Способ восстановления изношенных боковых поверхностей шлицев


 


Владельцы патента RU 2530924:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия имени П.А. Столыпина" (RU)

Изобретение относится к восстановлению изношенных боковых поверхностей шлицев на деталях электромеханической обработкой. о Нагрев боковых поверхностей шлица осуществляют двумя электрод-инструментами для электромеханической обработки, а раздачу его - деформирующим инструментом, подаваемым сверху, при этом упомянутые электрод-инструменты располагают на одной линии и прижимают к боковым поверхностям шлицев с усилиями, подобранными из условия их смещения в обратную сторону на величину износа при раздаче, при этом электрод-инструменты и деформирующий инструмент перемещают вместе с одинаковой скоростью. Изобретение позволяет восстанавливать износ боковых поверхностей шлицев с одновременныи их упрочнением твердостью до 9 ГПА за счет перераспределения металла применением электромеханической обработки. 1 ил.

 

Изобретение относится к области металлообработки, в частности к методам восстановления электромеханической обработкой (ЭМО) деталей машин, направлено на совершенствование методов восстановления изношенных боковых поверхностей шлицев и может применяться в условиях ремонтного производства.

Известны способы восстановления изношенных боковых поверхностей шлицев (Надежность и ремонт машин. / В.В. Курчаткин, Н.Ф. Тельнов, К.А. Ачкасов и др./ Под ред. В.В. Курчаткина. - М.: Колос, 2000. - 776 с.) путем различных методов наплавок или комбинированием их с одновременной осадкой. Недостатками этих способов являются: низкая производительность, сложность процесса и большие затраты энергии и компонентов, большое термическое влияние на деталь, что приводит к значительным деформациям изделий, необходимость применения дополнительных методов механической обработки.

Известны способы пластического деформирования (см. там же) путем осадки и раздачи с одновременным или последующим калиброванием. Раздачу, например, выполняют проталкиванием вала на прессе через вращающиеся ролики специальной многороликовой головки. Недостатками этих способов являются: необходимость предварительного отжига или нормализации изделий, обязательное применение мощного прессового оборудования, необходимость последующей закалки до необходимой твердости, сложность процесса.

Известен способ восстановления поверхностей деталей машин (Аскинази Б.М. Упрочнение и восстановление деталей электромеханической обработкой. - 3-е изд., -М.: Машиностроение, 1989.-200 с.) посредством электромеханической высадки и последующего электромеханического сглаживания. В процессе обработки этим способом через место контакта инструмента с изделием проходит ток большой силы и низкого напряжения, вследствие чего поверхность изделия на этом участке подвергается сильному нагреву, под давлением инструмента деформируются, а поверхностный слой металла упрочняется. Этот способ существенно изменяет физико-механические свойства поверхностного слоя и позволяет повысить эксплуатационные характеристики изделия.

Однако при такой обработке профиль поверхности шлица восстанавливается не полностью, что приводит к большим контактным напряжениям и быстрому износу шлица, поэтому долговечность таких деталей не всегда высокая.

Известны способы электромеханического восстановления резьбы (патенты РФ №1801075 и 2243874), включающие электроконтактный нагрев поверхности и восстановление за счет пластического перераспределения материала. Это позволяет восстановить профиль резьбы и улучшить ее свойства на деталях, имеющих износ на отдельном участке или на всей длине винтовой поверхности.

Однако данные способы обработки применяется только для винтовых тел вращения и технологически не могут применяться для шлицев. Перераспределение металла из впадины в боковую часть резьбы уменьшает прочностные характеристики изделия.

Достигаемый технический результат по заявленному изобретению - это восстановление износа боковых поверхностей шлицев с одновременным их упрочнением за счет перераспределения металла применением электромеханической обработки.

Указанный технический результат достигается за счет того, нагрев боковых поверхностей шлица осуществляют двумя электрод-инструментами для электромеханической обработки, а раздачу его - третьим инструментом, подаваемым сверху, при этом упомянутые электрод-инструменты располагают на одной линии и прижимают к боковым поверхностям шлицев с усилиями, подобранными из условия их смещения в обратную сторону на величину износа при раздаче, при этом электрод-инструменты и деформирующий инструмент перемещают вместе с одинаковой скоростью.

