Введение 4
1 Анализ исходных данных 6
1.1 Анализ конструкции изношенного вала 6
1.2 Свойства материала вала 9
1.3 Описание дефектов вала 10
1.4 Анализ способов восстановления изношенного слоя металла
1.4.1 Восстановление газопламенной наплавкой 17
1.4.2 Восстановление газопламенным напылением 20
1.4.3 Восстановление плазменной наплавкой 21
2 Повышение прочности сцепления покрытия с основой при газопламенном напылении порошком 25
2.1 Повышение прочности сцепления покрытия с основой за
увеличения площади поверхности подложки 25
2.2 Влияние состава пламени на микротвердость покрытий ...27
2.3 Исследование влияния параметров режима ГПН порошком
на прочность восстановленной поверхности вала 30
3 Методика проведения исследований 36
3.1 Организация поста для механической подготовки
поверхности вала 36
3.2 Разработка поста газопламенного напыления порошком . 42
3.3 Изготовление шлифов и определение ов 46
4 Разработка технологии восстановления вала газопламенным напылением порошком с использованием водородно-кислородной смеси 50
4.1 Разработка технологии механической обработки
поверхности вала (подложки) 50
Разработка технологии восстановления вала газопламенным
напылением 57
5 Безопасность и экологичность объекта 60
Заключение 69
Список используемых источников 71
Приложение А Технологический процесс восстановления изношенного
вала 76
С появлением новых потребностей человека, которые способствуют развитию науки и техники, появляются новые способы производства и восстановления. Производство технологических установок, сборка агрегатов, узлов, ремонт деталей занимают важную часть производственного цикла изделия. Технология ремонта и восстановления деталей позволяет продлить срок службы изделий и экономить затраты на изготовления новой детали.
В современном машиностроении наиболее широкое применение нашли детали с вращательным движением, менее широко распространенно поступательное и комбинированное - поступательное и вращательное движение или иначе винтовое движение.
Для передачи крутящего момента применяются специальные детали, такие как валы, оси, на которых располагаются на специальных изготовленных для этого участках, а именно цапфы или пятки, которые предназначены для закрепления вала в опорных устройствах - подшипниках или подпятниках.
Деталью типа «вал» называют, как правило, деталь, предназначение которой служить поддержкой установленных на ней звёздочек, зубчатых колёс, шкивов, катков для передачи вращающего момента, такие детали обычно имеют ступенчатую или гладкую цилиндрическую форму. В ходе эксплуатации валы подвержены нагрузкам изгиба и кручения, также в некоторых случаях кроме изгиба и кручения валы испытывают деформацию растяжения-сжатия. В случае валов, таких как кардные валы автомобилей, валки прокатных станков и др., которые не предназначены для закрепления на них вращающихся деталей работают только на кручение.
Ступенчатые валы наиболее удобны для сборки узлов, уступы таких валов предназначены для предотвращения осевого смещения деталей и фиксации положения детали в ходе сборки, обеспечивая свободное продвижение деталей по валу до места под посадку.
Именно такой ступенчатый вал и рассмотрен в качестве объекта исследования в магистерской работе.
Так как валы и оси в результате длительной эксплуатации поддержаны к износу и появлению дефектов, таких как: задиры и износы посадочных шеек под подшипники; смятие и износ рабочих поверхностей, шлицев, резьбы, шпоночных канавок и т. д.; изгиб и скручивание вала; изломы и трещины. Существует множество способ восстановления деталей в зависимости от конструкции, материала изделия, его эксплуатационных свойств.
Из множества способов восстановления валов наиболее широкое применение имеют наплавка и напыление, за счёт наращивания слоя металла на изношенные поверхности с последующей механической обработкой. Процесс восстановления напылением или наплавкой способен восстановить деталь пригодную для работы в её привычных условиях эксплуатации.
Выбор между наплавкой и напылением зависит от: типа дефекта, его геометрических параметров, таких как толщина наносимого покрытия; условий работы сопрягаемых поверхностей деталей.
Таким образом, сформулируем цель магистерской диссертации: повышение качества восстанавливаемых валов путём разработки технологического процесса. Цель исследования актуальна в современных условиях.
Объектом диссертационного исследования является качество восстановленного слоя.
Предметом диссертационного исследования являются процессы обработки поверхности вала.
В процессе написания выпускной квалификационной работы были выполнены необходимые инженерные и проектные расчёты, проведены исследования и анализ полученных данных.
По разделам магистерской работы, были выполнены следующие действия и получены соответствующие результаты:
- по разделу «ВВЕДЕНИЕ», исследована актуальность и поставлена цель проекта;
- в ходе первого раздела проведен анализ исходного объекта (детали) для дальнейшего проектирования технологического процесса восстановления поверхностей вала;
- второй раздел содержит результаты анализа исследования опираясь на которые проведена дальнейшая разработка технической части, а именно разработка технологического процесса;
- по третьему разделу определенны и выбраны специальные средства оснащения, режущие инструменты, материалы и оборудование для механической предварительной и последующей обработки вала, а также для процесса газопламенного напыления с применением водородно-кислородной смеси + 5% пропан-бутана.
- по четвертому разделу выполнена разработка технологического процесса восстановления вала газопламенным напылением, также проведены расчёты параметров и режимов резания для механической обработки и определенны параметры газопламенного напыления.
- в пятом разделе представлены исследования по мероприятиям безопасности и экологичности проекта.
Согласно полученным данным расчётно-исследовательской части выпускной квалификационной работы, были рассмотрены методы предварительной механической обработки объекта (детали), разработан процесс изготовления и маршрут обработки, представлена экологическая часть объекта.
Следовательно, можно утверждать, что цель магистерской работы - повышение качества восстанавливаемых валов путём разработки технологического процесса, достигнута.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
