Восстановление вала

Содержание

Содержание

Введение

1. АНАЛИЗ КОНСТРУКЦИИ И УСЛОВИЙ РАБОТЫ

2. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ОЧИСТКИ ДЕТАЛИ

2.1.Обоснование требований к качеству очистки и способов ее контроля

2.2. Характеристика загрязнений и выбор способов очистки

2.3. Выбор оборудования моющих сред и режимов очистки

3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ДЕФЕКТАЦИИ ДЕТАЛИ

3.1. Характеристика дефектов,

3.2. Выбор способов и средств контроля

3.3.Технологический маршрут дефектации

4.ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛИ

4.1. Обоснование способов устранения дефектов и восстановления детали

4.2. Выбор технологических баз и средств базирования

4.3. Технологический маршрут восстановления детали

4.4. Разработка и нормирование технологических операций

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Комплект документов на технологический процесс восстановления вала

Введение

Выполняемая тема курсового проекта «Разработать технологический процесс восстановления вала» является актуальной, так как в настоящее время ремонтно-обслуживающие предприятия осваивают технологию ремонтных работ, связанных с восстановлением работоспособности сельскохозяйственных машин. В зависимости от конкретных требований, предъявляемых к восстановлению деталей, материалу деталей и условий работы применяют различные способы восстановления. Применение того или иного способа связано также и с техническим оснащением ремонтного предприятия и объема работ, на который оно рассчитано. Для повышения надежности и долговечности машин необходимо внедрить в практику применение новых износостойких материалов, постоянно механизировать и автоматизировать процессы. Экономическая целесообразность восстановления деталей обусловлена прежде всего возможностью повторного (очень часто неоднократного) использования 6575% деталей. Себестоимость восстановления деталей не превышает 75% стоимости новых, а расход материалов в 1520 раз ниже, чем при изготовлении деталей.

При разработке технологии восстановления используются типовые проектные решения, приведенные в литературе. Наряду с этим за методическую основу разработки приняты рекомендации приведенные в [1], [2].Это в первую очередь относится на проектные материалы: ремонтный чертеж, схема технологического процесса восстановления детали, разработка средств малой механизации.

При работе над проектом широко использовались данные [3], [4]. Разработанные в курсовом проекте материалы могут быть использованы в практической работе при решении следующих задач: разработка ремонтных чертежей, проектирование схем технологического процесса разборки (сборки) сборочных единиц, конструирование средств малой механизации ремонтных работ.

Анализ конструкции и условий работы детали

Износ вала определяется циклическими нагрузками, режимом смазывания и степенью его стабильности, скоростью перемещения поверхностей трения, степенью агрессивности окружающей среды, качеством обработки и состоянием поверхностей трения и т.д.

Вал имеет ряд цилиндрических поверхностей, являющиеся посадочными поверхностями под подшипники качения, резьбовую поверхность, а также шлицы, которые работают на срез и смятие. Также присутствуют конические поверхности и галтели. Непостоянство, а также большая величина передаваемых нагрузок сказывается на долговечности рабочих поверхностей и способствует более быстрому появлению дефектов.

В процессе эксплуатации вала возникает ряд дефектов:

1. Износ поверхности под подшипник до размера менее Ø39,99 мм;

2. Износ поверхности под подшипник до размера менее Ø44,99 мм;

3. Повреждение резьбы М 33х1,5 – 8g;

4.Повреждение резьбы М 30х1,5 – 8g;

В нашем случае рассматривается два дефекта: износ посадочной поверхности под подшипник до размера менее Ø39,99 (деф.1), повреждение резьбы М 33 х 1,5 – 8g (деф. 3).

Существуют выбраковочные признаки, при которых деталь не подлежит восстановлению и сдается в утиль – это трещины и изломы. Физически эти дефекты можно устранить, но долговечность такой детали будет очень мала, т.к. вал подвергается постоянным силовым нагрузкам и восстановленная от трещин и изломов, очень быстро снова выйдет из строя. Подобное восстановление экономически неоправданно, и деталь с трещинами и изломами подлежит замене на новую.

Вал имеет длину L = 361,5 +1,35 мм. материал детали Сталь 40Х ГОСТ 454371.

Разработка технологии дефектации детали

3.1 Характеристика дефектов

В данном курсовом проекте необходимо спроектировать технологический процесс восстановления детали - вал.

В нашем случае рассматривается два дефекта: износ посадочного места под подшипник до размера менее (деф.1) и повреждение резьбы

М 30х1,5 – 8g (деф.3).