На фиг.1 схематично представлена схема восстановления шлица. Способ осуществляется следующим образом.

На специальной головке (не показана) крепятся инструменты 1 и 6 для электромеханической обработки шлицев. Они прижимаются с боков шлицев вала 7 с различными усилиями Р1 и Р2 с возможностью их смещения в обратную сторону на величину износа. Сверху устанавливается деформирующий инструмент 5. Он прижимается к поверхности шлица с усилием Р3. Инструменты 1 и 6 располагаются на одной линии и перемещаются в одном направлении вместе с инструментом 5 с одинаковой скоростью ν.

Инструменты для электромеханической обработки 1 и 6 подсоединены с помощью токоподводящих кабелей 2 и 4 к источнику питания для ЭМО 3, образуя с деталью общую электрическую цепь. При замыкании электрической цепи происходит мгновенный нагрев (током до 5000 А) в местах контакта инструментов 1 и 6 с поверхностью шлица выше температуры фазовых превращений и механическое воздействие этими инструментами с усилиями Р1 и Р2. Внутренние объемы самого шлица, находящиеся между инструментами, нагреваются за счет электронагрева и теплоотвода от мест контакта электрод-инструментов с деталью несколько ниже температуры фазовых превращений, но выше температуры рекристаллизации. Это позволяет деформирующему инструменту 5 в горячем состоянии осаживать поверхность шлица с раздачей его на величину износа. При этом усилие прижатия электрод-инструментов Р1 и Р2 подбирается таким образом, чтобы при раздаче шлица они смещались в обратную сторону на величину износа.

При движении головки с инструментами вдоль шлица со скоростью ν источник термомеханического воздействия удаляется, что приводит к последующему охлаждению нагретых участков в глубь детали за счет ее массы, в результате чего происходит упрочнение поверхностного слоя боковых поверхностей шлицев.

Сила тока, усилие прижатия инструментов Р1 Р2 и Р3 к детали, их скоростью ν вдоль шлица, расстояние между инструментами, материал и форма инструментов принимаются исходя из задач и требований технологического процесса.

При обработке по данному способу происходит восстановление износа боковых поверхностей шлицев за счет перераспределения металла с одновременным их упрочнением твердостью до 9 ГПа.

Способ восстановления изношенных боковых поверхностей шлицев, включающий их нагрев двумя электрод-иструментами и раздачу деформирующим инструментом, отличающийся тем, что нагрев боковых поверхностей шлица осуществляют двумя электрод-инструментами для электромеханической обработки, а раздачу его - деформирующим инструментом, подаваемым сверху, при этом упомянутые электрод-инструменты располагают на одной линии и прижимают к боковым поверхностям шлицев с усилиями, подобранными из условия их смещения в обратную сторону на величину износа при раздаче, при этом электрод-инструменты и деформирующий инструмент перемещают вместе с одинаковой скоростью.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано для упрочнения рабочих органов почвообрабатывающих машин, в частности, стрельчатых лап пропашных культиваторов. Производят нагрев индуктором шихты твердого сплава, размещенной на тыльной части кромки заготовки рабочего органа, до температуры ее плавления с одновременным нагревом упомянутой заготовки.
Изобретение относится к производству минеральной ваты, в частности к валковым вертикально-центробежным центрифугам в области ремонта наплавкой, и может быть использовано при восстановлении деталей преимущественно металлургического производства.

Изобретение относится к области сельскохозяйственного и лесного машиностроения и ремонта машин, в частности к восстановлению и упрочнению лап культиваторов различного назначения.

Изобретение относится к области ремонта лопаток газовой турбины, снабженной по меньшей мере одной платформой, которая вследствие коррозионного воздействия по меньшей мере на одной боковой поверхности платформы имеет недостаточный размер.

Изобретение относится к области электрофизической и электрохимической обработки, в частности к электроэрозионному легированию, и может быть использовано для ремонта деталей машин.

Способ обработки расположенной на конце соединительной трубы уплотнительной поверхности, смонтированной в энергетической или промышленной установке запорной арматуры, включающий следующие этапы: верхняя часть арматуры и встроенные элементы корпуса удаляются из корпуса запорной арматуры, вследствие чего отверстие корпуса освобождается, имеющее контропору зажимное устройство через отверстие (14) 14) (14) корпуса помещается в соединительную трубу или в другую соединительную трубу и закрепляется на ее внутренней стенке, через отверстие корпуса имеющий опору обрабатывающий станок вводится в корпус и посредством своей опоры устанавливается на контропоре, с помощью обрабатывающего станка производится этап обработки на уплотнительной поверхности, обрабатывающий станок отделяется от контропоры и удаляется через отверстие корпуса, зажимное устройство отделяется от соединительной трубы и удаляется через отверстие корпуса, верхняя часть арматуры и встроенные элементы размещаются на корпусе.
Изобретение может быть использовано для восстановления с упрочнением лемехов плугов сельскохозяйственной техники. На поверхности лезвия лемеха выполняют паз и заполняют его припоем.

Изобретение относится к ремонту диска вентиляторного ротора турбореактивного двигателя, содержащего на ободе, по меньшей мере, одну радиальную внешнюю радиальную лапку для удерживания межлопаточной платформы с просверленным осевым отверстием, соответствующим зоне износа для приема осевого крепежного элемента, содержащего головку и стержень с частичной винтовой резьбой, при этом крепежный элемент проходит в осевое отверстие так, чтобы головка опиралась на первую поверхность лапки затягиванием гайки на винтовой части стержня на противоположной части лапки, причем упомянутый крепежный элемент образует средство радиального удержания лапки, жестко закрепленное на ободе.

Изобретение относится к области тепловой и атомной энергетики и может быть использовано в конденсационных и теплофикационных турбинах при ремонте рабочих лопаток (РЛ) влажнопаровых ступеней, имеющих несквозные повреждения на поверхности пера лопатки со стороны входной и выходной кромок и подвергающихся эрозионному разрушению или иным видам эксплуатационных повреждений.

Изобретение относится к ремонту широкого класса техники, содержащей толстолистовые элементы конструкции и изделия с поверхностными трещинами, и может быть использовано при восстановлении авиационной, сельскохозяйственной и автотракторной техники.
Изобретение относится к машиностроению, а именно к способам получения антифрикционных восстановительных покрытий методом газодинамического напыления на стальных изделиях, используемых в технологических процессах восстановления деталей в узлах машин и в авиационной технике. Осуществляют ускорение порошкового материала в сверхзвуковом сопле потоком нагретого газа и проводят нанесение на поверхность изделия порошкового материала в виде смеси мелкодисперсных порошков, содержащей следующие компоненты, мас.%: корунд - не более 1/4 части объема смеси, алюминий - не более 1/10 части объема смеси, медь - остальное или корунд - не более 1/4 части объема смеси, олово - не более 1/10 части объема смеси, медь - остальное. После нанесения упомянутого порошкового материала проводят отжиг в течение 24-48 часов при температуре 180-220°C. В частных случаях осуществления изобретения в смесь вводят TiC в количестве не более 0,17 части объема смеси. Обеспечивается получение недорогого и качественного антифрикционного покрытия с хорошей адгезией на стальных изделиях. 2 н. и 1 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к технологии восстановления изношенных поверхностей стальных деталей на основе самофлюсующихся сплавов, обладающих высоким сопротивлением абразивному изнашиванию, стойкости против коррозии и окисления в сочетании с отличными антифрикционными свойствами в широком интервале температур, работающих в условиях агрессивной среды и интенсивного изнашивания. В способе осуществляют газопламенное напыление износостойкого слоя с применением механической смеси из мультикомпонентного самофлюсующегося порошкового сплава и порошкового карбида вольфрама в количестве 38-43% от мультикомпонентного самофлюсующегося порошкового сплава, оплавление поверхности покрытия проводят при температуре 1150-1180°C, далее осуществляют выдержку деталей в термоконтейнере после остывания до температуры 500°C и двухступенчатую термообработку, включающую закалку деталей с температуры 830-860°C с охлаждением в индустриальном масле до температуры 650-720°C и выдержку до температуры естественного остывания, после чего осуществляют механическую обработку нанесенного покрытия до номинального размера детали, при этом мультикомпонентный самофлюсующийся порошковый сплав включает кремний, железо, углерод, бор, хром и никель при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: кремний 2,4-3,4, железо 3,0-7,0, углерод 0,3-0,6, бор 1,7-2,5, хром 8,0-14,0, никель остальное. Изобретение позволяет повысить физико-механические свойства восстанавливаемых деталей и исключить возникновение трещин в покрытии при закалке, например, плунжеров насосов высокого давления бурового оборудования нефтяной промышленности.

