CC BY
15
ления или восстановления деталей пластинирова-нием), установленных безотносительно к их наименованию, типоразмеру или исполнению.
Сущность технологического метода пластиниро-вания состоит в том, что внутренняя цилиндрическая поверхность детали облицовывается тонкими пластинами, изготовленные из стальной холоднокатаной термообработанной ленты.
Технологические операции каждого маршрута располагаются одна за другой в наиболее рациональной последовательности из условия выполнения требований ремонтного чертежа наиболее экономичным способом.
Операции должны располагаться в такой последовательности, чтобы обеспечивались требования чертежа, минимальную трудоемкость, исключение брака, сохранность оборудования, стойкость инструмента.
При составлении плана технологических операций маршрута следует исходить из следующих положений:
тепловые операции, такие как кузнечные, сварочные, наплавочные выполняются в первую очередь;
операции, при выполнении которых производится съем металла большой толщины, также планируются в числе первых;
План операций технологическо блока цилиндров 7 4 0.1
механическую обработку деталей необходимо начинать с исправления базовых поверхностей, а при использовании в качестве установочных баз работавших поверхностей необходимо ориентироваться на неизношенные участки детали;
в первую очередь необходимо обрабатывать ту поверхность, относительно которой на чертеже координировано большее количество других поверхностей;
в числе последующих операций назначают механические (слесарные) и окончательную обработку, причем при механических операциях планируется обработка сначала менее точных поверхностей, а затем более точных если при восстановлении деталей применяется термическая обработка, то операции выполняются в такой последовательности: черновая механическая, термическая, чистовая механическая;
в последнюю очередь выполняются чистовые операции, заканчивается обработка детали обработкой наиболее точной поверхности детали;
последней в маршруте назначается обработка легкоповрежденных поверхностей (резьба).
Исходя из вышеуказанных рекомендаций, составляем план операций технологического процесса восстановления гильзы блока цилиндров, который представлен в таблице. го процесса восстановления гильзы Таблица
002021 двигателя КамАЗ-740
Наименование операции Содержание операции
05 Моечная Мыть деталь до удаления остатков смазочных материалов
10 Дефектовочная Проверить деталь на наличие сколов, трещин, задиров, износа внутренней поверхности гильзы
15 Расточная Расточить деталь под запрессовку свернутой пластины
20 Слесарная Разрезать стальную ленту на мерные пластины
25 Шлифовальная Шлифовать торцевые кромки пластин под углом 90°
30 Слесарная Запрессовать предварительно свернутую пластину в гильзу. Затем вторую заподлицо с торцом гильзы
35 Хонинговальная Хонинговать зеркало гильзы
40 Контрольная Окончательный контроль
Для обеспечения износостойкости пластиниро-ванных деталей необходима экспериментальная сравнительная оценка коэффициента трения, при-рабатываемости и износостойкости материала из которого изготовлена пластина. Исследования необходимо проводить для определения износостой-
кости материалов и коэффициента трения в режимах, максимально близких к реальным условиям работы трущихся пар. Результаты должны содержать величины линейного и массового износов, скорости изнашивания, интенсивность изнашивания, момент трения, температуры и коэффициент трения.
ЛИТЕРАТУРА
1. Прохоров, В.Ю. Автомобильные средства транспортирования нефтепродуктов для контейнерных АЗС / Труды Международного симпозиума Надежность и качество. - 2006. - Т. 1. - С. 79-80
1. Синельников, А.Ф. Основы технологии производства и ремонта транспортных и транспортно-техно-логических машин и оборудования. - М.: Академия, 2014. - 320 с.
2. Яхъев, Н.А. Основы теории надёжности и диагностика / Н.А. Яхъев, А.В. Кораблин. - М.: Академия, 2009. - 256 с.
3. Черноиванов, В.И. Восстановление деталей машин (состояние и перспективы) / В.И. Черноиванов, И.Г. Голубев. - М.: ФПУ «Росинформагротех». - 2010. - 376 с.
4. Прохоров, В.Ю. Эффективность применения наносмазочных материалов в канатно-чокерном оборудовании ЛПК / В.Ю. Прохоров, В.П. Антонюк // Труды Международного симпозиума Надежность и качество. - 2012. - Т. 2. - С. 156-157.
