Введение 4
1.1 Анализ состояния вопроса 5
1.2 Результаты поиска и изучения патентного поиска для бестраншейной
прокладки трубопровода 5
1.3 Результат изучения литературы и области нанесения покрытий 10
1.4 Результаты изучения производственного опыта 16
1.5 Результат изучения патентов в области индукционной наплавки и
пайки 21
2. Предлагаемые технические решения 27
2.1 Технология упрочнения индукционной наплавкой дисковых ножей.. .28
2.2 Конструкция рабочего механизма, принцип действия приспособление
для увеличения диаметра нового трубопровода 30
2.2.2 Характеристика основного металла 43
2.2.3 Сварка тяговых элементов 47
3. Расчет предлагаемого технического решения и технологии 50
4. Расчет экономических затрат на разработку 58
4.1 Изготовления заготовок 59
4.2 Затраты на резку 60
4.3 Затраты на токарно-фрезерные работы 61
4.4 Расчет на индукционную наплавку 62
4.5 Сумма затрат на все виды услуг и работ 63
Заключение 64
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 65
В современном технологически развитом мире в промышленности применяются дисковые ножи для резки не только металла, но и таких материалов как картон, пластмасса, резина, стекло.
Дисковые ножи различаются по внутреннему и внешнему диаметру, толщине ножа, виду заточки. Такие ножи изготавливаются их разных видов металла: штамповой стали, быстрорежущей стали, легированной стали, пищевой нержавеющей стали, карбида вольфрама, инструментальной стали.
Изготовление дисковых ножей производится разными методами: ножи штампуются из листового металла, вытачиваются из заготовок или порошковым методом.
Так же дисковые ножи нашли свое применение в бестраншейном ремонте трубопроводов способом разрушения старой трубы, ее расширения и одновременного протаскивания новой сохраняя большего диаметра.
Одной из самых изнашиваемых деталей используемого оборудования являются дисковые ножи, которые являются частью рабочих механизмов, они работают в условиях повышенного износа и испытывают ударные нагрузки. В процессе эксплуатации нож может попадать на стыки труб, швы, камни и другие препятствия в грунте, что напрямую ведет к деформации режущего полотна. Возникает необходимость остановки, для осуществления ремонта или замены, что снижает производительность оборудования. Для устранения таких недостатков к ножам рабочих механизмов для бестраншейного ремонта трубопроводов должны применяться высокие прочностные требования. Ножи должны обладать повышенной твердостью и высокими износостойкими свойствами.
Индукционную наплавку применяют для нанесения тонких слоев износостойких сплавов на рабочие поверхности плужных лемехов, лап культиваторов, дисковых, цилиндрических и плоских деталей различных машин. В качестве присадочных материалов используют различные порошковые сплавы и смеси.
Сущность индукционной наплавки заключается в следующем. Наплавляемую деталь помещают в электромагнитное поле индуктора, который питается переменным током высокой частоты (ТВЧ). В массе металла детали или компактной присадки индуктируются вторичные переменные токи той же частоты, распределяющиеся в поверхностном слое металла и нагревающие этот слой. Чем выше частота тока, тем тоньше нагреваемый слой металла. Детали или компактные присадки нагревают до плавления металла и соединяют. Для предохранения от окисления и улучшения сплавления основного и наплавленного металлов применяют флюсы.
В процессе выполнения выпускной квалификационной работы были получены и обработаны следующие результаты:
1) Проведен анализ состояния вопроса в области нанесения упрочняющих покрытий наплавкой и рабочих механизмов для бестраншейного ремонта трубопроводов.
2) Предложена и разработана технология упрочнения дисковых ножей рабочих механизмов карбидом вольфрама с повышенной поверхностной твердостью HRC > 80 и повышенной износостойкостью.
3) Разработан механизм, используемый как приспособление для увеличения диаметра труборазрушающего механизма, что позволяет протаскивание новых труб разного диаметра при бестраншейном ремонте трубопроводов.
4) Проведены расчеты на экономические затраты, на изготовление двух дисковых ножей, обладающих повышенной износостойкостью. На эксперимент было потрачено 6 505,45 рублей.
