5. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ПОСТАНОВКОЙ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ РЕМОНТНОЙ ДЕТАЛИ 5.1. Область

дополнительных ремонтных деталей
5.3. Особенности разработки технологического процесса

(ДРД) применяют для компенса­ции износа рабочих поверхностей де­талей, а также

при замене изношен­ной или поврежденной части детали. В первом случае ДРД устанавливают непосредственно на изношенную по­верхность детали. Этим способом восстанавливают посадочные отвер­стия под подшипники качения в кар­терах коробок передач, задних мос­тов, ступицах колес, отверстия с изно­шенной резьбой и другие детали.
В зависимости от вида восстанав­ливаемой поверхности ДРД могут иметь форму гильзы, кольца, шайбы, пластины, резьбовой втулки или спи­рали (рис. 5.1).

Рис. 5.1. Дополнительные ремонтные детали (ДРД): 1 и 2 — втулки; 3 — ввёртыш

отдельные ее поверхности, то ее можно восстановить полным уда­лением поврежденной

части и поста­новки вместо нее заранее изготовлен­ной дополнительной детали. Этот, способ применяют при восстановле­нии крышек коробок передач, блоков шестерен, ведущей шестерни короб­ки передач, кузовов и кабин автомо­билей и других деталей (рис. 5.2).

Рис. 5.2. Применение ДРД при восстановлении блока шестерен

До­полнительные ремонтные детали обычно изготавливают из того же материала, что и восстанавливаемая деталь. При восстановлении посадочных повреждений в чугунных дета­лях втулки могут быть изготовлены также из стали.

простота технологического процесса и применяемого оборудования.

Недо­статки — большой расход материала

на изготовление дополнительной ремонтной детали, а также снижение механической прочности восстанавливаемой детали.

Разновидностью способа ДРД яв­ляется пластинирование — способ облицовки рабочих поверхностей де­талей машин тонкими износостойки­ми легкосменяемыми пластинами.

Областью его применения является производство и ремонт машин, имею­щих детали с интенсивно изнашивающимися поверхностями в виде глад­ких замкнутых и разомкнутых цилин­дрических и конических отверстий, а также плоских поверхностей.

поверхностей деталей машин
1 — внутренние цилиндрические и конические поверхности; 2

— внутренние и наружные цилиндрические и конические поверхности; 3 — постели под вкладыши коренных подшипников двигателей внутреннего сгорании (ДВС); 4 — направляющие станин металлорежущих станков, опорные плоскости шестерен и сателлитов; 5 — пакеты жестких пластин бортовых фрикционов гусеничных машин; 6 — внутренние поверхности ци­линдрических отверстий; 7 — гладкие валы; 8 — направляющие станин металлорежущих станков, упругие пластины в сцеплениях колесных машин

в виды по эксплуатационно-ремонтным при­знакам является цель, достигаемая при помощи

пластинирования в про­цессе эксплуатации и ремонта маши­ны. По этим признакам различают износостойкое (ресурсоувеличивающее), восстановительное (ресурсовосстанавливающее) и регулировоч­ное пластинирование.

Износостойкое пластинирование применяют для увеличения ресурса деталей, повышения их ремонтопри­годности, для компенсации износов сопряженных деталей. Восстанови­тельное пластинирование позволяет неоднократно восстанавливать ре­сурс деталей, как не подвергавшихся ранее пластинированию, так и уже платинированных деталей. Регули­ровочное пластинирование применя­ется для получения требуемых зазо­ров и натягов в сопрягаемых деталях в результате подбора при сборке тол­щины регулировочных прокладок. Регулировочным пластинированием можно также компенсировать износ деталей.

процессов об­работки пластин, а также способы ус­тановки их на рабочую

поверхность.

По способам установки пластин на рабочую поверхность пластинирование бывает:
напряженным
свобод­ным
связанным.

Напряженным пластинированием называется способ, при котором пла­стину перед установкой на поверх­ность детали обжимают и устанавли­вают на деталь в напряженном состо­янии. Фиксация пластины произво­дится в результате действия сил тре­ния. Напряженное пластинирование делится на:

поясное
продольное(осе­вое)
спиральное.

цилиндрические и конические повер­хности отверстий одной или несколь­ких пластин —

поясов, расположен­ных перпендикулярно к образующей отверстия. В случае применения не­скольких поясов стыки их концов рас­полагаются вдоль образующей под углом: при двухпоясном пластинировании — 180 °, при трехпоясном — 120 °, при четырехпоясном — 90 °

Формы пластин, применяемых для поясного пластинирования, показа­ны на рис. 5.4, а. Поясным пластини­рованием можно восстанавливать гильзы цилиндров и цилиндры авто­мобильных двигателей, цилиндры автомобильных компрессоров, тормоз­ные цилиндры гидравлической тор­мозной системы автомобилей.