УДК 621.7.02
Прохоров В.Ю., Шамарин Ю.А.
ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана» (МГТУ им. Н.Э. Баумана), Мытищинский филиал, Московская обл., Мытищи, Россия
УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ПОКРЫТИЙ В ХОДЕ ГАЛЬВАНОКОНТАКТНОГО ОСАЖДЕНИЯ
В статье предложена конструкция устройства для нанесения покрытий на восстанавливаемую деталь в ходе гальваноконтактного осаждения. Подробно описана сама конструкция и принцип работы приспособления. Приведены необходимые конструктивные расчёты. Сделан вывод об использовании устройства с большим запасом прочности Ключевые слова:
восстановление поверхностей, гальваноконтактное осаждение, электролит
Одним из методов восстановления гильз блоков цилиндров является метод гальваноконтактного (ГКО) осаждения [1]. Применение этого метода подразумевает использование установки ГКО, а также электролитической ячейки. В этом случае, при восстановлении внутренней поверхности гильзы электролит будет подаваться непосредственно внутрь детали через специальное устройство, ко-
торое представляет собой комплекс разбрызгивателя электролита с инструментальными гребёнками
[2, 3, 4].
Предлагаемое устройство оснащено каналом для подвода электролита и отверстиями, через которые происходит разбрызгивание. За счет основного движения устройства происходит деформирование поверхностного слоя гребёнками и его осаждение, а также перенос частиц инструмента на покрытие.
Сами гребёнки, на которых закреплены бруски из мягких материалов, совершают возвратно-поступательное и вращательное движение, что аналогично движению хонинговальной головки, поэтому в качестве установки ГКО можно применить модернизацию хонинговального станка модели 3К833. Но в этом случае нужно учесть, что оборудование будет работать в агрессивной среде, а значит необходимо уберечь элементы от контакта с электролитом.
Применение данного устройства позволяет увеличить производительность процесса осаждения за счёт струйной подачи электролита на поверхность детали, а так как обработка восстанавливаемой детали происходит одновременно, то в дальнейшем не требуется проведение дорогостоящей механической обработки.
Конструкция самого устройства представляет собой (рис. 1) корпус в виде системы свинцовых трубок 1 с отверстиями 2 для подачи электролита. Трубки соединены с опорным 3 и с центрирующим 4 дисками. Опорный диск 3 соединяется с распределителем электролита 5. В распределитель 5 вмонтирован штуцер 6, через него происходит подача электролита в разбрызгивающее устройство. Использованный электролит отводится из ячейки через сливной штуцер 8. Крышка 9 надёжно фиксирует ремонтируемую деталь с помощью трёх шпилек 10. Крышка устройства 11 соединена винтом 12 с диском 4 и герметизирует ячейку. Восстанавливаемая деталь 13 устанавливается в пазы в распределителе электролита в крышке 9 и прижимается уплотнителями 7. К детали подводятся инструментальные гребёнки 14, снабженные брусками из композитного материала 15. Подвод тока к детали 13 (катод) осуществляется через контактное устройство 16, а анодом в данном устройстве будет служить свинцовые трубки 1.
Разберём принцип действия предлагаемого устройства. Кислотостойкий насос перекачивает электролит из бака через штуцер 6 в распределитель электролита 5, который имеет форму замкнутого кольца. Далее электролит попадает в свинцовые трубки 1 и разбрызгивается через отверстия 2 на внутреннюю поверхность восстанавливаемой детали 13. Электролит отводится в полость между трубками 1 через специальные щели и далее, проходя через сливной канал отводится через штуцер 8. Благодаря уплотнителям 7 и шпилькам 10, крышка 9 будет плотно прижата к поверхности детали 13, а это обеспечит герметичность электролитической ячейки. От источника постоянного тока «+» и «-» подаются соответственно на анодные металлические трубки в контактное устройство 16.
