5 Выбор рационального способа восстановления

5.1 Общие сведения

Рациональная разработка технологических процессов восстановления конкретных деталей определяется главным образом выбором способа, обеспечивающего наибольшую долговечность детали при наименьших затратах на их восстановление. В настоящее время, ремонтные предприятия располагают значительным количеством способов восстановления деталей , которые применяют для устранения разнообразных дефектов (износы, механические повреждения, трещины и др.). Для восстановления одной и той же детали пригодны несколько способов, часто неравноценных по своим технико-экономическим показателям. Поэтому обоснование выбора оптимального способа восстановления детали или группы деталей является важной и сложной задачей, которую следует решать в комплексе технических, экономических и организационных вопросов.

Выбор способа зависит от конструкторско-технологических особенностей детали, условия ее работы, величины износа и особенностей самих способов восстановления. Зная конструкторско-технологические особенности детали и условия ее работы, а также эксплуатационные свойства различных способов восстановления, можно в первом приближении решить вопрос о применении того или иного способа восстановления. Для выбора рационального способа восстановления деталей целесообразно пользоваться методикой, основанной на последовательном рассмотрении восстановления деталей согласно трем критериям: применимости, долговечности, технико - экономической эффективности.

Критерий применимости, или технологический критерий, позволяет из различных способов восстановления выбрать тот, который наиболее полно удовлетворяет требованиям восстановления данной детали

Критерий применимости не выражается числом, а является предварительным критерием. Он дает возможность определить способы, с помощью которых группы деталей могут быть восстановлены, т. е. позволяет классифицировать детали по способам их восстановления.

Таблица 15 - Выбор способа ремонта детали по критерию применимости

Наименован не способа ремонта	Обоснование выбора способа ремонта
	Дефект № 1			Дефект № 2
	Обоснование	Применимость	Обоснование		Применимость
1.РР	+	Технологично	+		Технологично
2.НУГ	-	Невозможно	+		Возможно
З.Х	-	Целесообразно	-		Нецелесообразно

Примечание: РР - обработка в предварительный размер; НУГ - наплавка в среде углекислого газа;X - хромирование;

Кроме того, твердость материала, геометрические размеры, их допуски, точность геометрической формы, шероховатость поверхности должны соответствовать техническим требованиям на восстановление детали.

С помощью критерия долговечности, численно определяемого коэффициентом долговечности К_д, из числа способов, отвечающих критерию применимости, выбирают способы, восстановление которыми обеспечивает последующий межремонтный срок службы деталей.

Кд =f (Kи, Кв, Ксц) , (1)

где К_и - коэффициент износостойкости;

К_в - коэффициент выносливости;

К_сц - коэффициент сцепляемости.

Коэффициенты К_и, К_в определяют в результате проведения лабораторных испытаний на образцах, соответствующих по своим параметрам новым или восстановленным деталям.

При восстановлении деталей наплавкой всегда обеспечивается достаточная прочность сцепления, поэтому в зависимости от условий работы детали К_д может быть функцией одного или двух аргументов. В ремонтной практике трущиеся пары могут сопрягаться в различных сочетаниях: восстановленные детали с восстановленными; восстановленные детали с новыми; восстановленные детали с деталями, бывшими в эксплуатации, но с допустимым износом; новые детали с деталями с допустимым износом и др.

Наибольшую интенсивность износа имеют соединения восстановленных или новых деталей, работающих в паре с деталями с допустимым износом. Ресурс таких соединений снижается на 11-56,4%. Поэтому технико-экономическое обоснование для выбора оптимального способа восстановления следует давать не для одной изношенной детали, а для трущейся пары, т. е. для соединений.

5.2 Обоснование заданных способов восстановления детали

Для того чтобы из всех существующих способов нанесения покрытий выбрать более рациональный, нужно правильно и очень тщательно оценить сами покрытия и их применимость для восстановления каждой конкретной детали. Производительность каждого конкретного способа определяется исходя из количества времени, которое затрачивается на предварительную обработку каждого изделия, на сам процесс восстановления и дальнейшую механическую обработку данного изделия.

Окончательное решение вопроса о выборе рационального способа восстановления принимается при помощи технико-экономического критерия, связывающего долговечность отремонтированной детали с себестоимостью ее восстановления.

Хромирование, относится к наиболее трудоемким процессам гальванотехники. Оно требует особой тщательности и соблюдения чистоты как при приготовлении электролита, так и самих веществ, входящих в его состав. Процесс хромирования в сильной степени зависит от температуры электролита и плотности тока. Оба фактора влияют на внешний вид и свойства покрытия, а также на выход хрома по току.

Перед покрытием поверхность детали обрабатывается по тому классу чистоты, который указан для готовой детали.

После механической обработки на поверхности детали не должно быть неметаллических включений, а также раковин, трещин и глубоких рисок, т.к. хром хорошо воспроизводит все при износостойком покрытии хромом в большинстве случаев составляет от 0,03 до 0,3 мм, в отдельных случаях ее увеличивают до 1,0 мм. Как правило, слой охлажденного хрома должен иметь одинаковую толщину по всей поверхности покрытия. Для достижения положительного эффекта в результате хромирования необходимы следующие условия. Металл детали, являющийся основой для слоя хрома, должен иметь достаточно высокую твердость. Кроме этого износ поверхностей происходит неравномерно. Поэтому предварительно поверхность валика, подлежащая хромированию, обрабатывается на токарном станке.

Для восстановления изношенной поверхности валика по диаметру 16 мм применяем размерное хромирование. Сущность способа состоит в том, что деталь покрывается слоем хрома точно до заданного размера и направляется в производство без последующей механической обработки. Размерное хромирование создает экономию в хромовом ангидриде и расходах на механическую обработку детали. При размерном хромировании требуется осадить слой хрома совершенно одинаковой толщины и точно сохранить первоначальную форму детали. При хромировании цилиндрических поверхностей валика не допускается конусность или овальность.

Последовательность технологических операций следующая:

- механическая обработка поверхности (шлифование или полирование);

- промывка органическими растворителями для удаления жировых загрязнений и протирка тканью;

- заделка отверстий и изоляция участков поверхности детали, не подлежащих хромированию;

- монтаж подвески;

- обезжиривание;

- промывка в воде;

- декапирование.

Перед хромированием стальные детали подвергаются анодному декапированию в течение 30-90 сек. при плотности тока от 25 до 40 а/дм . Для размерного хромирования требуется применение фигурных анодов, специальных подвесных приспособлений, позволяющих жестко монтировать детали и аноды, а также изолирующих экранов.

Для устранения дефекта №2 используем процесс наплавки плавящимся электродом в среде углекислого газа. Наплавка плавящимся электродом в среде защитного газа протекает в условиях газового потока со стороны подачи электродной проволоки (наплавочного материала), что обеспечивает защиту зоны дуги от окружающего воздуха. Покрытия, полученные наплавкой, характеризуются отсутствием пор, высокими значениями модуля упругости и прочности на разрыв. Прочность соединения этих покрытий с основой соизмерима с прочностью материала детали.

Поврежденная или изношенная резьба на валике восстанавливается заваркой с последующим нарезанием новой резьбы. Перед проведением наплавки выполняем токарную обработку методом черновой резки, выполняется процесс наплавки, следующая операция - механическая обработка по диаметру под стандартный размер для нарезания резьбы, после чего выполняется окончательная операция по нарезанию резьбы. Данный способ восстановления наружной резьбы является эффективным.