поясов, изготовленных из пластин; 4 — пластины, подготовленные для продольного

пластинирования внутренних ци­линдрических поверхностей; 5 и 6 — спирали, предназначенные для облицовки соответственно внутренних и наружных цилиндрических по­верхностей; 7 и 8 — пластины для пластинирования разомкнутых цилиндрических поверхностей; 9 и 10 — соответственно плоская пластина и деталь, подлежа­щая облицовке; 11 и 12 — облицовочная пластина и деталь, предназначенная для передачи крутящего мо­мента

Рис. 5.4. Формы пластин при различных видах пластинирования деталей машин

восстанов­ления внутренних поверхностей длинных отверстий, в которых за­труднительно использовать поясное

пластинирование из-за большого чис­ла поясов.

При продольном пластинировании стыки пластин располага­ются только вдоль оси отверстия. Комплект пластин для сохранения продольной устойчивости вводят в от­верстие вместе с поддерживающей оправкой. Наружный диаметр свернутого комплекта пластин должен быть больше внутреннего диаметра отверстия детали на размер натяга. Формы пластин, применяемых для продольного пластинирования, пока­заны на рис. 5.4, б.

Данным способом можно восстанавливать гидроцилин­дры опрокидывающих устройств автомобилей-самосвалов.

на внутреннюю или наружную поверхность детали устанавливают по винтовой линии

тонкую стальную пластину, имею­щую форму удлиненного параллелог­рамма.

При этом витки спирали рас­полагаются под углом к плоскости, перпендикулярной к оси цилиндра. Для удержания пластины требуется дополнительное крепление. Пластины для спирального пластинирова­ния показаны на рис. 5.4, в.

Этот спо­соб целесообразно использовать для восстановления цилиндрических де­талей, длина которых более чем в 4 раза превышает их диаметр, напри­мер, для восстановления гидросило­вых цилиндров, а также валов с неог­раниченными размерами.

пластина устанавливается свободно и удерживается на ней в результате конструкции

деталей формы пласти­ны. Формы пластин для свободного пластинирования показаны на рис, 5.4, г. Данным способом можно вос­станавливать постели под вкладыши коренных подшипников двигателей внутреннего сгорания, регулирую­щих прокладок в зацеплениях глав­ных передач ведущих мостов автомо­билей.

Связанное пластинирование пре­дусматривает применение дополни­тельных средств крепления пла­стин — приварки, приклеивания или установки механических стопоров. Пластины при этом можно устанав­ливать поясами, продольно или спи­рально.

f — коэффициент трения при запрессовке ( 0,08 — 0,1);

d — диаметр контактирующих поверхностей, мм; L — длина запрессовки, мм; р — давление на поверхности контакта, Па.

Дополнительные ремонтные дета­ли обычно крепятся посадкой и натягом. В отдельных случаях могут быть использованы дополнительные креп­ления приваркой по торцу, приклеи­ванием или постановкой стопорных винтов или штифтов. Чтобы обеспе­чить прочную посадку ДРД в виде втулок, сопрягаемые поверхности де­тали и втулки обрабатывают, но допу­скам посадки Н7116 второго класса точности. Шероховатость поверхно­сти должна быть не менее Rа=1,25-:-0,32 мкм. При запрессовке втулок сопрягаемые поверхности рекомендуется покрывать смесью ма­шинного масла и графита.
Необходимое усилие запрессовки в ньютонах

условия прочности
где n — запас прочности; n=σт/[σ];σn — пре­дел текучести

для материала втулки, Па;|σ] — допускаемое напряжение. Па.

К расчетной толщине втулки б при­бавляется припуск на механическую обработку втулки после, ее запрес­совки.

Контактное давление между деталями в паскалях

где Δ— максимальный расчетный натяг, мкм; С1, С2 — коэффициенты соответственно охва­тываемой и охватывающей детали; E1 и E2 — модули упругости материала соответственно охватываемой и охватывающей детали, Па;

де­тали (дли вала dо = 0), мм; D — наружный

ди­аметр охватывающей детали, мм;μ1 и μ2— ко­эффициенты Пуассона соответственно для ох­ватываемой и охватывающей детали.

Значения С1 и С2 , найденные с уче­том коэффициентов Пуассона соответственно для охватывающей и охватываемой дета­лей.

При использовании тепловых мето­дов сборки (рис. 5.5) температура на­грева охватывающей детали опреде­ляется по эмпирической формуле

где k — коэффициент, учитывающий частич­ное охлаждение детали при сборке (k = 1,15 — 1,30); ka — коэффициент линейного расшире­ния материала охватывающей детали, мм / (м • град.); d1 — диаметр отверстия охватывающей детали, мм.