Рисунок 1
Общий вид электролитической ячейки с устройством ГКО
Так как среда, в которой происходит процесс электролиза является агрессивной для металлов, то требуется применять материалы неметаллического происхождения [5], поэтому крышка изготовлена из стеклотекстолита марки СТЭФ-УТУ-8 9И7 90066.002ТУ, тем более, что он сам является электроизолирующим материалом, но так как он уступает по прочности металлу, необходимо иметь представление о нагрузках на материал и его толщине.
При закручивании гаек на шпильках, возникают напряжения, которые необходимо рассчитать, и исходя из расчётов подобрать необходимую толщину материала при разработке электролитической ячейки.
Расчёты устройства проводим из условия напряжения на смятие [6]:
р
- рзат <\а 1
! ^ L см J
(1)
где ( см - напряжение на смятие, МПа; Рз&т -
усиление затяжки соединения, Н; Scm - площади смятия, мм2; [ ( см] - допускаемое напряжение смятия (для стеклотекстолита) [( см] = 85 МПа.
При использовании гайки М24 ГОСТ 5915-70 и шпилек М2 4 ГОСТ 22034-76, усилие затяжки Рзат принимаем равным 54,8 кН (Рзат = 54 800 Н).
Площадь смятия для гайки определяется по формуле:
\2
Scm -
D - наружный
Ж
(D - d )2
диаметр
2)
(D
внутренний диаметр гайки, мм (d
где
2 4,8 мм); d 18 мм).
Тогда площадь смятия для гайки и напряжения на смятие будут составлять:
3,14 (24,82 -182) S,. --^-- 228
54800 „„„ ' (см =-= 240 МПа
.... 4 с 228
Исходя из расчётов, имеем Г см=240 МПа> [ Г см] = 85 МПа, а это недопустимо.
Постановка шайбы большего размера позволит значительно увеличить площадь сопряжения.
Рассчитаем напряжение на смятие при установке шайбы М34 ГОСТ11371-78.
Тогда площадь смятия для гайки и напряжения будет составлять:
3,14 (342 -182) S,. --^-- 653
4
54800 0„ - — -84 МПа.
653
Согласно расчётам Г см = 84 МПа < [Г см] = 85 МПа, следовательно условие напряжения на смятие выполняется.
Проведём расчёт на изгиб крышки электролитической ячейки с целью определения её ширины (рис. 2) .
Рисунок 2 - Схема затяжки крышки электролитической ячейки
Для обеспечения прочности крышки необходимо, чтобы наибольшее напряжение при изгибе в опасном сечении не превосходило соответствующего допустимого значения
Момент сопротивления сечения определяется по формуле:
ш =
Ь • 12
где
напряжение на
М„.
ш
изгиб,
(3)
Где Ь, 1
размеры сечения, м;
МПа; Мз -
ш = 0,25 •• О, оз2 = ^^
суммарный изгибающий момент, Н-м; Ш - момент сопротивления сечения, зависящий от размеров сечения, м3.
6
1644
3,75 -10"
■ = 43,84 , МПа.
Согласно расчётам, условие напряжения при из-
Изгибающий момент определяется по формуле:
Мизг = Pзam■l , (4)
где Рзат - усилие затяжки соединения, Н; 1 - длина
плеча (1 = 0,03 м), МИзг = 54 800 • 0, 03 = 1 644 Н • м
=43,84 МПа,
: & ]
200 МПа)
ЛИТЕРАТУРА
1. Прохоров В.Ю. Новые материалы и покрытия для узлов трения навесного оборудования / В.Ю. Прохоров, В.В. Быков, Л.В. Окладников // Актуальные направления научных исследований XXI века: теория и практика». 2014. Т. 2. № 2-2 (7-2). С. 21-27.
2. Двигатели ЯМЗ-236М2, ЯМЗ-238М2. Руководство по эксплуатации. Отв. ред. Н.Л. Шамаль. - Яро-славль-ИКЦ ОАО «Автодизель».2 010. - 178 с.
3. Живогин А.А. Восстановление гильз цилиндров дизельных двигателей сельскохозяйственной техники гальваническим покрытием на основе железа. Дисс. канд. техн. наук 05.20.03 ФГБОУ ВПО «СГТО». -Воронеж, 2014. - 174 с.
