Ремонт шпинделей и пинолей наделками и вставками на клее
Шпинделям станков предъявляются высокие требования по жесткости и точности вращения. Поэтому ремонт этих деталей производится особо тщательно, и если износ шеек шпинделя превышает 0,01 мм, шпиндель подлежит ремонту.
Ремонт шпинделей. У поступающих в ремонт шпинделей наблюдается износ поверхностей скольжения (под подшипники), поверхностей с неподвижными посадками (под подшипники качения) и др. Особо настораживает, когда на шейках шпинделя обнаруживаются микротрещины. Шпиндели с такими дефектами обычно заменяют новыми.
Однако практикой доказано, что шпиндели с микротрещинами служат еще много времени, а в ряде случаев они работают лучше новых, если их восстанавливать постановкой на клее наделок («рубашек») и вставок (втулок), изготовленных из материалов с лучшими эксплуатационными свойствами. При этом достигается значительная экономия материалов и сокращаются затраты на ремонт.
Для постановки компенсационных наделок или вставок с поверхности шпинделя стачивают слой металла с целью посадки соответствующей детали компенсатора в виде втулки с номинальным размером или увеличенным ремонтным размером восстанавливаемой поверхности. При этом снимаемый слой металла должен быть минимальным в пределах 10—15% номинального диаметра сплошного сечения вала или толщины стенки полого шпинделя. При снятии с вала большего слоя металла может нарушиться его жесткость, что необходимо проверить соответствующими расчетами.
Для восстановления неподвижной посадки, например поверхности шпинделя под подшипник качения, можно применить тонкостенную компенсационную наделку (втулку) 0,5—2 мм, а при восстановлении шейки шпинделя под подшипник скольжения толщина стенки наделки должна быть не менее 2,5 мм.
Компенсационные наделки изготовляют из металла соответствующего материала ремонтируемого вала или из материалов, отвечающих предъявляемым шпинделю повышенным требованиям. Внутренний диаметр выполняют по месту с зазором 0,05 мм по диаметру, по 5-му классу шероховатости, наружный диаметр — с припуском 3—5 мм. Окончательную обработку ведут при интенсивном охлаждении после установки втулки и отверждения клея через 24 ч.
Компенсационные втулки толщиной 2,5—3,5 мм и более целесообразно изготовлять из цементируемой стали. Восстанавливаемый диаметр выполняют с припуском 0,3 мм, а диаметр втулки, сопрягаемой с валом, шпинделем или осью, обрабатывают с припуском 3-4 мм. После цементации с этой поверхности снимают науглероженный слой металла и закаливают втулку до HRC 58—60.
Незакаленную поверхность втулки обрабатывают на токарном станке по размеру подготовленной поверхности вала с зазором по диаметру 0,05 мм и обеспечивают шероховатость поверхности по 5-му классу. Окончательную обработку закаленной, т. е. восстанавливаемой, поверхности втулки ведут шлифованием по номинальному размеру после установки ее на валу и отверждения клея.
На рис. 62 даны примеры (взятые из практики ремонта) по восстановлению шпинделей станков установкой на эпоксидном клее компенсационных наделок и вставок (в виде втулок).
Рис. 62. Шпиндели станков, восстановленные наделками и вставками на клее
ВОССТАНОВЛЕНИЕ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ
В резьбовых соединениях происходит износ резьбы, болты и винты растягиваются, шаг резьбы и ее профиль нарушаются. Обычно изношенное резьбовое отверстие в корпусной детали рассверливают, нарезают новую резьбу большого размера и увеличивают размеры крепежных деталей. Изготовление новых нестандартных винтов и шпилек связано с затруднениями.
Весьма эффективным является метод восстановления крепежной резьбы в корпусной детали установкой на клее компенсационных резьбовых втулок.
На рис. 65 показан резцедержатель с восстановленными резьбовыми отверстиями. Для этого высверливают изношенную резьбу и нарезают новую, следующего (увеличенного) размера, изготовляют новые резьбовые втулки с наружной резьбой, соответствующей вновь нарезанной в резцедержателе с зазором 0,05—0,07 мм; внутренняя резьба выполняется по стандарту. Указанные втулки устанавливают на клее, после затвердения которого зачищают торцы втулок.
Восстановленные таким способом резьбовые отверстия служат не меньше новых.
Если в изношенное резьбовое отверстие корпусной детали нужно установить шпильку, другой конец которой служит для скрепления сопрягаемых деталей, то ее можно зафиксировать клеем. После установки предохраняют шпильку от случайных смещений до полного отверждения клея.
Рис. 65. Ремонт резцедержателя компенсаторами износа – на клее: 1 – резьбовая втулка; 2 – направляющая втулка
РЕМОНТ КОРПУСОВ ШЕСТЕРЕНЧАТЫХ НАСОСОВ
Ремонт указанных корпусов рационально производить так.
