Ремонт деталей методами механической обработки.

Механическую обработку применяют в качестве подготовленных и заключительных операций при восстановлении деталей (наплавкой, электрическими покрытиями, металлизацией, напылением и другими методами), а также в качестве самостоятельного метода ремонта. К последнему относятся: обработка деталей под ремонтные размеры, восстановление их постановкой дополнительных ремонтных деталей и заменой элемента детали.

Метод ремонта под номинальный размер.

Поэтому методу восстанавливают размеры, точность и степень шероховатости до первоначальных.

Осуществляют его следующими способами:

1. Наращиванием изношенных участков и если необходимо, последующей механической обработкой до номинальных размеров. К достоинствам этого способа относится практически полное восстановление работоспособности деталей и сравнительно невысокая себестоимость, т.к. количество наращиваемого металла обычно не превышает S…10% от массы детали.

2. Постановкой добавочных ремонтных деталей с последующей их механической обработкой. Например, постановкой втулок в отверстия и на валы.

3. Заменой части детали, проводимой при помощи сварки или спрессовки-напрессовки с последующей механической обработкой. (Замена на валу изношенного конца, смена зубчатого венца и т.д.)

4. Изменением положения рабочих поверхностей при помощи слесарей или механической обработки. Например, вместо изношенного прорезают новый шпоночный паз.

8.1

Метод ремонта под новый размер

Он характеризуется таким изменением размеров сопрягаемых деталей, при котором первоначальными сохраняются только расчетная посадка, точность и шероховатость поверхности детали. Осуществляют при помощи механической и слесарной обработки детали. 2 способами:

1. Получением индивидуального размера, при котором более ценную и сложную деталь ремонтируют до устранения дефекта, а сопрягаемую с ней более простую и дешевую деталь или подгоняют под нее или же делают заново. При этом способе размеры деталей произвольно сохраняются только заданные посадка и шероховатость, но взаимозаменяемость нет.

2. Способом получения ремонтных размеров, под которыми понимаются некоторые, заранее установленные размеры, отличные от номинального. Основную, т.е. сложную и дорогую деталь подвергают механической обработке в сторону снятия с нее материала до достижения заданного ремонтного размера, но с сохранением первоначальных точности и шероховатости обработки.

Сопрягаемую, т.е. более простую и дешевую, деталь изготавливают заново или же ремонтируют наращиванием на нее материала и последующей механической обработкой под ремонтный размер основной детали с сохранением первоначальных точности и шероховатости обработки.

Ремонтные размеры подразделяют на 2 группы:

1. Категоричные (регламентированные), т.е. заранее установленные

2. Пригоночные (свободные) – заранее не установленные.

К деталям с регламентированными ремонтными размерами относятся детали массового производства (поршни, поршневые кольца, пальцы, тонкостенные вкладыши, цилиндры и т.п.) Основную деталь второй группы обрабатывают до получения правильной формы, а сопрягаемую с ней деталь обрабатывают, учитывая посадочные размеры основной детали.

8.3

Этот вид ремонта широко применяют для восстановления сопряжений деталей типа цилиндр-поршень-кольцо, шатун-вкладыши-коленчатый вал , вал-втулка.

Если детали поставляют в виде полуфабрикатов с припуском на обработку, снимаемым при назначении ремонтного размера, то их обозначают, прибавляя к размеру основной детали букву Р или РП(ремонтная полуобработка) и цифры, показывающие на порядковый номер ремонтного размера.

Ремонтные размеры определяются так.

Для валов возможны 3 варианта расчета:

а) при равномерном износе вала по окружности и фиксированной его оси.

Первый ремонтный размер d_1p определяется по формуле:

d_1p=d_H-2(δ ¹_r+δ²_r)

где dH-номинальный размер вала, δ¹_r-предельный радиальный износ, δ²_r-припуск на обработку.

б)при неравномерном износе вала по окружности и фиксированный его оси.

d_1p=d_H-(δ¹_rmax+ δ²_r)

где δ¹_rmax-максимальный радиальный износ

в)при неравномерном износе вала и отсутствие фиксированной его оси
d_1p=dH-(δ¹_d+2 δ²_r),

где -максимальный износ по диаметру
δ¹_d=d_H-d_изн,

где d_изн-диаметр изношенного вала.

Выражение, вычитаемое из d_H во всех 3х случаях, называется ремонтным интервалом ɣ.

Знаю величину ремонтного интервала ремонтного размера для вала можно подставить для все 3х случаев:
d_1p=d_H-ɣ; d_2p=d_1p+ɣ=d_H-2ɣ и т.д.
Возможное число ремонтных размеров i для вала определяются по формуле
i=(d_H-d_min)/ɣ

где d_min-минимального допустимый диаметр вала(обычно dmin≈0,9dH)

Для отверстий применяют те же варианты расчета, что и для валов, только при расчете диаметра D_H, т.е. D_1p=D_H+ɣ; D_2p=D_1p+ɣ=D_H+2ɣ и т.д. а i=(D_max-D_H)/ɣ
где D_max- максимальный допустимый диаметр отверстия.