4. Прохоров, В.Ю. Пути реализации эффекта безызносности шарнирных сопряжений / Труды Международного симпозиума Надежность и качество. - 2013. - Т. 1. - С. 43-46.
5. Прохоров, В. Ю. Исследование влияния сочетания конструкционных материалов на противозадирные и противоизносные свойства смазок / В. Ю. Прохоров, Л. В. Окладников, Н. В. Синюков // Труды международного симпозиума Надежность и качество. - 2015. - Т. 2. С. 139-141.
6. Михайлов Ю.Б. Конструирование деталей механизмов и машин. - М.: Издательство Юрайт. - 2015. -414 с.
УДК 614,093,6,05
Костюкевич Н.Н., Костюкевич Я,В,
ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана» (МГТУ им. Н.Э. Баумана), Мытищинский филиал, Московская обл., Мытищи, Россия
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ДЕРЕВООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ПРОИЗВОДСТВА В ЦЕХАХ ЛЕСОПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ
Рассматриваются вопросы транспортного обслуживания станков и варианты применения подъёмно-транспортного оборудования в цехах лесопромышленных предприятий. Установлено, что применение кран-балки на обслуживании станков и другого технического оборудования обеспечивает их максимальную загрузку и позволяет менять маршруты переработки заготовок. Показаны варианты переработки лесоматериалов в комбинированном деревообрабатывающем цехе. Приведены результаты расчетов загрузки подъемно-транспортного оборудования при обслуживании станков в цехе Ключевые слова:
обслуживание, деревообрабатывающий цех, маршрут, загрузка, станок, оборудование
Переработка лесных ресурсов - это масштабная экономическая, научно-техническая и производственная задача, которая должна решаться при поддержке государства.
Развитие деревообрабатывающих производств по глубокой переработке древесины предполагает модернизацию и техническое перевооружение действующих деревообрабатывающих предприятий.
Анализ структуры деревообрабатывающего производства показывает, что современные нижние лесопромышленные склады являются по составу выполняемых операций сложным производством с участками получения круглых лесоматериалов [1], выработки пиленой, колотой и круглой короткомерной лесопродукции, технологической щепы, стружки, товаров народного потребления из древесины и т.п., а также участками по использованию древесных отходов и других видов древесной биомассы в том числе поступающих непосредственно с лесосеки [2]. На рис. 1 показана структура современного нижнего лесопромышленного склада (деревообрабатывающего завода). Видно, что по своей сложной структуре современный лесопромышленный склад является деревообрабатывающим заводом с комплексной механизацией и частичной автоматизацией производства на основе применения гибких деревообрабатывающих процессов, глубокой переработки древесного сырья и безотходных или малоотходных технологий.
Развитие деревообрабатывающего производства способствует также изменению сырьевой направленности экономики лесной индустрии вследствие
уменьшения в поставках потребителям доли круглых лесоматериалов и, соответственно, увеличение объемов предложений по поставкам изделий из древесины, полученных в результате глубокой переработки древесного сырья. Для эффективных логистических решений при выборе вариантов движения материальных потоков требуется проведение глубокого анализа и исследования гибких деревообрабатывающих процессов лесопромышленного предприятия [3, 4].
На производственный процесс деревообрабатывающего цеха оказывается внешнее воздействие как со стороны снабжения цеха требуемыми видами древесного сырья, так и со стороны рынка лесо-продукции цехов (рис. 2) [5].
Это воздействие носит случайных характер и приводит к соответствующим колебаниям, как производительности отдельных машин, так и всего деревообрабатывающего производства.
Исследования показали, что возможность обработки различных по назначению сортиментов в общих потоках обеспечивается за счет установки в них оборудования универсального (многоцелевого) назначения [6, 7]. При этом функции универсального станка может выполнять любой станок технологического потока (чаще головном), который перерабатывает несколько видов сортиментов. К ним можно отнести круглопильные, ленточнопильные, окорочные станки, рубительные машины и т.д. На рис. 3 представлены возможные варианты перемещения пачек в цехах лесозаготовительных предприятий.
6
3
м
гиб, [ & ] = 200 МПа.
гибе выполняется с большим запасом прочности &
