Электромеханическое восстановление и упрочнение деталей
Электромеханическое восстановление и упрочнение деталей. Для этого способа характерно сочетание термического и силового воздействия на поверхностный слой детали. При обработке в зоне контакта инструмента с деталью пропускается ток большой силы (400— 800 А) и низкого напряжения (1—6 В), в результате чего происходит местный высокотемпературный нагрев обрабатываемой поверхности, которая тут же под воздействием инструмента сглаживается или высаживается. Совместное воздействие деформации и быстрого охлаждения на участки поверхности местного нагрева за счет отвода тепла внутрь детали приводит к закалке деформированного слоя и сглаживанию остаточных (после механической обработки) гребешков шероховатости. В ремонтной практике этот способ особенно широко применяется при восстановлении деталей типа тел вращения с элементами, сопрягающимися по неподвижным посадкам при износе поверхностей до 0,4 мм на диаметр. Процесс электромеханического восстановления и упрочнения деталей обычно состоит из двух операций: высадка поверхностного слоя изношенной детали пластиной твердого сплава; 2) сглаживание высаженных гребешков до определенного размера радиусной пластиной из твердого сплава.
Учитывая благоприятное воздействие полученного при высадке поверхностного наклепанного слоя на эксплуатационные характеристики детали (повышение износостойкости), шлифование как механическая операция для получения требуемого размера не рекомендуется.
В результате высадки на обработанной поверхности детали получается винтообразный выступ с диаметром большим, чем диаметр изношенной поверхности, на величину 0,2—0,4 мм и увеличивается твердость поверхностного слоя примерно на глубину до 0,2 мм.
Основными причинами износа цепей и звездочек в цепных передачах являются нарушение параллельности осей звездочек, их осевое смещение на валах, ослабление или чрезмерное натяжение цепи, высокие рабочие температуры, например, в приводе вальцовых сушилок, отсутствие или низкое качество смазки и др. В результате ослабления натяжения цепи зацепление происходит по головкам зубьев, что значительно ускоряет их износ и приводит к поломке. При этом цепь растягивается, соскакивает со звездочек, передача работает с резким шумом и рывками, в результате чего может произойти обрыв цепи.
Звездочки цепных передач подлежат восстановлению при износе зубьев по толщине 0,8-1,5 мм, в зависимости от шага.
Наряду с износом по толщине и ширине изнашиваются также отверстия ступиц, шпоночные пазы и резьбовые отверстия под стопорный болт.
При ремонте оборудования машин изношенные звездочки часто заменяют на новые, иногда изношенные зубья наплавляют, а затем фрезеруют или изготавливают новый зубчатый венец и приваривают к обрезанной ступице изношенной звездочки.
Некоторые звездочки можно восстанавливать пластической деформацией в горячем состоянии.
Сущность способа состоит в использовании запаса металла диска для компенсации износа зубчатого венца перераспределением металла в нагретом состоянии штамповкой с последующим горячим накатыванием до номинальных размеров. Ступицу и шпоночный паз восстанавливают обжатием.
При восстановлении звездочек необходимо обеспечить выполнение следующих требований: металл диска должен быть распределен в количестве, достаточном для компенсации износа; при деформации не должно быть нарушено деление зубчатого венца; толщину венца уменьшают настолько, чтобы обеспечить свободный вход детали между ребордами накатного инструмента с учетом торцового биения и температурного расширения при нагревании.
Штамповку изношенных звездочек для получения заготовок с последующим накатыванием зубчатого венца осуществляют в открытых штампах на ковочном молоте с ограничением диаметра матрицы по диаметру выступов звездочки.
Штамповку проводят на технологическом пальце, устанавливаемом в отверстие ступицы. Перед штамповкой звездочки нагревают в электропечи до температуры 950-1000°С. После штамповки венца ступицу с технологическим пальцем обжимают в штампе на гидравлическом прессе, а затем технологический палец выпрессовывают. Остывшие звездочки помещают в галтовочный барабан и очищают от окалины, а затем на протяжном станке обрабатывают отверстие ступицы и шпоночный паз до номинальных размеров. Звездочки с восстановленными отверстиями устанавливают на вал суппорта накатной установки, токами высокой частоты нагревают венец до температуры (1200±50)°С и накатывают зубья номинальных размеров. Зубчатый венец закаливают, а затем при необходимости рассверливают отверстие и нарезают резьбу под стопорный болт.
Восстановленные звездочки по всем параметрам соответствуют новым, а по сравнению с фрезерованными зубьями износостойкость восстановленных накаткой в 1,4-1,6 раза больше.