Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
66. Ультразвуковая дефектоскопия бурильных труб. Резонансный метод.
Ультразвуковая дефектоскопия наиболее распространена в данное время. Ее принцип заключается в том, что ультразвуковые волны проникая внутрь детали искажаются в месте возникновения дефекта.
Резонансный метод заключается в том, что на деталь направляют ультразвук таким образом чтобы в детали возникла «стояча волна» (длина волны=длине детали). Если в детали есть дефект, то волна не возникает.
67. Ультразвуковая дефектоскопия бурильных труб. Метод акустического импеданса.
Ультразвуковая дефектоскопия наиболее распространена в данное время. Ее принцип заключается в том, что ультразвуковые волны проникая внутрь детали искажаются в месте возникновения дефекта.
Метод акустического импеданса заключается в том что деталь тоже входит в колебательный резонанс. По аналогии с резонансным методом.
68. Капиллярная дефектоскопия.
Капиллярная дефектоскопия может улавливать микротрещины в детали. Осуществляется следующим образом, поверхность детали покрывают спец. веществом (пенетрат), которое обладает высокой проникающей способностью. Может проникать в трещины и задерживаться в них, выделяется цветом и проявляется при ультрафиолетовом излучении. Выдерживают определенное время, после вещество смывают и смотрят на поверхность детали. По разводам будет видна область распространения трещин, либо необходимо облучить ультрафиолетом.
69. Методы восстановления деталей бурового оборудования.
При ремонте деталей машин применяют технологические методы, которые можно разделить на следующие группы: 1) методы механической обработки; 2) постановка дополнительных деталей; 3) сварка и наплавка; 4) металлизация напылением; 5) электролитические и химические покрытия; 6) применение при ремонте полимерных материалов; 7) методы пластического деформирования; 8) паяние; 9) электрофизические и электрохимические методы обработки.
Изнашивание деталей часто приводит к нарушению посадки в сопряжении: увеличиваются зазоры и нарушается форма поверхностей. Такие детали при ремонте заменяют или восстанавливают. Стоимость восстановления обычно составляет от 15 до 40% стоимости новых деталей. Восстановление деталей способствует значительной экономии материалов.
Детали, как правило, могут быть восстановлены несколькими способами. Из них выбирают тот, который наиболее выгоден в условиях данного предприятия для данных деталей, и при этом исходят из величины и характера износа материала детали.
Восстановленная деталь должна быть достаточно долговечной и надежной в эксплуатации. Она должна обладать качествами, которые имеются у новой детали. Применяя современные методы ремонта, можно восстановить некоторые детали так, чтобы они обладали лучшими качествами эксплуатации, чем новые.
Чтобы выбрать способ восстановления и упрочнения детали, необходимо знать сроки службы новых и восстановленных деталей.
В основу выбора метода восстановления деталей и сборочных единиц принимают экономическую целесообразность, наличие оборудования и материалов, технологические и конструктивные особенности деталей.
70. Ремонт деталей механической обработкой. Ремонтный размер.
Механическую обработку применяют в качестве подготовительных и заключительных операций при восстановлении деталей наплавкой, электролитическими покрытиями, металлизацией, напылением и другими методами, а также в качестве самостоятельного метода ремонта, к которому относятся: обработка деталей под ремонтные размеры, восстановление их постановкой дополнительных ремонтных деталей и заменой элемента детали.
Обработка деталей под ремонтные размеры ставит целью восстановить качество сопряжения в кинематических парах типа вал—втулка, поршень—цилиндр и др. У более дорогостоящей детали сопряжения неравномерный износ устраняют механической обработкой, а менее дорогостоящую деталь заменяют новой, имеющей измененный (ремонтный) размер.
Рассмотрим методику определения ремонтных размеров на примере сопряжения вал—втулка. На рис. 7.1 показано сечение нового вала диаметром и сечение изношенного вала диаметром, имеющего неравномерный износ. Наибольший односторонний износ составляет i. Минимальный припуск на одну сторону при обработке вала подремонтный размер определяют по формуле
Z=R+ T + + E,
где R- микронеровности изношенной поверхности; Т—толщина дефектного слоя поверхности вала перед ремонтом; —прогиб вала; Е—неточность базирования вала на станке в связи с повреждениями центровых гнезд, биениемцентра передней бабки станка.