Существуют выбраковочные признаки, при которых деталь не подлежит восстановлению и сдается в утиль – это трещины, проходящие по поверхности отверстия, и изломы. Физически эти дефекты можно устранить, но долговечность такой детали будет очень мала, т.к. вал подвергается постоянным силовым нагрузкам, и восстановленная от трещин и изломов вал очень быстро снова выйдет из строя. Подобное восстановление экономически неоправданно, и деталь с трещинами и изломами подлежит замене на новую

3.2 Выбор способов и средств их контроля

При приемке детали в ремонт сначала производим внешний осмотр невооруженным взглядом или при помощи лупы, проверяем на ощупь, простукиваем. Таким образом, мы выявляем трещины, забоины, риски, обломы, пробоины, вмятины, задиры.

Затем, используя универсальный и специальный инструмент микрометр гладкий МК501 ГОСТ 650790 определяем геометрические параметры детали, выявляем дефекты формы, зазоры и натяги.

Для обнаружения скрытых дефектов, проверки твёрдости, контроля взаимного положения элементов деталей используют специально предназначенные для этого приборы и приспособления, такие как магнитный дефектоскоп PARKER DA1500;

3.3 Технологический маршрут дефектации детали

При проведении дефектации руководствуемся рабочим чертежом детали и НТД на данную деталь.

При проектировании технологического процесса дефектации детали составляем карту эскизов детали и карту технологического процесса дефектации. Средства контроля (оборудование и инструмент) по каждому дефекту сводим в таблицу.

Проектирование технологического процесса восстановления детали

4.1 Обоснование способов устранения дефектов и восстановления детали

В качестве типового варианта использовал «Ремонтные чертежи и карты технологических процессов восстановление деталей автомобилей, тракторов, сельскохозяйственных и животноводческих машин». Там были предложены следующие устранения дефектов:

Износ поверхности вала под подшипники - наплавить в среде СО2.

Повреждение резьбы - наплавить в среде СО2.

Износ поверхности вала под подшипники – править ленту контактным способом.

Износ поверхности вала под подшипники – вибродуговая наплавка.

Для устранения каждого дефекта должен быть выбран рациональный способ, т.е. технически обоснованный и экономически целесообразный.

Рациональный способ восстановления деталей определяют, пользуясь критериями: технологическим (применяемости), техническим (долговечности) и технико-экономическим (обобщающим).

Технологический критерий характеризует принципиальную возможность применения нескольких способов восстановления, исходя из конструктивно-технических особенностей детали или определенных групп деталей. К их числу относятся: геометрическая форма и размеры, материал, термическая или другой вид поверхностной обработки, твердость, шероховатость поверхности и точность изготовления детали, характер нагрузки, вид трения и износа, размеры износа.

По технологическому критерию для дефекта №1 и 3 как основной способ восстановления принимаем способ наплавки в среде СО2 . Альтернативные способы восстановления, с которыми произведём сравнение эффективности – вибродуговая наплавка и контактная приварка ленты.

Основные преимущества наплавки в среде СО2 по сравнению с различными видами наплавки – это то, что в данном способе отсутствуют вредных выделения и образования шлаковой корки, наплавка легко механизируется и автоматизируется (что позволяет повысить производительность труда в 2...3 раза, уменьшить расход наращиваемого металла почти в 4 раза, улучшить условия труда).

Технический критерий(долговечности) оценивает каждый способ (выбранный по технологическому признаку) устранения дефектов детали с точки зрения восстановления свойств поверхностей, т.е. обеспечения работоспособности за счет достаточной твердости, износостойкости и сцепляемости покрытия восстановленной детали.

Для каждого из выбранных нескольких способов восстановления определяем комплексную качественную оценку по значению коэффициента долговечности

4.2 Выбор технологических баз и средств базирования

Базами служат поверхности, линии, точки или их совокупности, необходимые для ориентации детали на станке, ее расположения в узле или изделии и измерения. По назначению они бывают конструкторские, технологические и измерительные.

Конструкторские базы — совокупность поверхностей (линий, точек), от которых заданы размеры и положения деталей и узлов при разработке конструкции машины.

Технологические базы — поверхности (линии и точки), служащие для установки детали на станке и ориентирующие ее относительно режущего инструмента.

Измерительные базы — поверхности (линии или точки), от которых измеряют выдерживаемые размеры.

Технологические базы разделяют на основные и вспомогательные:

Основная технологическая база — поверхность (линия, точка), которая используется для ориентации детали на станке, в узле или машине.

Вспомогательные технологические базы — поверхности (линии, точки), которые необходимы при установке детали на станке, но при этом они не влияют на ее работу в машине.

Выбирая технологические базы, следует руководствоваться следующими положениями:

1. Использование вспомогательных баз. В качестве технологических баз используют вспомогательные базы, так как основные, являясь поверхностями соединения, изнашиваются в процессе эксплуатации и не могут служить технологическими.

2. Использование основных баз. У некоторых деталей вспомогательных баз нет, а основные изношены. В качестве технологической выбирают наименее изношенную основную базу, обрабатывают ее и, используя как основную

технологическую базу, обрабатывают остальные поверхности.