Предельно допустимый размер, до которого можно обрабатывать деталь под ремонтные размеры, зависит от условий прочности и конструктивных особенностей детали, в т.ч от условий сохранение термобработанного поверхностного слоя.
Детали обрабатываются под ремонтного размеры обычно шлифование, т.к. припуски на обработку составляют 0,1...0,4 мм. Учитывая неравномерность износа обрабатываемых поверхностей, а следовательно и неравномерность припуска, глубину резания и подачу следует несколько уменьшить по сравнению с обработкой новой детали.
Значение ремонтных размеров устанавливают на основе изучения интенсивности изнашивания поверхностей трения и допустимых предельных износов сопрягаемых деталей.

Способом ремонтных размеров восстанавливают и резьбовые соединения.
Способ ремонтных размеров получил распространение, т.к. он общедоступен и относительно дешев.

Однако этот способ имеет и существенные недостатки:

-нарушение взаимозаменяемости деталей, которая сохраняется данного ремонтного размера и то лишь для регламентированых ремонтных размеров;

-усложнение дефектации и мех обработки деталей, т.к необходимо иметь комплект предельных калибров под соответствующие ремонтные размеры;

-усложнение процесса комплектования деталей перед сборкой и увеличивает складских запасов деталей.

Ремонт слесарной обработкой.

Осуществляют его следующими способами:

-припиловкой и шабрением;

-шлифованием и притиркой;

-замазка трещин;

-герматизацией разъемных соединений;

-постановкой заплат;

-подгонкой деталей развертыванием;

-подгонкой резьб;

-клепкой конструкций;
-склеиванием.

Припиловку и шабрение применяют для зачистки и правки изношенных поверхностей, покрытых царапинами, задирами и т.п. При припиловке можно снимать слой метала от 0,25 до 1,0 мм, при шабрении-до 0,003...0,01 мм. Если припуск для припиловке может составлять несколько мм, до для шабрения не ƌ.δ.>0.2...0,3мм

Шлифование и притирку проводят при помощи паст ГОИ до получение матовой, полузеркальной и зеркальной поверхности. Эти операции применяют и для восстановления герметичности. Припуск под притирку составляет 10-20 мм, а достижимая шероховатость Ra=0,025 мкм.

Штифтование применяют как временный способ для заделки небольших трещин в различного рода резервуарах, корпусах редукторов, баках и др.

При штифтовании поверхность вокруг трещины зачищают до металлического блеска на ширину 20 мм и на концах трещины высверливают отверстие диаметром 4-6 мм с последующим нарезанием в них резьбы.

После этого между ними вдоль трещины просверливают несколько отверстий так, чтобы расстояние между ними было ̴ 0,33 от их диаметра и нарезают резьбу в них. В отверстия завертывают медные штифты, концы которых должны выступать над поверхностью ̴ 2 мм. Между штифтами также просверливают и нарезают резьбу, захватывая тело предыдущих штифтов, и ввертывают медные штифты.

В результате этого трещина будет перекрыта заходящими один на другой медными штифтами. Для большей плотности медные штифты расчеканивают, опиливают и припаивают мягким припоем. Заделанное т.о. трещина выдерживает давление 0,3...0,4 МПа.

Замазка трещин.

Если необходимо провести ремонт в сжатые сроки и нет более совершенных технических средств, трещины заделывают при помощи замазок на основе эпоксидной смолы ЭД-6, акрилита АСТ-Т или стиракрила ТШ. Трещину разделывают так , чтобы можно было ввести в нее замазку вдавливанием или втиранием.

Герметизация разъемных соединений.

Её выполняют при помощи невысыкогощих уплотнительных паст УН-25 и Ун-01, замазок У-20А и У-22А, герметиков МНГ-1,МНГ-2 и ЭС-5, которые при капитальном ремонте машин устраняют течь масла и препятствуют проникновению абразивных частиц в подвижные сопряжения.

Постановка заплат.

Если нужно заделать трещины и пробоины больших размеров, применяют метод постановки заплат.
Края по бокам трещины или пробоины зачищают, а их острые концы засверливают. Заплату изготовляют по форме закрываемого отверстия, с припуском 25-30 мм по периметру.

Толщину заплаты выбирают в зависимости от размеров и назначения в пределах 2...5 мм.

Для изготовления заплаты используют медь, латунь, алюминий, другие мягкие низкоуглеродистые стали.

По всему периметру заплаты, отступая от края, просверливают и раззенковывают отверстие диаметром 4-8 мм.

8.7

Поверхности ремонтируемой детали обжатием или простукиванием и закрепляют ее при помощи струбцин или бандажей. Через имеющиеся в заплате отверстия сверлят и нарезают резьбу в детали. Для создания герметичности между заплатой и деталью ставят прокладку из свинца, пластика, картона, пропитанной материи.

Затягивают винты и контролируют герметичность прилегания заплатки.

Кроме винтовых креплений допускаются крепления на заклепках, которые изготовляют их низкоуглеродистой стали, меди или АЕ. Ставить заплаты на детали их чугуна при помощи заклепок не рекомендуется.

При постановке заплат или накладок на рамные конструкции их толщина э.б. на 10% больше толщины поверхности детали.