1. Внутренние поверхности 1 (рис. 66) корпуса 2 растачивают и снимают слой металла не менее 3 мм. При этом растачивание ведут так, чтобы сохранить первоначальное межцентровое расстояние зубчатых колес 3. В этих целях растачивают корпус в сборе с фланцем (на рис. не показано), а зацентровку делают по гнездам для подшипников осей шестерен. Обработка должна соответствовать 5-му классу шероховатости.
2. Изготовляют две втулки 4 с зазором 0,03 мм по наружному диаметру, а внутренние диаметры выполняют по номинальным размерам шестерен. Однако если (по конструктивным причинам) с изношенных поверхностей корпуса насоса снят слой металла менее 3 мм, тогда внутренний диаметр выполняют с припуском 3-5 мм на последующую обработку после установки втулок в корпусе.
3. Фрезеруют втулки и обеспечивают плотное их сопряжение в стыках 5.
4. Обезжиривают сопрягаемые поверхности корпуса и втулок и устанавливают их на эпоксидном клее.
5. После отверждения клея сверлят во втулках отверстия всасывания и нагнетания.
6. Снимают заусенцы с просверленных отверстий, зачищают торцы и осуществляют сборку насоса.
Рис. 66. Ремонт корпуса шестерёнчатого насоса
РЕМОНТ ТОРМОЗОВ И ФРИКЦИОННЫХ МУФТ
Трущиеся поверхности тормозных устройств сильно изнашиваются, и ремонт их обычно сводится к замене облицовочного фрикционного материала. При этом особое внимание обращают на крепление облицовки к металлу колодки или ленты. Облицовочный материал крепят латунными, алюминиевыми или медными заклепками. Облицовка должна плотно, без складок и выпучивания прилегать к колодке или ленте. Поверхность контакта фрикционной облицовки с металлом должна составлять не менее 80% всей рабочей площади. Допускаемые местные зазоры — не более 0,3 мм.
Применение эпоксидного клея упрощает ремонт тормозов и во многих случаях улучшает конструкцию узла. При износе облицовки выступающие заклепки изнашивают тормозной барабан, а наличие отверстий снижает механическую прочность. При замене клепки склеиванием увеличивается срок службы тормозных устройств, устраняются вибрации облицовочного материала при торможении, потому что облицовка на клее плотнее соединена с металлом, чем приклепанная. Прочность крепления облицовки на клее значительно выше. Концентрация напряжений в отдельных точках рабочей поверхности полностью исключается.
Технология ремонта тормоза с применением клея очень проста.
Детали очищают от загрязнений и окислов, обезжиривают ацетоном или спиртом и подсушивают до удаления растворителя. На подготовленные поверхности наносят слой клея и выдерживают 10—15 мин, затем детали соединяют. Склеенную колодку или ленту ставят на тормозной барабан и плотно прижимают к плоскости трения барабана. В собранном виде тормоза выдерживают в течение 25—30 ч до полного отверждения клея.
Применение клея вместо заклепок не только увеличивает срок службы тормозных устройств, но и сокращает трудоемкость ремонтных работ.
Трущиеся поверхности фрикционных муфт сильно изнашиваются, особенно при пробуксовке фрикционного соединения. При ремонте таких муфт в основном приходится заменять облицовочный материал, приклепывая его к металлу диска муфты. Можно ремонтировать диски муфт и при помощи эпоксидных композиций.
Для этого в стальном диске сверлят большое количество отверстий диаметром 3—4 мм, после чего диск промывают и тщательно обезжиривают. Подготовленный диск устанавливают в специальное приспособление и покрывают с обеих сторон тонким слоем пластмассы толщиной 1—2 мм. Отверждение пластмассы может происходить на открытом воздухе или в термостате.
Фрикционная пластмасса, приготовленная на основе эпоксидной смолы, имеет следующий состав (в массовых частях):
Эпоксидная смола ЭД-6 100
Дибутилфталат 20
Полиэтиленполиамин 10
Волокнистый асбест 65
Графит 50
Карборунд 45
Порошок олова 15
Порошковые наполнители (карборунд, графит и олово) тщательно перемешивают, а затем растирают вместе с асбестом в ступке до получения однородной смеси. После этого в смесь вводят эпоксидную смолу, пластификатор и отвердитель и массу снова тщательно перемешивают. Вместо полиэтиленполиамина для увеличения теплостойкости пластмассы можно применять специальные отверждающие добавки, способствующие повышению теплостойкости эпоксидной смолы.
Диски, облицованные пластмассой, хорошо работают в паре со стальными. Замена обычных фрикционных материалов фрикционной пластмассой дает возможность в несколько раз увеличить срок службы трущихся поверхностей муфт сцепления.