3. Использование баз соединяемой детали. В некоторых случаях обрабатываемую деталь более точно можно установить на станок вместе с соединяемой деталью.

4. Создание новых баз. В случае невозможности использования баз, применяемых при изготовлении деталей, следует в качестве их выбирать обработанные поверхности, которые связаны с поверхностью прямым, возможно, более точным размером. При этом необходимо совмещение установочной и измерительной баз. В противном случае точность детали ухудшается (возникает так называемая погрешность базирования).

5. Обработка при минимальном числе баз. Лучше всего вести обработку (подготовительную, нанесение покрытия и заключительную механическую) на постоянных базах. В случае их перемены точность обработки снижается.

Руководствуясь вышеуказанными положениями, для восстановления нашей детали выбираем следующие базы:

- поверхности вращения вала;

- конические поверхности центровочных отверстий вала.

4.4. Разработка технологических операций

Приступая к разработке маршрутной карты, по всем дефектам намечают последовательность выполнения операций технологического процесса восстановления. При этом строго придерживаются следующих основных положений:

выполняют операции по восстановлению базовых поверхностей; за установочные базы принимают поверхности деталей, не изношенные или имеющие наименьший износ; при восстановлении деталей стремятся использовать базы, принятые при их изготовлении; выдерживают единство технологических и конструкторских баз;

предусматривают операции, при которых снимается наибольший слой металла — черновая обработка (к ним можно отнести проточку поверхности перед наплавкой, удаление изношенной резьбы и др.);

в одной операции совмещают восстановление нескольких изношенных поверхностей, если их восстанавливают одним технологическим способом (сваркой, наплавкой, гальваническим покрытием, слесарно-механической обработкой и др.);

если при восстановлении детали используют механическую обработку и обработку, связанную со значительным нагревом (сварку, наплавку, закалку), то их выполняют в таком порядке: черновая механическая операция, связанная со значительным нагревом детали, и правка, затем чистовая механическая операция (например, шлифовальная);

не совмещают чистовые и черновые операции, так как их

в конце технологического процесса предусматривают финишные операции (чистовую проточку, шлифовальную, полировальную операции и др.);

контрольные операции записывают, как правило, в конце технологического процесса.

Проведем подбор и расчет технологических режимов для шлицешлифовальной операции .

Заключение

В результате выполнения данного курсового проекта был проведен анализ конструкции, условий работы и дефектов детали. Рассмотрены возможные загрязнения, критерии очистки и требования к очистке ремонтируемой детали. Рассмотрены способы очистки и средства очистки. Выбрано необходимое оборудование и режимы очистки детали.

Спроектирован технологический процесс дефектации. Выбран необходимый измерительный инструмент. Выявлены дефекты которые необходимо устранить.

Проведен анализ возможных способов устранения и выбран наиболие применимый. Из множества способов устранения указанных в задании дефектов выбран способ восстановления наплавка в среде СО2 (с использованием проволоки 1,2 Нп30ХГСА ГОСТ 454371). Этот способ является наиболее подходящим, экономически выгодным и перспективным. Выбраны необходимые базы и средства базирования. Спроектирован технологический маршрут восстановления, произведен расчет режимов и норм времени

Восстановлены резьба М33х1,58g, посадочная поверхность под подшипник Ø40 мм.

Литература

1. Технология ремонта машин/ Е.А. Пучин [и др.]; под общ. ред. Е.А. Пучина.-М.: КолосС, 2007.- 488с.: ил.

2. Н.В. Молодых, А.С. Зенкин .Восстановление деталей машин/ Молодых Н.В., Зенкин А.С.- М.: Машиностроение, 1989 – 479.

3. Ремонт машин. Курсовое и дипломное проектирование/В.П.Миклуш [и др.]; под общ. ред. В.П.Миклуша. - Мн.: БГАТУ,2004.- 490с.

4. Обработка материалов резанием(Справочник технолога)/А.А. Панов [и др.]; под общ. ред. А.А. Панова. -М.: Машиностроение. - 1988.736с.:ил

5. Нормативы времени на разборочные, сборочные и ремонтные работы/ ГОСНИТИ; редкол.: В.Я Трофименко [и др.]. – М.: ГОСНИТИ.263с.

6. Обработка металлов резанием/ Г.А. Монахов [и др.]; под общ. ред. Г.А. Монахова.- М.: Машиностроение. - 1988.430с.:ил.

7. В.А. Матвеев, И.И. Пустовалов “Техническое нормирование ремонтных работ в сельском хозяйстве”, - М.: Колос, 1979 – 288.

8. Справочник технолога- машиностроителя в 2-х томах/ А.М. Дальский [и др.]; под общ. Ред. А. М. Дальского.-М.: Машиностроение,2001г., 944с., ил.