нагревом охватывающей (1) или охлаждением охватываемой (2) детали
Для стальных деталей

с учетом коэффициента линейного расширения формула (5.1) принимает вид:

восста­новления постановкой дополнитель­ной ремонтной детали рассмотрим на примере восстановления резьбовых

отверстий корпусных деталей авто­мобилей и гильз цилиндров автомобильных двигателей.
Применяют следующие способы ремонта резьбовых отверстий (рис. 5.6).

Рис. 5.6. Способы ремонта резьбовых соединений:
а — заварка отверстий с изношенной резьбой с последующим нарезанием резьбы номинального размера; б — нарезание резьбы увеличенного размера (год ремонтный размер); в — установка ввертыша; г — стабилизация резьбовых соединений полимерной композицией; d — установка спиральной вставим

— наружный диаметр резьбы болта; σ1в — предел прочности материала

болта; σ2в — пре­дел прочности материала корпуса.

Ввертыш может иметь прорези для специального ключа, при помощи ко­торого он монтируется в предвари­тельно нарезанное отверстие детали. Для предотвращения от отвертывания ввертыши крепят стопорными шпильками или приклеивают эпоксидным компаундом.

следующие преимущества: позволя­ет восстанавливать сильно изношенные отверстия корпусных деталей под

номинальный размер; не наруша­ет термообработку деталей, так как не требуется их нагревать; дает хоро­шее качество восстановленного от­верстия.

Недостатки данного способа: высокая трудоемкость и сложность ремонта, невозможность применения, если конструкция детали не позволя­ет увеличивать отверстие.

Рис. 5.7. Основные типы ввертышей: а — прямой открытый; б — прямой закрытый; в — прямой открытый с буртиком под ключ;г — ступенча­тый (под развальцовку одного конца)

5.8) представляет собой пружину из ром­бической проволоки, наружная поверхность которой

образует резьбо­вое соединение с корпусом (блоком), а внутренняя — со шпилькой или болтом.

Спиральные вставки можно нави­вать на токарном станке при помощи резьбовой оправки и оправки с роликом, на ци­линдрической поверхности которого нарезана кольцевая канавка с про­филем, соответствующим профилю метрической резьбы.

Оправку с роли­ком закрепляют в резцедержателе токарного станка, а резьбовую оправку — в его патроне. Конец заготовки проволоки вставляют в прорезь на торце оправки и фиксиру­ют прижимом. Затем проволо­ку прижимают оправкой с роликом и включают подачу станка.

цилиндров спиральными встав­ками включает в себя следующий пе­речень работ.
1. Очистить

все резьбовые отвер­стия от грязи сверлом, а затем ершом (рис. 5.14). Режим очистки: скорость резания при сверлении — 10 м/мин, частота вращения ерша — 80 об/мин, подача — ручная.
2. Продуть резьбовые отверстия сжатым воздухом.
3. Установить блок цилиндров на монтажный стол или подставку и провести при помощи резьбовых ка­либров дефектацию всех резьбовых отверстий; пометить отверстия, под­лежащие восстановлению.

радиально-сверлильного станка и рассверлить восстанавливаемые отверстия (табл. 5.3). Снять фаски

1x 45°. В глухих отверстиях глубина сверления должна соответствовать глубине отверстия. Скорость резания при сверлении 30 м/мин.
5. Продуть отверстия сжатым воз­духом.

6. Нарезать резьбу в отверстиях (табл. 5.3) и продуть сжатым возду­хом.
7. Установить блок цилиндров на монтажный стол или подставку резь­бовыми отверстиями вверх.

8. Установить спиральную вставку (рис. 5.15) необходимого размера технологическим поводком вниз в мон­тажный инструмент, входящий в со­став комплекта вставок. Ввести стер­жень инструмента в спиральную вставку так, чтобы ее технологиче­ский поводок вошел в паз на нижнем конце стержня и медленным враще­нием за Т-образную рукоятку стерж­ня ввернуть спиральную вставку в резьбовое отверстие так, чтобы по­следний виток вставки разместился в отверстии на один виток резьбы.

поводка вставки и удалить монтажный инструмент из резьбового отверстия блока

цилинд­ров.
10. Установить бородок соответст­вующего размера заостренным кон­цом на технологический поводок вставки и резким (но не сильным) ударом молотка по выпуклой части бородка отделить технологический доводок от вставки.

Аналогично восстанавливаются все остальные изношенные отверстия блока цилиндров.

Для контроля восстановленных резьбовых отверстий в деталях после установки спиральных вставок сле­дует завернуть в деталь с установлен­ной спиральной вставкой резьбовой калибр соответствующего размера и проверить качество восстановленно­го резьбового отверстия. Контроль восстановленных резьбовых отвер­стий с установленными спиральными вставками можно проводить новыми болтами соответствующих размеров, изготовленными по 2-му классу точ­ности.

двигателей внутреннего сгорания является разновид­ность способа постановки дополни­тельных ремонтных деталей

— пластинирования. Особенно эффективен этот способ в тех случаях, когда про­мышленность не выпускает к этим двигателям поршни ремонтных раз­меров.

Основные операции технологиче­ского процесса восстановления гильз цилиндров пластинированием следу­ющие:

подготовка гильз цилиндров под облицовку пластинами;
изготовление пластин;
облицовка внутренней поверхно­сти гильз цилиндров пластинами;
обработка гильз цилиндров после облицовки.

закрепления гильзы цилиндров на столе расточного станка:

1 — стол станка;2

— опорная пли га приспособления; 3—приспособление для центровки и закрепления гильзы цилиндров; 4 — нижний пояс зажина гильзы цилиндров; 5 — верхний пояс зажима гильзы ци­линдров; 6 — резец; 7 — шпиндельная голодна; 8 — шпиндель; 9 — ножка индикаторного приспособлен ин совмещения оси гильзы цилиндров с осью шпинделя; 10 — индикатор приспособления; 11—верхний посадоч­ный поясок приспособления; 12 — гильза цилиндров; 13 — нижний посадочный поясок приспособления; 14 -— стяжной винт пояса с рукояткой

Подготовка гильз цилиндров под облицовку пластинами заключается в их расточке под запрессовку свер­нутых пластин. Расточка гильз ци­линдров проводится эльборовым рез­цом на алмазно-расточном станке модели 278Л в приспособлении кон­струкции А. Е. Алешкина (рис. 5.16).

стальной ленты для резки ее на мерные пластины, вы­боре толщины

пластин, определении натяга при запрессовке и усилия за­прессовки, определении длины пла­стин, раскрое стальной ленты на мер­ные куски, резке стальной ленты на мерные пластины и шлифовании кро­мок пластин. Для изготовления пластин приме­няют холоднокатаную ленту из угле­родистой стали марок У8А.
Резка стальной ленты на пластины раз­меров проводится на приспособлении гильотинными ножницами. Эталонный размер между неподвиж­ным ножом гильотинных ножниц и упором микрометрического винта ус­танавливается но набору калибро­ванных плит или специально изготов­ленной плитой — калибром.
Отрезанные пластины собирают в пакеты по 20 — 40 штук для шлифо­вания торцов. Шлифование торцовых кромок осуществляется на заточном станке. Зажим с пакетом пластин устанавливают на стол стан­ка и фиксируют. Вначале обрабаты­вается "как чисто" под углом 90° к длинной стороне первый торец пла­стин в пакете, затем, после поворота на 180", — второй, до получения требуемого размера. После шлифования у каждой пластины напильником снимают заусеницы на кромках и пластины подвергают контролю.

осуществляется свертыванием пластин в цилиндр в пресс-форме и перемещения ее

из пресс-формы в гильзу цилиндров штоком гидравлического пресса. Ширина полуколец захвата должна быть в 2 раза меньше ширины пластины.

Предварительно свернутая пла­стина вводится в пресс-форму (рис. 5.22) с накидным 13 и кольцевым 12 замками, которая устанавливается в специальное приспособление, состоящее из плиты 1 с неподвижно за­крепленным упором 2. С упором контактирует полукольцо 3 пресс-формы с направляющими 19 при установ­ке ее в приспособление с предварительно свернутой пластиной 4.. Вто­рое полукольцо входит в контакт с по­движным контактом 5, который за­креплен на штоке 6 пневмоцилиндра 7. Шток пневмоцилиндра перемещает упор по направляющим, закреп­ленным болтом 8 и штифтом 9. Воздух в пневмоцилиндр подается от ресиве­ра при помощи тройника 11.

и пресс-форма устанавливается при помощи центрирующего кольца (рис. 5.23), имеющего

две выточки, на деталь.

вторая (верхняя) заподлицо с торцом гильзы. При этом вертикальные стыки

первой и второй пластин должны располагаться под углом 180°, место стыка не должно ощущаться пальцами, при постукивании твердым предметом по пластинам в зоне стыков звук должен быть чистым, звонким, а не глухим. Удерживаются пластины на внутренней поверхности гильзы цилиндров в результате сил трения, возникающих вследствие их напряженного состояния.

Перемещение пластины из пресс-формы в восстанавливаемое отверстие осуществляется гидравлическим прессом с усилием 15— 18 кН посредством калиброванного пуансона, имеющего две ступени, диаметры которых определяются диаметрами внутренней части пояса пластин и диаметром отверстия детали с учетом обеспечения зазора в сопряжениях в предел ах 0,02 — 0,03 мм.

овальность и конусность внутренней поверхности цилиндра не должна превышать 0,025

мм.

Геометрические размеры гильзы цилиндров двигателей КамАЗ-740, восстановленной пластинированием, показаны на рис. 5.24.