено осмотру внешних кромок и закруглений внутренних углов шлицов. При подвижной посадке шестерни на шлицевом валу должны свободно перемещаться вдоль вала без заедания и не должна иметь на нем люфта.

При сборке шлицевого соединения по шлицевому валу подбирают сопрягаемую деталь (шестерню, муфту и др.).

Необходимость этого вызывается тем, что в процессе механической обработки не удается обеспечить точность сопрягаемых поверхностей.

После сборки шестерни со шлицевым валом ее проверяют на биение при помощи индикатора на призмах или в специальных центрах.

Герметизация при сборке машин. Герметизацию картеров, корпусов, полостей машин можно обеспечить:

- применением прокладочного материала: картона, паронита, бумаги, ткани, резины, пробковых прокладок, самотвердеющих и жидких прокладок (герметиков, замазок, паст);

- применением специальных устройств: магнитожидкостных уплотнителей, сальников (самоподжимных, простых, резиновых, войлочных, комбинированных);

- применением микроконусов.

3. Ремонт чугунных и алюминиевых деталей сваркой

Свариваемость чугуна.

Чугун относится к материалам, обладающим плохой технологической свариваемостью. Основные трудности при сварке обусловлены высокой склонностью его к отбеливанию, т.е. появлению участков с выделениями цементита, а также образованию трещин в шве и околошовной зоне. Кроме того, чугун имеет низкую по сравнению со сталью температуру плавления (1200-1250оС) и быстро переходит из жидкого состояния в твёрдое. Это вызывает образование пор в шве, поскольку интенсивное выделение газов из сварочной ванны продолжается и на стадии кристаллизации.

Повышенная жидкотекучесть чугуна затрудняет удержание расплавленного металла от вытекания и усложняет формирование шва. Вследствие окисления кремния на поверхности сварочной ванны возможно образование тугоплавких оксидов, что может привести к непроварам.

При выборе способа сварки чугуна необходимо учитывать следующие особенности:

· высокая его хрупкость при неравномерном нагреве и охлаждении может вызвать появление трещин в процессе сварки;

· ускоренное охлаждение приводит к образованию отбеленной прослойки в околошовной зоне и затрудняет его дальнейшую механическую обработку;

· сильное газообразование в жидкой ванне может вызывать пористость сварных швов;

· высокая жидкотекучесть чугуна обусловливает необходимость в ряде случаев подформовки.

Чугунные детали, работающие длительное время при высоких температурах, почти не поддаются сварке. Это происходит в результате того, что под действием высоких температур (300-400оС и выше) углерод и кремний окисляются, и чугун становится очень хрупким. Чугун, содержащий окислённый углерод и кремний, называют горелым.

Плохо свариваются также чугунные детали, работающие длительное время в соприкосновении с маслом и керосином. Поверхность чугуна пропитывается маслом и керосином, которые при сварке сгорают и образуют газы, способствующие появлению сплошной пористости в сварном шве.

Способы сварки чугуна.

Сварку чугуна применяют при ремонтно-восстановительных работах и для изготовления сварно-литых конструкций. Чугун сваривают преимущественно при устранении дефектов литья в чугунных отливках до и после механической обработки, а также при ремонте деталей.

К сварным соединениям чугунных деталей в зависимости от условий эксплуатации предъявляются различные требования - от декоративной заварки наружных дефектов до получения соединений, равнопрочных с основным металлом.

Чугун можно сваривать дуговой сваркой металлическим или угольным электродом, порошковой проволокой, газовой сваркой и другими способами.

Наиболее часто способы сварки чугуна классифицируют по состоянию свариваемой детали. В зависимости от температуры предварительного подогрева различают сварку с подогревом (горячую сварку) и без подогрева (холодную сварку).

Горячую дуговую сварку чугуна применяют в случаях, когда металлом шва должен быть чугун, по своим свойствам приближающийся к свойствам основного металла детали.

Холодную дуговую сварку чугуна выполняют на обрабатываемых и обработанных поверхностях деталей, когда дефекты литья незначительны или средних размеров, когда они несквозные или сквозные, но небольшой протяжённости и, наконец, когда наплавляемый металл не предусмотрен в виде чугуна. При холодной сварке свариваемые детали не подвергают предварительному нагреву.

Особенности применения различных способов дуговой сварки чугуна показаны в таблице 1. Выбор способа и технологии сварки зависит от требований к сварному соединению. При выборе технологии сварки учитывают необходимость подогрева металла, а также механической обработки металла шва и околошовной зоны после сварки.


Таблица1.

Области применения различных способов дуговой сварки чугуна.

Способ сварки Область применения Характеристика наплавленного металла
Горячая ванная ручная чугунными электродами и механизированная порошковой проволокой. Различные дефекты крупных размеров на обрабатываемых, обработанных и ответственных необрабатываемых поверхностях Хорошие обрабатываемость и плотность, макроструктура, твёрдость, прочностные показатели аналогичны основному металлу.
Ручная электродами на медно-никелевой основе. Несквозные дефекты небольших и средних размеров на обработанных поверхностях. В отдельных случаях сквозные дефекты небольшой протяжённости. Хорошие обрабатываемость, плотность и прочность.
Ручная электродами на железо-никелевой основе. Различные дефекты небольших и средних размеров на поверхностях отливок и деталей. Хорошие обрабатываемость, плотность и прочность. Цвет совпадает с цветом основного металла.
Ручная электродами на основе низкоуглеродистой стали со специальным покрытием. Несквозные дефекты небольших размеров на обработанных поверхностях. Твёрдость и цвет совпадают с твёрдостью и цветом основного металла.
Ручная электродами на медно-стальной основе. Сквозные дефекты на необрабатываемых поверхностях отливок и стенках резервуаров. Высокие плотность и прочность. Обрабатываемость затруднена. Отличается по цвету.
Холодная ручная стальными электродами. Несквозные дефекты на необрабатываемых поверхностях отливок. Высокая твёрдость, недостаточные плотность и прочность.

Горячая сварка чугуна.

Страницы: 1, 2


Copyright © 2012 г.
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна.