Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / ДИПЛОМНАЯ РАБОТА, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МАШИНЫ И ОБОРУДОВАНИЕ

Разработка технологического процесса ремонта гидравлического распределителя Р80

cool_lady 2475 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 99 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 09.04.2021
ВКР содержит страницы печатного текста, 9 листов графической части. Объектом исследования является ремонтно-техническая база предприятия. Цель работы – повышение эффективности ремонта техники внедрением новой технологии ремонта гидравлических распределителей восстановлением и упрочнением изношенных деталей методом электроискровой обработки. В работе разработана новая технология ремонта гидравлических распределителей восстановлением и упрочнением изношенных деталей методом электроискровой обработки. Разработано специальное приспособление для выпрессовки седел клапанов. Спроектирован участок ремонта гидрораспределителей. В работе рассмотрены вопросы безопасности и экологичности на участке. В заключении приведены экономические показатели эффективности предлагаемых мероприятий.
Введение

Механизация сельскохозяйственного производства определяет отношение государства к главнейшей отрасли экономики – сельскому хозяйству. Она включает в себя важнейшую составную часть – ремонт машинно-тракторного парка, развивающийся параллельно с производством новой техники. Ремонтно–обслуживающая база в агропромышленном комплексе включает в себя три блока: блок ремонтно–обслуживающих производств сельскохозяйственных предприятий и других владельцев машин, блок ремонтно–технических предприятий, включая ремонтные заводы, и блок торгово–снабженческих предприятий. Огромное значение для сельского хозяйства имеет технический сервис. Технический сервис в сельском хозяйстве – это комплекс услуг по эффективному использованию машин в АПК, поддержанию их в исправном состоянии, включая обслуживание и ремонт в течение всего периода эксплуатации, обеспечение сельскохозяйственных предприятий машинами, запасными частями, топливо - смазочными и другими материалами. Технический сервис организует сбор информации о качестве машин (производительности, экономичности, надежности, приспособленности к условиям и т.д.) с целью разработки программ их совершенствования, модернизации выпускаемых или разработки новых моделей. Технический сервис обобщает заявки на машины, организует внеочередные и плановые поставки – продажи их запасных частей, технической документации, рекламных материалов, ремонтно–технологического оборудования. Восстановление деталей - это комплекс операций по устранению основных дефектов, обеспечивающий возобновление работоспособности и параметров, установленных в нормативно-технической документации. Затраты на капитальный ремонт основных машин составляют 15-24% ежегодных затрат на все ремонтно – обслуживающие работы. Одна часть этих затрат увеличит затраты по статье «текущий ремонт», а вторая даст экономию в этих затратах и значительно сократит капиталовложения на создание индустриальных предприятий полнокомплектного капитального ремонта машин. Оснащение предприятий технического сервиса новым оборудованием, позволяет во много раз увеличить долговечность и надежность деталей и узлов. В последние годы на ремонтных предприятиях РФ широко внедряются электрофизические методы восстановления. ВКР посвящена совершенствованию и более эффективной работе ремонтно-технической базы предприятия за счет внедрения новой технологии ремонта гидравлических распределителей восстановлением и упрочнением изношенных деталей методом электроискровой обработки.
Содержание

Введение................................................................................................... 1 Аналитическая часть. Состояние вопроса разработки новой технологии ремонта гидравлических распределителей восстановлением и упрочнением изношенных деталей методом электроискровой обработки............................................................................................. 1.1 Анализ причин отказов и нарушения работоспособности гидравлических распределителей............................................................ 1.2 Анализ способов восстановления соединений «золотник-корпус» гидравлических распределителей............................................................. 1.3 Физические основы и сущность реализации процесса электроискровой обработки...................................................................... 1.4 Результаты теоретических исследований снижения коэффициента трения и повышения износостойкости пар трения образованных с использованием метода электроискровой обработки............................... 2 Технологическая часть............................................................................ 2.1 Исследование дефектов и износов деталей гидрораспределителей 2.2 Выбор режимов работы установки и времени наплавки.................... поясков золотников............................................................................. 2.3 Металлографические исследования покрытий, полученных электроискровой обработкой.......................................... 2.4 Оценка триботехнических свойств покрытий, полученных методом электроискровой наплавки............................... 2.5 Разработка новой технологии ремонта гидравлических распределителей восстановлением и упрочнением изношенных деталей методом ЭИО.......................................................................... 2.6 Общая трудоемкость ремонта............................................................ 2.7 Обоснование режимов работы и определение фондов времени.......... 2.8 Расчет количества оборудования и рабочих постов............................ 2.9 Расчет численности персонала............................................................ 2.10 Расчет производственных, вспомогательных и административно- бытовых помещений................................................................................ 2.11 Разработка компоновочного плана и планировка специализированного участка.....................................................................
Список литературы

1. Дипломное проектирование: Учебное пособие для вузов / О.Н. Дидманидзе, Е.А. Пучин, В.М. Корнеев, И.Н. Кравченко и др.; Под общ. ред. О.Н. Дидманидзе. – М.: Изд-во УМЦ «Триада», 2006. – 325 с. 2. Экономика технического сервиса на предприятиях АПК/Ю.А. Конкин, К.З. Бисултанов, М.Ю. Конкин и др.; Под ред. Ю.А. Конкина. – М.: КолосС, 2005. – 368 с. 3 Черкун, В.Е. Ремонт тракторных гидравлических систем. – М.: Колос, 1984. – 253 с. 4 Барышев, В.И. Повышение технического уровня и надежности гидропривода тракторов и сельхозмашин в эксплуатации. Автореф. дисс. ... д.т.н. – М., 1991. – 170 с. 5 Кандыба, С.В. Износ и долговечность гидравлических систем экскаваторов. – Грозный: Чечено-Ингушское кн. изд-во, 1967. – 100 с. 6 Розенфельд, И.Л. Коррозия и защита металлов (локальные коррозионные процесы). – М.: Металлургия, 1970. – 448 с. 7 Величко, С.А. Восстановление и упрочнение электроискровой наплавкой изношенных отверстий чугунных корпусов гидрораспределителей (на примере корпуса гидрораспределителя Р75) – Автореф. дисс…к.т.н., – Саранск, 2000. – 19 с. 8 Современные способы восстановления изношенных деталей машин, ГОСАГРОПРОМ СССР. – М., 1987. – 29 с. 9 Молодык, Н.В., Зенкин, А.С. Восстановление деталей машин. Справочник. – М.: Машиностроение, 1989. – 480 с. 10 Богорад, Л.Я. Хромирование. – Л.: Машиностроение, 1984. – 121 с. 11 Ачкасов, К.А. Прогрессивные способы восстановления деталей. – М.: Колос, 1984. – 100 с. 12 Кубейсинов, М.К. Восстановление золотников гидрораспределителей наплавкой намораживанием. - Автореф. дисс... к.т.н. – М., 1988. – 16 с. 13 Тихонов, А.А. Обоснование и разработка технологии алитирования при ремонте деталей гидроагрегатов сельскохозяйственной техники. – Автореф. дисс.... к.т.н., – Нижний Новгород., 1991. – 18 с. 14 Буйлов, В.Н. Разработка способа наплавки в жидких теплоносителях для восстановления деталей. – Автореф. дисс...к.т.н., – Саратов, 1996. – 19 с. 15 Черноиванов, В.И., Андреев, В.Н. Новые технологические процессы и оборудование для восстановления деталей сельскохозяйственной техники. – М.: Высшая школа, 1983. – 103 с. 16 Сергеев, В.З. Восстановление и упрочнение деталей с применением порошковых материалов: Обзорная информация. Госагропром СССР Агро НИИТЭИИТО. – М., 1986. – 40 с. 17 Куликов, Н.Д., Комаров, В.А., Бурланков, С.П. Организация и технология проектирования предприятий ремонтно-технического сервиса. – Саранск: Изд-во Мордов. ун-та; 2002. – 124 с. 18 Бабусенко, С.М. Проектирование ремонтно-обслуживающих предприятий. – М.: Агропромиздат, 1990. – 352 с. 19 Конкин, Ю.А. Экономика ремонта с/х техники. М. Колос 1990. 20 Организация и планирование производства на ремонтных предприятиях/Под ред. Ю.А. Конкина.- М.: Колос,1981. – 367с. 21 Методические указания по анализу хозяйственной деятельности и выполнению экономической части дипломной работы для студентов специальности «Механизация сельского хозяйства»/М.А. Ананьев, М.К. Волков. – Саранск: Мордовский госуниверситет, 1994. – 47 с. 22 Бурумкулов, Ф.Х., Лезин, П.П., Сенин, П.В., Иванов, В.И., Величко, С.А., Ионов, П.А. Электроискровые технологии восстановления и упрочнения деталей машин и инструментов (теория и практика)/ Под. ред. Ф. Х. Бурумкулова. – Саранск: «Красный Октябрь», 2003. – 600 с. 23 Лезин, П.П. Основы надежности сельскохозяйственной техники. –Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1997. – 223 с. 24 Серый, И.С., Смелов, А.П., Черкун, В.Е. Курсовое и дипломное проектирование по надежности и ремонту машин. – 4-е изд. – М.: Агропромиздат, 1991. – 184 с. 25 Бабусенко, С.М. Надежность и ремонт машин. Методические указания по изучению дисциплины и задания для курсовой работы. – М.: Агропромиздат, 1988. – 73 с. 26 Ремонт машин / Под ред. Тельнова, Н.Ф. – М.: Агропромиздат, 1992. – 560 с. 27 Комаров, В.А. Формирование структуры и содержание ремонтно-обслуживающих воздействий автомобилей с/х назначения (монография) – Саранск, изд-во Мордов. ун-та, 2003. 200 с. 28 Курсовое проектирование по метрологии, стандартизации и квалиметрии: Учеб. пособие / П.В. Сенин. – Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1997. – 80 с. 29 Методические указания по выполнению раздела “Безопасность и экологичность” в дипломных проектах / А.П. Савельев, С.К. Дерябин и др. –Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1994. – 36 с. 30 Шкрабак, B.C., Луковников, А.В. Охрана труда: Учебник для вузов. – 6-е изд., перераб. и доп. – М.: Агропромиздат, 1991. – 319 с. 31. Ерохин, М.Н. Детали машин / М.Н. Ерохин, С.П. Казанцев – М.: ТРАНСЛОГ, 2018. – 410 с. 32. Жуков, К.П. Проектирование деталей и узлов машин / К.П. Жуков Ю.Е. Гуревич – М.: Машиностроение, 2014. – 648 с.
Отрывок из работы

1. Аналитическая часть Состояние вопроса разработки новой технологии ремонта гидравлических распределителей восстановлением и упрочнением изношенных деталей методом электроискровой обработки Современные тракторы, комбайны, автомобили, сельскохозяйственные машины оснащаются значительным количеством гидрофицированных узлов и агрегатов. От их технического состояния во многом зависит надежность и эксплуатационные показатели техники. Раздельно-агрегатные гидравлические привода тракторов, автомобилей и мелиоративных машин базируются на следующих основных элементах: насосе, гидрораспределителе, силовом цилиндре и баке. В реальных системах имеет место несколько силовых цилиндров и даже несколько распределителей. Распределитель служит для подачи рабочей жидкости от насоса к силовым цилиндрам и отвода ее из цилиндров в бак, разгрузки насоса путем холостого перепуска рабочей жидкости в бак (при неработающих цилиндрах), а также для предохранения всей системы от перегрузки. В раздельно-агрегатных гидравлических системах тракторов применяют унифицированный клапанно-золотниковый гидравлический распределитель с четырехпозиционными золотниками, положение «нейтральное», два рабочих («подъем» и «опускание») и «плавающее», и вспомогательными автоматическими устройствами. При нейтральном положении золотника масло, подаваемое насосом, перепускается через распределитель в бак. При этом полости цилиндра закрыты и агрегатируемое орудие удерживается в заданном положении. При рабочих положениях золотника масло поступает в одну из полостей цилиндра и вытекает из второй через распределитель в бак. При плавающем положении золотника обе полости цилиндра соединены между собой и через сливную магистраль распределителя с баком. При этом поршень в цилиндре можно свободно перемещать под действием сил, приложенных к штоку, что обеспечит опускание орудия под действием собственного веса и копирование рельефа почвы в процессе работы. Все четыре положения золотника определяются фиксаторами. Основными моделями отечественных распределителей раздельно-агрегатного привода сельскохозяйственных машин являются агрегаты с пропускной способностью 80, 100, 160, 200 л/мин. Буква “Р” обозначает распределитель, две-три первые цифры при ней - максимальную подачу насоса в л/мин. Расшифровка обозначения гидрораспределителя сводится к следующему. Р80–Х/Х- ХХХ Г модификация с гидрозамками исполнение третьего золотника, считая от перепускного клапана исполнение второго золотника, считая от перепускного клапана исполнение первого золотника, считая от перепускного клапана исполнение распределителя по конструкции (эксплуатационному назначению) исполнение по давлению номинальный расход, л/мин 1.1 Анализ причин отказов и нарушения работоспособности гидравлических распределителей Надежность отечественных гидроприводов значительно ниже зарубежных. По наработке на отказ гидропривод отечественных тракторов уступает зарубежным аналогам от 6 до 10 раз. Отказы гидропривода составляют 3–7 % от общего числа отказов сельскохозяйственных тракторов (МТЗ–80, ДТ–75М), 9–16 % промышленных (Т–130, ДЭТ–250) и до 30–35 % тракторов Т–330 и комбайнов «Дон–1500». 20 % всех отказов гидросистем происходит по вине гидрораспределителя и до 60 % всех отказов распределителя происходит по вине золотниковой пары. Коэффициент повторяемости дефекта пары трения «золотник-корпус» равен 1.0. Нормативный ресурс гидрораспределителей составляет 8 тыс. мото-часов. Однако, как показали исследования, этот ресурс достигался только в лабораторных испытаниях. По данным работы [1] ресурс распределителей, при эксплуатационных испытаниях в условиях загрязненности рабочей жидкости, составляет 2-4 тыс. мото-часов. В то же время в работе [2] показано, что потребность в новых распределителях удовлетворяется на 50 % от требуемого количества. Необходимо отметить также, что для изготовления прецизионных пар применяют высокосортные конструкционные материалы (золотник гидрораспределителя изготавливают из стали 15Х (цементация, закалка ТВЧ до HRC 56...63), корпус из серого чугуна марки СЧ20 твердостью 170...180 НВ) и высокие технологии с использованием дорогостоящего технологического оборудования и технологической оснастки, высокоточного контрольно-измерительного инструмента. Все это говорит о том, что технологический процесс производства золотниковых пар является дорогостоящим. Для правильного выбора технологии восстановления золотниковой пары и понимания физической сущности отказов гидрораспределителя необходимо проанализировать условия его работы и определить основные причины, вызывающие отказ. Существуют отказы конструкционного, эксплуатационного, ремонтного и производственного характера. Конструкционные отказы (20 % от общего количества) обусловлены ошибками, допущенными при проектировании, нарушениями требований ГОСТ, занижением запасов прочности, ошибками в разработке принципиальных схем и конструкций устройств. Например, золотниковая пара имеет конструктивные недостатки, в результате которых при установке золотника в положение «подъем», шестой его поясок выходит из корпуса. Это приводит к перекосу золотника в отверстии корпуса и ускоряет износ деталей [3]. Производственные (50 %) отказы вызываются нарушением технологии изготовления, не соблюдением требований конструкторской документации при изготовлении, применением некондиционных материалов и комплектующих элементов, недостаточным контролем качества в процессе производства. Как отмечается в работе [3], самое сложное, точное и наиболее трудоемкое при изготовлении соединение, определяющее долговечность работы гидрораспределителя - золотниковая пара. Разность диаметров поясков золотника и отверстия корпуса гидрораспределителя типа Р–75, их овальность и конусность не должны превышать 0,004 мм Диаметры отверстий корпуса и золотников обрабатывают с допуском 0,08 мм с последующей разбивкой на 20 размерных групп при внутригрупповом допуске 0,004 мм. Большое число размерных групп усложняет организацию комплектовки и сборки на заводе-изготовителе, затрудняет последующий ремонт гидрораспределителей. Поэтому изучение причин, обуславливающих значительный диапазон рассеивания размеров деталей пары, повышение стабильности размеров после конечных операций и сокращение числа селективных групп, имеет большое значение для обеспечения надежности гидравлических систем. Конструкционные и производственные отказы, как правило, выявляются в начальный период эксплуатации. Они могут быть выявлены также в процессе приработочных испытаний в заводских условиях. Эксплуатационные отказы (30 %) являются следствием нарушений условий работы, на которые рассчитан данный привод, не соблюдение оговоренных в технической документации правил эксплуатации, низкой квалификации обслуживающего персонала, естественного старения и изнашивания. На безотказность и долговечность гидравлических агрегатов в условиях эксплуатации наибольшее влияние оказывают: режим работы, характер нагрузки и качество рабочей жидкости. К рабочим жидкостям гидросистем предъявляются повышенные требования с точки зрения постоянства химических, физических и других параметров. Не менее 60 % отказов гидропривода отечественных тракторов и сельхозмашин прямо или косвенно связано с загрязнением рабочих жидкостей, из-за неудовлетворительного их хранения, транспортирования и заправки. Исследованиями в работе [4] установлено, что загрязнение отечественных тракторных приводов в 4 раза выше зарубежных. Это связано, в частности, с недостаточно высокой эффективностью систем фильтрации и защиты гидропривода от загрязнений. Так, например, в общей стоимости гидропривода отечественных тракторов затраты на фильтры не превышают 1.0 %, в то время, как в Японии – 2.2 %, ФРГ – 6.3 %, Франции – 2.6 %, Англии – 3.7 %, а в США – 4.3 % [4]. Исследованию загрязненности рабочей жидкости гидросистем и влиянию ее на работоспособность агрегатов посвящены также работы Антипова В.В., Белянина П.Н., Черниченко Ж.С. Анализ литературных источников показал, что, по мнению большинства авторов, прецизионная пара «золотник-корпус» выходят из строя в результате гидроабразивного, эрозионно - кавитационного изнашивания, усталостного выкрашивания, облитерации, коррозии и схватывания [1,3]. Рассмотрим каждый из видов изнашивания и его влияние на износ золотниковой пары. Гидроабразивное изнашивание вызывается посторонними примесями, содержащимися в рабочей жидкости. В работе [3] установлено, что через сапун в бак гидросистемы трактора поступает до 0,3 м3 воздуха в час, в 1 м3 которого содержится от 0,06 до 160 грамм пыли (в зависимости от условий работы). С.П. Гржибовский, исследовав загрязненность гидравлической жидкости отмечает, что содержание твердых частиц может достигать 0,04 % по отношению к массе уже через 300...1000 мото-часов. Механизм гидроабразивного изнашивания заключается в следующем: находящиеся в рабочей жидкости мельчайшие частицы посторонних примесей переносятся потоком в область соединения «золотник-корпус». Частицы, размер которых меньше зазора, проникают через соединение, вызывая гидроабразивное изнашивание пары трения. Частицы, размером значительно больше зазора, не проникают в соединение и не влияют на износ золотниковой пары. Частицы, близкие по размерам к величине зазора между корпусом и золотником, попадают в зазор и вызывают повышенный износ трущихся поверхностей, а в некоторых случаях могут привести к заклиниванию деталей. В зависимости от твердости абразивных частиц они либо врезаются в одну из поверхностей, как правило, с меньшей твердостью, и продолжают изнашивать сопряженные детали, либо разрушаются под действием пары трения, повреждая обе детали, после чего выносятся потоком рабочей жидкости. Наиболее глубокие исследования фактических износов золотниковой пары, в зависимости от степени загрязненности рабочей жидкости, выполнены Мясоедовым Н.С. в ГОСНИТИ. При содержании механических примесей в рабочей жидкости менее 0.04 %, средний износ отверстия корпуса больше среднего износа золотника. При содержании примесей 0.04 % износ золотника и корпуса одинаков. При содержании механических примесей в масле около 0.20 % износ золотника превышает износ корпуса в 1,7 раза. В работе С.В. Кандыбы [5] показано, что при достижении степени загрязненности 0.15...0.20 % гидроабразивное изнашивание становится доминирующим по сравнению с другими видами. Эрозионно-кавитационное изнашивание. Больше всего эрозионному виду изнашивания подвержены участки поверхности золотников гидрораспределителей вблизи кромок поясков [1]. Такое изнашивание наблюдается в гидроагрегатах, где имеет место явление кавитации. Явление кавитации представляет собой возникновение в рабочей жидкости пузырьков, наполненных паром и воздухом. При последующем перемещении пузырьков в зону повышенного давления происходит их сокращение, сопровождающееся местными гидравлическими микроударами по поверхности детали. В местах действия микроударов образуются микрораковины, развитие которых вызывает кавитационный износ [3]. В работе [5] показано, что количество золотников со следами эрозии и кавитации не превышает 5,5 %, а следы гидроабразивного изнашивания имеют практически все золотники. Таким образом, эрозионно - кавитационное изнашивание значительно меньше влияет на работоспособность золотниковой пары, чем абразивное изнашивание. Усталостное выкрашивание поверхности трения большинство исследователей [3] определяют как результат многократного перенапряжения поверхностных слоев вследствие одновременного действия качения и скольжения. Оно обуславливается пластической деформацией, внутренними напряжениями и усталостью металлов. Начинается усталостное выкрашивание с появления первичных микротрещин. Под действием пульсирующих контактных напряжений происходит выкрашивание металла. Исследователями установлено, что в условиях граничного трения, которое характерно для работы золотниковой пары, изнашивание данного соединения в значительной мере вызвано поверхностными усталостными процессами. Облитерация зазоров в золотниковой паре представляет собой заращивание зазоров между деталями пары поляризованными молекулами рабочей жидкости. По мнению ряда исследователей заращивание происходит за счет возникновения неуравновешенной гидростатической силы, действующей на золотник в радиальном направлении и прижимающей его к поверхности отверстия корпуса. Коррозионное изнашивание происходит при попадании в рабочую жидкость воды, кислот и топлива [3]. В работе [3] показано, что большое влияние на износостойкость золотниковой пары оказывает наличие воды в рабочей жидкости. Установлено, что при повышении концентрации воды в масле износ деталей увеличивается во всем диапазоне загрязнений. Поэтому одним из наиболее доступных приемов повышения ресурса агрегатов гидросистемы является снижение концентрации воды в рабочей жидкости. Исследования работы гидрораспределителя [5] показали, что детали сопряжения подвергаются коррозии, которая возникает из-за контакта жидкости с металлами, имеющими неодинаковые электрохимические потенциалы. В работе [6] установлено, что при изготовлении золотника из стали 15Х, а корпуса из чугуна СЧ20, то есть из металлов с разными электрохимическими потенциалами, усиливается электрохимическая коррозия. В золотниковой паре сильнее корродирует металл с более положительным потенциалом, то есть золотник. Наличие небольшого зазора между золотником и корпусом обуславливает щелевую коррозию. Исследования, проведенные в работах [6], показали, что на долговечность сопряжения «золотник-корпус» большее влияние оказывает щелевая коррозия, чем общая. Схватывание в золотниковой паре. Изнашивание в результате схватывания (или заедания) представляет собой глубинное вырывание материала, перенос его с одной поверхности трения на другую и воздействие возникших неровностей на сопряженную поверхность [3]. Исследованиями В.Н. Лозовского установлено, что схватывание металлов или изнашивание при заедании происходит в результате перекоса и тангенциальных вибраций золотника, вызванных пульсирующим движением жидкости. Особенность условий работы золотниковых пар состоит в том, что возвратно-поступательные перемещения золотника относительно отверстия корпуса, даже при установившихся режимах работы, имеют вибрационный характер. Происходит это потому, что золотник находится под действием осевых уравновешивающих друг друга сил, одна создается давлением руки оператора, а другая - действием пружины. Вследствие этого неизбежны вибрации и перекосы золотника относительно отверстия корпуса. Анализ физико-химической природы отказов гидрораспределителей показал, что наиболее существенное влияние на работоспособность золотниковой пары соответственно оказывают: гидроабразивное изнашивание, схватывание и облитерация. Следовательно, для восстановления работоспособности и повышения износостойкости золотниковой пары, необходимо создать такой поверхностный слой на золотнике, с новыми фрикционными свойствами, который способен противостоять перечисленным видам изнашивания. Проведенный анализ работ [3,5] посвященных исследованию износов и дефектов золотниковой пары показывает, что основным параметром пары, определяющим ее долговечность, являются износ рабочих поясков золотника и отверстия корпуса. 1.2 Анализ способов восстановления соединений «золотник–корпус» гидравлических распределителей Разработка перспективной технологии восстановления работоспособности гидрораспределителей предусматривает глубокий анализ работ проведенных в этом направлении. Необходимость такого анализа диктуется тем, что предлагаемые методы восстановления не находят широкого применения на ремонтных предприятиях. Следует отметить, что предлагаемые методы восстановления далеко не всегда отвечают требованиям, предъявляемым к соединению с точки зрения соответствия вида покрытия противостоять ведущему виду износа, а отсюда, как следствие, получается низкий ресурс восстановленного узла. Часто преимущество выбранного метода теряет свою практическую значимость из-за экономической нецелесообразности или технологической сложности его реализации. В настоящее время существует три основных направления восстановления работоспособности прецизионных пар гидрораспределителей (рисунок 1.1). Первым и самым распространенным направлением при восстановлении работоспособности данных пар является перекомплектовка. Восстановление перекомплектовкой имеет ряд существенных недостатков: используются только 30-35 % ремфонда, ресурс гидрораспределителей отремонтированных перекомплектовкой имеет очень низкий ресурс, что подтверждается практикой и исследованиями других авторов [7]. Таким образом, большая часть ремфонда требует наращивания размеров поясков. Второе направление включает в себя восстановление деталей пластическим деформированием. Данная технология восстановления золотников также имеет недостатки, а именно: необходимо применять сложное оборудование и почти все процессы, используемые при изготовлении серийного золотника; технология не обеспечивает значительного увеличения ресурса отремонтированных гидрораспределителей; большая энергоемкость процесса. Третье направление объединяет способы, которые позволяют увеличить размеры восстанавливаемых изделий нанесением различных покрытий, тем самым, компенсируя износ. Рассмотрим эти способы. Рисунок 1.1 - Основные способы восстановления работоспособности золотниковых пар Электрохимические способы восстановления К электрохимическим способам восстановления относятся железнение и хромирование. Процесс железнения рассмотрен в работе [8]. Железнение отличается большой скоростью и возможностью получать толщину покрытия до 1 мм. Однако, несмотря на свои положительные стороны, данный процесс имеет существенные недостатки – это многостадийность процесса, образование дендридов на кромке золотника, низкая коррозионная стойкость, невысокая твердость покрытия, что снижает ресурс восстановленных деталей. Более износостойкие покрытия позволяет получить электролитическое хромирование золотников. Данный процесс рассмотрен в работах [8, 9]. Твердость получаемого покрытия от 6000 до 13000 МПа, в зависимости от состава электролита и режимов электролиза. Несмотря на свои положительные стороны (высокая твердость покрытия, стойкость к агрессивным средам) процесс хромирования имеет ряд недостатков. Хромовые покрытия отличаются высокими остаточными напряжениями, усиливающими вероятность их растрескивания и шелушения при механической обработке. Хром стоек во многих агрессивных средах из-за образования на поверхности прочной оксидной пленки, однако при контакте со сталью и чугуном он сильно подвергается коррозии, также плохо работает хром в условиях фретинг - коррозии и щелевой коррозии. Все эти недостатки снижают перспективу использования хромирования для восстановления золотников. Химико-термические способы восстановления. К химико-термическим способам восстановления золотников относятся следующие технологии: намораживания, алитирования, наплавки в жидких теплоносителях. Новый технологический процесс восстановления золотников предложен исследователем М.К. Куйбесиновым. В своей работе он называет его наплавка намораживанием. Этот процесс предусматривает восстановление размеров изношенных поясков золотников нанесением покрытий из расплава износостойкого чугуна марки ИЧ280Х17Г3Н2, нагретого до температуры 1573...1583 0С и выдержки золотника в нем 1.5...2 секунды. Предварительно золотник нагревают в электропечи в среде расплавленного флюса до температуры активации 1 153...1 203 °С. Получаемое покрытие имеет высокую стойкость в условиях абразивного изнашивания, схватывания, щелевой коррозии, однако имеет и существенные недостатки: необходимость установки дополнительных деталей для создания равномерного покрытия, сложную механическую обработку после процесса намораживания - все это увеличивает трудоемкость восстановления и сдерживает применение данного метода. В работе [13] А.А. Тихонов предложил новый технологический процесс восстановления золотника – метод алитирования в порошковых смесях. Процесс алитирования сопровождается поверхностным насыщением материала детали алюминием, что придает ему окалийностойкость, сопротивление коррозии и кавитации. Технологический процесс алитирования состоит из: приготовления порошковой смеси; подготовки изделия; загрузки изделия в контейнер; проведение процесса; выгрузки и очистки изделия; контроля качества. Алитирование в порошковых смесях проводится при температуре 860...1100 °С. Продолжительность обработки составляет от 4 до 30 ч., в результате чего получается слой толщиной от 0.03 до 1,50 мм. Алитирование имеет следующие преимущества: хорошее сцепление диффузионного слоя с основой, равномерность слоя, стабильность процесса, высокую твердость покрытия, возможность алитирования изделия сложной конфигурации. Однако следует отметить и недостатки данного способа: высокая температура и длительность процесса, коробление детали, сложность предохранения определенных поверхностей от насыщения, засорение каналов изделия насыщающей смесью, относительно высокую трудоемкость и стоимость процесса, сложность его механизации. Метод восстановления золотников наплавкой в жидких теплоносителях предложен В.Н. Буйловым в работе [14]. Данный технологический процесс заключается в следующем: подготовка суспензии, нанесение суспензии на изношенные пояски золотника, загрузка золотника в печь-ванну с расплавом теплоносителя, выгрузка и очистка золотника. Анализ, проведенный в работе [14] показал, что максимальная прочность сцепления наносимого слоя с деталью составила 350 МПа, что в 3 раза больше, чем при хромировании. Испытания на износостойкость показали, что ресурс наплавленных золотников распределителей на 40 % выше серийных и на 50 % выше, чем у осталенных, что говорит о целесообразности внедрения данной технологии для восстановления золотников. Однако, следует отметить и недостатки данного метода: длительность и высокая температура процесса, сложность предохранения определенных поверхностей от насыщения, засорение каналов изделия насыщающей смесью, высокая стоимость и трудоемкость технологии. Электрофизические способы восстановления. При восстановлении золотников электрофизическими методами применяют следующие технологии: лазерную технологию, плазменное и детонационное напыление, электроискровую наплавку. Лазерная технология рассмотрена в работе Черноиванова В.И. и Андреева В.Н. [15]. Лазерный луч, проходя по поверхности подготовленного золотника, расплавляет присадочный материал. Для уменьшения термического влияния на основной материал и повышения сцепляемости в качестве присадочного материала используют сплавы на основе никеля. Они имеют температуру плавления ниже, чем у стали, из которой изготавливаются золотники (сталь 15Х). Также никелевые сплавы отличаются высокой стойкостью к износу, коррозии и прочностью. Лазерная технология обеспечивает высокую твердость и абразивную стойкость, высокую прочность сцепления наносимого слоя с основой, стойкость к коррозии, и является перспективной для восстановления золотников. Однако данная технология имеет ряд недостатков. Лазерные установки дороги и сложны, требуют использования рабочих высокой квалификации. Существенным недостатком является оплавление кромок поясков. Все эти недостатки сдерживают применение данного метода при восстановлении золотников. Среди методов нанесения покрытий особое место занимает плазменное напыление [16]. Он позволяет получать покрытия различной толщины при использовании практически любых материалов. Для напыления используются порошки самофлюсующихся сплавов марок СНГН, ВСНГН с температурой плавления 1050 °С, зернистостью 20-150 мкм, обеспечивающие твердость обработанных поверхностей 35-63 HRC. Недостатками плазменного напыления являются: низкая прочность сцепления с основой, недостаточная адгезионная прочность и термостойкость покрытия, значительная его пористость, что приводит к ускоренному износу и разрушению (шелушению, отслаиванию) нанесенного материала. Недостатком также являются значительные потери напыляемого материала при восстановлении деталей малых диаметров, какими являются золотники гидрораспределителей. Все эти недостатки сдерживают широкое применение плазменного напыления при восстановлении золотников. Метод детонационного напыления основан на использовании энергии детонации в газах. При этом способе металлический или металлизированный порошок наносится взрывом ацетиленкислородной смеси, обеспечивающим скорость частиц порошка 800–1 000 м/с. Прочность сцепления распыленных частиц порошка с деталью, порядка 50...160 МПа, обеспечивается микросваркой. Покрытия из этих порошков имеют большую твердость и очень высокую износостойкость. В результате напыления образуется слой покрытия с высокими эксплуатационными характеристиками, высокой прочностью сцепления и малой пористостью (не превышающей 1 %). Существенным преимуществом метода являются умеренный нагрев обрабатываемой детали - не выше 250 0С, исключающий деформацию, и хорошее качество наносимого слоя, что снижает затраты на последующую механическую обработку.
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Дипломная работа, Технологические машины и оборудование, 41 страница
1025 руб.
Дипломная работа, Технологические машины и оборудование, 95 страниц
2375 руб.
Дипломная работа, Технологические машины и оборудование, 49 страниц
2000 руб.
Дипломная работа, Технологические машины и оборудование, 52 страницы
2000 руб.
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg