CC BY
23
то изменение положения размерного круга определяется из выражения
- к^3
А, п 9
А. п
2(п1 + п2 ) 2(п1 + п2 )
(12)
Выводы
1. Рассмотрены факторы и погрешности, влияющие на точность формирования торцовых поверхностей поршневых колец. Определена величина под-наладочного импульса для компенсации износа шлифовальных кругов. Разработаная система управления процессом шлифования повысила точность измерения высоты колец.
2. Решение технологических задач основано на использовании измерительной системы, позволяющей с высокой точностью управлять технологическим процессом при торцешлифовании, компенсируя при этом погрешности, возникающие из-за неравномерного
износа режущих поверхностей шлифовальных кругов.
Библиографический список
1. Автоматизация и управление в машино- и приборостроении [Текст] : межвуз. науч. сб. / М-во образования Рос. Федерации, Сарат. гос. техн. ун-т ; [Редкол. : А. А. Игнатьев (отв. ред.) и др.]. — Саратов : СГТУ, 2002. — 197 с.
2. Сорочкин, Б. М. Автоматизация измерений и контроля размеров деталей / Б. М. Сорочкин. — Л. : Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1990. — 365 с.
ЦЫМБАЛЕНКО Александр Петрович, кандидат технических наук, доцент кафедры «Метрология и приборостроение».
Адрес для переписки: 644050, г. Омск, пр. Мира, 11.
Статья поступила в редакцию 07.12.2011 г.
©А. П. Цымбаленко
2
УДК 620.18 : 621.793.7 М. Я. ШВЕЦ
В. В. АКИМОВ Л. Ф. МИШУРОВ
Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия, г. Омск
ТЕХНОЛОГИЯ РЕМОНТА ДЕТАЛЕЙ ИЗ МЕДНЫХ СПЛАВОВ МЕТОДОМ ТЕРМОДИФФУЗИОННОГО НАСЫЩЕНИЯ______________________________
Предложена технология ремонта бронзовых цилиндрических втулок, цилиндра качающего узла гидронасоса методом термодиффузионного насыщения. Ключевые слова: восстановление, бронзовые втулки, цилиндр качающего узла, термодиффузионное насыщение.
При эксплуатации автомобилей и дорожностроительных машин часто возникает потребность замены деталей из медных сплавов, таких как втулки коромысел распределительного механизма, компрессоров и коленчатых валов. Как правило, они изготавливаются из специальных бронз. Особенно это заметно на корпусах цилиндра качающего узла гидронасоса, где износ в 0,1 мм нарушает компрессию в цилиндрах и требует замены корпуса (рис. 1).
Обычные методы восстановления таких деталей наплавкой, напылением, наваркой весьма проблематичны и практически не применяются.
В качестве метода восстановления изношенной поверхности может быть предложено термодиффузионное насыщение, которое приводит к увеличению толщины насыщенного слоя до 0,4 — 0,5 мм, а этого вполне достаточно для восстановления размеров деталей до номинального размера.
Значительным преимуществом этого метода является простота выполнения технологических опера-
ции, доступность используемых материалов, несложность оборудования [1].
В качестве насыщающей смеси использовали следующий состав: 20 % цинка в порошке, 1 % хлористого аммония (НИ4С1), остальное — огнеупорная глина.
Смесь должна быть тщательно перемешана до получения однородной массы.
Технологию восстановления блока цилиндров качающего узла гидронасоса проводили следующим образом:
— контроль изношенных узлов (не допускаются механические повреждения);
— обезжиривают узел в моющем растворе;
— подготовить контеИнер для насыщения (зачистить или опескоструить внутреннюю его поверхность и крышку);
— засыпать в контеИнер насыщающую смесь. Для экономии можно сначала насыпать слоИ огне-упорноИ глины толщиноИ 10 мм на дно контеИнера;
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК №2 (110) 2012 МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ
МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК №2 (110) 2012
Рис. 1. Блок цилиндров качающего узла гидронасоса: а) до восстановления; б) после восстановления
РЭ
о -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------I-
0.5 0.75 1.00 1.25 1.5 1.75 2.0
Время выдержки, час
Рис. 2. Зависимость величины наращиваемого слоя от времени диффузионного процесса при различных температурах
Таблица 1
Результаты насыщения втулок при различных температурах
Э внутр. мм Э наруж. мм Я толщина стенки, мм d внутр. мм Э наруж. мм Я толщина стенки, мм
40,15 55,85 3,0 39,8 55,90 3,90 Т = 700°С
40,10 55,85 2,9 39,9 55,90 3,10 1выд=1 час
40,05 55,9 3,0 39,75 55,85 3,20 выдержка
40,00 55,80 3,3 44,70 55,80 3,4 Т = 725 °С
40,15 55,90 3,0 49,75 55,90 3,15 Время
40,15 55,85 3,2 49,70 55,90 3,30 выдержки 1выд>1 час
— установить восстанавливаемый узел в контейнер, не допуская большого смещения его в ту или другую сторону стенок контейнера;
— засыпать в рабочие цилиндры приготовленную смесь так, чтобы она выступала над верхней — поверхностью на 5—10 мм;
— заполнить контейнер огнеупорной глиной ниже крышки на 10 мм и закрыть листом асбеста;
— установить крышку и обмазать разъем огнеупорной глиной для создания герметичности (можно воспользоваться шнуровым асбестом);
— разогреть печь до принятой для насыщения температуры и установить в нее контейнер;
— как только факел в трубке-крышке погаснет или будет близок к угасанию, трубку закрыть огнеупорной глиной; с этого момента ведут отсчет времени насыщения.
— после окончания процесса контейнер охлаждается с печью на воздухе.
В центре крышки приварена трубка с внутренним диаметром 2 — 3 мм, по которой следят за факелом сгорания аммиака.
Толщина наращиваемого слоя составляет 0,3 — 0,5 мм.
Для определения оптимального режима насыщения был проведен эксперимент, где менялось время насыщения и температура выдержки (рис. 2).
Как в любом химико-термическом процессе, в нашем случае можно менять температуру и время. Концентрацию не меняли, т.к. увеличение больше 20% 2п приводит к охрупчиванию слоя, что ухудшает эксплуатационные характеристики [2].
Из рис. 2 видно, что оптимальный режим насыщения составляет Т = 750° С и время выдержки 1 = = 8*104 с. При этом толщина слоя может быть равной 0,5 мм. Надо отметить, что толщина слоя зависит от оборудования и оснастки: если печь большого объема, процесс будет проходить быстрее, это надо учитывать в каждом конкретном случае.
Аналогичным способом была обработана технология восстановления втулок коромысла распределительного механизма автомобиля КамАЗ. В связи с тем, что втулок обычно требуется много, целесообразно изготовить контеИнер (400x400 мм) из стали толщи-ноИ 5 мм. Все остальное аналогично предыдущему технологическому процессу. Данные экспериментов по втулкам приведены в табл. 1.
Надо отметить, что восстановление втулок при Т=750 °С может быть сопряжено с заметным их охрупчиванием и в эксперименте не применялось.
Втулки в контеИнере размещались так, чтобы не касались друг друга ни стенками, ни торцами при многослоИном их расположении. Втулки насыщались по внутреннему диаметру и по наружному, поэтому надо прорезь на втулке прорезать вулканитом тол-щиноИ 1 — 1,5 мм. От этого внутренниИ диаметр еще уменьшается за счет сжатия втулки при запрессовке и номинальныИ диаметр практически получается всегда [3].
На практике два контеИнера втулок обеспечивают месячную потребность в них при ремонте двига-телеИ.
И в первом, и во втором случае экономическая целесообразность восстановления деталеИ из Си-сплавов очевидна и целесообразна.
Библиографический список
1. Волков, Г. М. Материаловедение / Г. М. Волков — М. : Академия, 2008. — 400 с.
2. Минкевич, Б. А. Химико-термическая обработка меди и латуни / Б. А. Минкевич, В. А. Котов. — М. : Машгиз, 1960. — 36 с.
3. Колачев, Б. А., Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов / Б.А. Колачев, В. А. Ливанов, В. И. Елагин. — М. : Металлургия, 1972. — 480 с.
ШВЕЦ Михаил Яковлевич, кандидат технических наук, доцент (Россия), доцент кафедры «Конструкционные материалы и специальные технологии». АКИМОВ Валерий Викторович, доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Конструкционные материалы и специальные технологии» Сибирской государственной автомобильно-дорожной академии, специалист в области порошковой металлургии и материаловедения.
МИШУРОВ Александр Фёдорович, старший преподаватель кафедры «Конструкционные материалы и специальные технологии».
Адрес для переписки: 644080, г. Омск, пр. Мира, 5.
Статья поступила в редакцию 12.12.2011 г.
© М. Я. Швец, В. В. Акимов, А. Ф. Мишуров
уДк 539-3 А. А. КОЖУШКО
Омский государственный технический университет
ВАРИАНТ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СООТНОШЕНИЙ
ИЗОТЕРМИЧЕСКОГО ВЯЗКОУПРУГОГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ ЭЛАСТОМЕРОВ
В работе предлагается вариант реологических соотношений, позволяющих описывать процессы изотермического вязкоупругого деформирования эластомеров. Реологические соотношения получены с использованием четырехэлементной модели механического поведения и основных положений линейной теории вязкоупругости. Представляет интерес для предприятий, занимающихся разработкой эластомерных и резинотехнических изделий.
Ключевые слова: реологические соотношения, вязкоупругость, деформирование, эластомеры.
Введение
Развитие техники и технологии приводит к все более широкому распространению и использованию эластомерных материалов. Эластомеры, или резиноподобные материалы, являются относительно новым прогрессивным классом конструкционных материалов. К ним относят каучуки, резины, герметики, термоэла-стопласты, полиуретаны, аморфные полимеры в температурной области высокоэластичного состояния.
Конструкции на основе эластомерных материалов, благодаря своим уникальным свойствам — механическим, технологическим и т. д., находят широкое применение в различных отраслях современной техники в качестве упругих шарниров и опор, амортизаторов, сейсмо- и виброзащитных устройств, компенсаторов различного вида деформаций и т. д.
По многим параметрам — простоте конструкций, надежности, габаритам, стоимости и другим
ОМСКИЙ НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК №2 (110) 2012 МАШИНОСТРОЕНИЕ И МАШИНОВЕДЕНИЕ