Ориентировочно припуск на одну сторону при чистовой обточке и расточке составляет 0,05—0,1 мм, при шлифовании—0,03—0,05 мм. Значение нового ремонтного размера для рассматриваемого случая определяется по формуле
d=d-2(i+ Z).
Обозначив 2(i+ Z) через , получим
d=d-.
характеризует ремонтный интервал для вала. Число ремонтных размеров для вала определяется по формуле
где d—минимально допустимый для данной детали диаметр вала.
Основными факторами, влияющими на выбор предельных ремонтных размеров, является прочность деталей, глубина цементационного или поверхностного слоя, прочность и размеры сопряженной детали.
Допуски на каждый ремонтный размер принимаются те же, что и для номинальных размеров.
71. Восстановление деталей постановкой дополнительных ремонтных элементов.
Способ применяют, для восстановления посадочных отверстий в корпусах под подшипники качения запрессовкой ремонтных втулок, резьбовых отверстий в корпусных деталях постановкой резьбовых ввертышей, компенсации износа в сопряжении установкой шайб и др.
Например, технологический процесс ремонта изношенного отверстия в корпусе включает следующие операции: механическую обработку изношенного отверстия корпуса по 7-му квалитету точности с шероховатостью не ниже R=1,25-0,32 мкм; запрессовку ремонтной втулки (предварительно сопрягаемые поверхности должны быть смазаны смесью машинного масла и графита); фиксацию при необходимости ремонтной детали; механическую обработку (развертыванне) отверстия втулки до требуемого размера.
Для более надежной посадки ремонтной втулки иногда применяют дополнительные операции фиксации втулки с основной деталью установкой резьбового штифта, винта, сваркой, склеиванием. При ремонте этим способом чугунных деталей ставят стальные втулки.
Применение дополнительных деталей позволяет восстанавливать детали с большим износом; ускорить процесс восстановления деталей путем создания задела запасных: втулок, накладок и т. п.; многократно восстанавливать одни и те же детали. Вместе с тем указанный способ имеет следующие недостатки: сложность ремонта деталей с небольшим износом (0,1 мм и менее); снижение усталостной прочности восстановленных деталей (валов и других деталей, работающих в условиях знакопеременных нагрузок); растянутость технологического процесса восстановления деталей.
Ремонт заменой элемента детали. Этим способом ремонтируют дорогостоящие детали. Изношенный венец можно срезать без отжига детали анодно-механической обработкой. Если заменяемый зубчатый венец подлежит термообработке, то для уменьшения деформации блока и предупреждения окисления поверхностей детали венец целесообразно нагревать токами высокой частоты.
72. Ремонт деталей сваркой и наплавкой. Вибродуговая наплавка.
Вибродуговая наплавка является весьма эффективным способом восстановления изношенных валов, ступиц, конических и плоских поверхностей Корпусов и других деталей. Сущность этого способа наплавки заключается в том, что к восстанавливаемой детали, которая вращается в патроне или центрах токарного станка, и к электроду (вибрирующей проволоке) подводят напряжение от источника постоянного тока. Проволока, вибрирующая под действием магнита, проходит через направляющие в мундштук, где она плавится и покрывает поверхность. Наплавку производят в струе охлаждающей жидкости, состоящей из 3—4 % водного раствора кальцинированной соды.
Для вибродуговой наплавки применяются проволока марок Св-0,8, также Св-10Г2, Св-18ХГСА и другие диаметром 1—2,5 мм. Применяются наплавочные головки УАНЖ-5 и ВДГ-5. Режим вибродуговой наплавки характеризуется следующими параметрами: напряжением 24 В, скоростью подачи электродной проволоки 0,97—3 м/мин, шагом наплавки S =1,2—3d, где d—диаметр электрода, мм.
Толщину наплавленного слоя определяют по формуле
,
где S—шаг наплавки, мм/об; v—скорость подачи электродной проволоки, м/мин; v—скорость наплавки, м/мин; k— коэффициент формирования шва (k=0,5—0,6).
При определении толщины наплавленного слоя необходимо учитывать припуск на механическую обработку, который обычно составляет 0,6—1 мм на сторону.
При указанных режимах толщина слоя составляет 0,5—1 мм на сторону при скорости подачи проволоки 1,8 м/мин.
Вибродуговой наплавкой можно получить наплавленный металл любой твердости, вплоть до твердости закаленного металла
(50—56НКС).
73. Ремонт деталей сваркой и наплавкой. Электородуговая наплавка под слоем флюса.
Принцип электродуговой наплавки. Только в процессе добавляется флюс в виде порошка или пасты. Деталь покрывается флюсом. Искра возникает под. слоем флюса. При таком способе повышается устойчивость детали.
74. Ремонт деталей металлизацией.
Металлизацией называют наращивание изношенных поверхностей распыленным или расплавленным металлом.
Процесс электрометаллизации протекает следующим образом. Две проволоки с катушек подаются тяговыми роликами через направляющие трубки в приемные трубки. При выходе из приемных трубок концы проволоки скрещиваются, замыкая цепь электрического тока, идущего по проводам. При этом образуется электрическая дуга, плавящая; концы проволоки. Одновременно по трубке в зону дуги поступает сжатый воздух под давлением 0.5 МПа. Расплавленный металл увлекается струёй сжатого воздуха, распыливается и с большой скоростью (70—200 м/с) наносится на поверхность детали.
.
Чтобы напиленный слой металла равномерно распределялся на восстанавливаемой поверхности, аппарат во время металлизации необходимо перемещать вдоль детали, а деталь с поверхностями вращения непрерывно поворачивать. Для этих целей часто используют токарные станки. Деталь, подлежащая металлизации на станке, устанавливается в центре, а металлизатор — на суппорте.
Перед металлизацией поверхность должна быть: 1) очищена от масла, окислов и других загрязнений; 2) обработана для получения требуемых размеров с учетом толщины наращиваемого слоя (не менее 0,5 мм); 3) поверхность должна быть шероховатой; 4) соседние участки детали, не подлежащие металлизации, должны быть защищены жестью или картоном.
Для металлизации применяют обычные сорта стальной, медной, латунной, алюминиевой и других проволок диаметром от 1 до 2 мм.
Для дуговой металлизации применяют станочные аппараты ЭМ-6, МЭС-1, ЭМ-12, ручные аппараты ЭМ-3. ЭМ-9 и проволоку типа Нп-40, Нп-ЗОХГСА, Нп-ЗХ13 и др.
Высокочастотная металлизация основана на расплавлении присадочной проволоки с помощью индуктора, который питается током высокой частоты (200—300 кГц) от лампового генератора..
Плазменная металлизация-—весьма перспективный способ напыления металлов, так как позволяет получить покрытия из тугоплавких и износостойких материалов, в том числе из твердых сплавов.
75. Восстановление деталей электролитическим покрытием.
В ремонтном деле для получения покрытий электролитические способом используют соли хрома, никеля, меди и железа. Соответственно процессы покрытия будут называться хромированием никелированием, меднением и осталиванием.
Восстановление деталей хромированием применяется наиболее часто в ремонтной практике. Это объясняется тем, что из всех металлических осадков хромовый осадок обладает наибольшей твердостью (700—800 единиц по Бринеллю) и износостойкостью Процесс хромирования состоит из подготовительных работ, самого хромирования и заключительных работ.
Электролитическое натирание заключается в перемещении анода, выполненного в виде тампона и пропитанного электролитом, по поверхности катода (детали). В процессе наращивания анодный тампон с угольным электродом удерживают вручную за рукоятку и медленно перемещают вдоль обрабатываемой поверхности при непрерывном смачивании тампона электролитом. Остатки электролита собирают в ванне. При натирании анод нагревается, поэтому алюминиевый корпус анода делают ребристым. Состав электролита: 200 г/л FеС1, 20 г/л NiCl, 1 г/л НС1
. Наиболее эффективен этот процесс при зосстановле-нии посадочных мест под подшипники в корпусных деталях, на валах, в бронзовых втулках при износах до 0,1 мм. Используют железные, цинковые и медные покрытия.
Восстановление деталей меднением применяют обычно как первую стадию ремонта для образования подслоя между стальной деталью и другим покрытием. Меднение может применяться также для изготовления биметаллических пластин и стержней.
Меднение производят в Кислых или цианистых электролитах, Кислый медный электролит является водным раствором сернокислой меди (медного купороса) и серной кислоты. Цианистые электролиты состоят из водного раствора цианистой медной соли, цианидов и карбонатов.
Никелирование применяют для защиты деталей от коррозии и для декоративной отделки поверхности. Никелевые покрытия устойчивы против воздействия атмосферного воздуха, щелочей и некоторых кислот.
Электролит для никелирования приготовляют из водного раствора простой или двойной никелевой соли.
.
Практикой установлено, что расход металла уменьшается, если аноды применяют не литые, а из проката никеля.
Осталивание — процесс электролитического осаждения железа. Осталивание намного производительнее и экономичнее хромирования, так как скорость осаждения металла составляет 0,3—0.5 мм/ч, а выход по току достигает 85—90 %. т. е. в 5—6 раз выше, чем при обычном хромировании. Сцепляемость железного покрытия с поверхностью стальной детали достаточно высокая (400—450 МПа). К недостаткам процесса относится снижение усталостной прочности деталей, достигающее 30% при покрытии стальных деталей. Это обусловлено наличием растягивающих внутренних напряжений в покрытии.
Осталивание применяют для наращивания поверхностей деталей под неподвижные посадки, для восстановления деталей с большим износом (до 2—3 мм), а также с целью получения подслоя в 1—3 мм для тонкого хромового покрытия (0,02— 0,03 мм).
76. Восстановление деталей пластическим деформированием.
Сущность этого метода восстановления заключается в использовании пластических свойств металла, т. е. в способности под действием приложенных сил перемещаться с нерабочих участков детали к изношенному, чтобы восполнить ту убыль металла, которая произошла в процессе износа.
Метод пластического перераспределения металла отличается простотой восстановления, высокой производительностью и экономичностью.
Он может быть использован для ремонта деталей сравнительно простой конфигурации и осуществляется в горячем и холодном состоянии. Без нагрева можно восстановить детали из цветных металлов и малоуглеродистых сталей.
Осадку Применяют для увеличения наружного диаметра сплошных или уменьшения внутреннего диаметра полых деталей за счет уменьшения их высоты
Осадкой восстанавливаются втулки, толкатели клапанов, полуоси, пальцы и др.
Раздачей пользуются для восстановления наружных размеров полых деталей (например, втулки, поршневые пальцы). Увеличение наружного диаметра детали в этом случае достигается за счет соответствующего увеличения диаметра отверстия при продавливании через него специальной прошивки.
Обжатие применяется для уменьшения внутренних размеров полых цилиндрических деталей путем приложения давления к внешней поверхности. Направления деформации и действующего усилия совпадают Этим способом восстанавливают втулки, сепараторы подшипников качения, муфты с внутренним шлицевым или Зубчатым зацеплением и др.
Широкое применение при восстановлении деталей находят комбинированные способы деформации — осадка-раздача, обжатие-осадка и др.
Вдавливание применяют для увеличения размеров изношенных частей детали посредством перераспределения металла с ее нерабочих поверхностей. Вдавливание применяют при восстановлении изношенных боковых поверхностей шлицев, зубьев некоторых шестерен, шаровых пальцев и др.
Вытяжка и растяжка. При вытяжке увеличивают длину деталей (рычагов, тяг, стержней) за счет местного сужения их поперечного сечения на небольшом участке. Вытяжку выполняют в горячем состоянии с местным нагревом детали до 800—850 °С.
Растяжкой также добиваются увеличения длины детали, не в отличие от вытяжки направление, деформации совпадает с направлением действующей силы.
Накатка деталей, применяемая при восстановлении неподвижных посадок, основана на пластическом деформировании поверхностного слоя изношенной части детали рабочим инструментом — зубчатым роликом. Накатка осуществляется на токарном станке с установкой ролика в суппорте на специальной державке.
Правка местным наклепом основана на действии остаточных внутренних напряжений сжатия, возникающих при наклепе. Для правки этим способом вогнутый участок поверхности детали наклепывают пневматическим молотком с шаровидной головкой. Выбор участка и степени наклепа производится с учетом места изгиба и его размера. Этим способом можно править валы небольших диаметров. Усталостная прочность детали в результате правки местным Наклепом не снижается. Правка наклепом дает высокую точность. Наклеп щек выполняют пневматическим молотком, оснащенным специальным приспособлением.
Контроль после правки валов и осей выполняют в центрах индикаторов, плоские детали проверяют линейкой и щупом/рычаги и кронштейны — с помощью специальных приспособлений.