Изобретение относится к ремонтному производству и может быть использовано при восстановлении крестовых ножей промышленных мясорубок горячей пластической деформацией. В способе осуществляют наплавку на поверхность лезвия ножа, которую ведут последовательно с двух сторон в радиальном направлении со стороны кончиков лезвия в зонах затрудненной деформации на величину, равную 1/3 длины лезвия, вдоль изношенных режущих кромок зигзагообразными валиками, при этом электроду придают поперечные колебания с амплитудой, величина которой прямо пропорциональна величине износа. Изобретение позволяет повысить качество восстановленных крестовых ножей за счет наплавки дополнительного компенсирующего износ металла на нерабочие поверхности ножей с максимально возможным приближением к зонам затрудненной деформации. 2 ил.

Изобретение может быть использовано при изготовлении и восстановлении отвалов плужных корпусов. После удаления изношенной части отвала приваривают профильную вставку одним крепежным швом, который накладывают с рабочей стороны поверхности отвала. Размер вставки выбирают из условия расположения упомянутого шва вне зоны интенсивного изнашивания отвала. Наплавляют армирующие валики в области восстановления с выходом их в зону ожидаемого лучевидного износа отвала с глубоким проплавлением основного металла. Используют для наплавки износостойкий электродный материал, обеспечивающий твердость валиков 58-62 HRC. Располагают валики перпендикулярно перемещению почвы на расстоянии 20 мм друг от друга для создания композитной поверхности. Способ позволяет повысить абразивную износостойкость отвала за счет создания композитной его поверхности. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при ремонте гидравлических двигателей, используемых в различных отраслях промышленного производства, например в подъемно-транспортных машинах - гидравлических кранах-манипуляторах. В способе выполняют операции разборки, дефектовки, замены уплотнений и подшипников, восстановление сопрягаемых с валами опорных поверхностей корпусных деталей путем установки подшипников скольжения из армированного тканью антифрикционного материала со связующим на основе эпоксидной смолы с наполнителями, включающими графит и политетрафторэтилен, финишной обработки и сборки, при этом установку подшипников скольжения осуществляют путем запрессовки, причем прочность посадки обеспечивают выполнением внешнего слоя подшипников скольжения с металлической оплеткой. Изобретение обеспечивает требуемый уровень надежности эксплуатации отремонтированных гидравлических двигателей и упрощает технологию выполнения ремонта. 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при ремонте гидравлических двигателей, используемых в различных отраслях промышленного и лесозаготовительного производства, например в подъемно-транспортных машинах - гидравлических кранах-манипуляторах, гидростатических трансмиссиях тракторов. Обеспечивают операции разборки, дефектовки, замены уплотнений и подшипников, восстановление сопрягаемых с валами опорных поверхностей корпусных деталей путем установки в их посадочные места подшипников скольжения, состоящих из антифрикционного материала со связующим на основе эпоксидной смолы с наполнителями, содержащими графит и политетрафторэтилен, и внешнего армированного тканью слоя, и сборки. При этом используют разрезные подшипники скольжения с абразивным порошком, нанесенным на внешний слой, которые устанавливают в посадочные места корпусных деталей в свернутом виде, а требуемое сопряжение устанавливаемых деталей обеспечивают разворачиванием с одновременным дорнированием валом гидравлического двигателя. Кроме того, абразивный порошок содержит частицы металла с твердостью выше, чем у корпусной детали, и твердые неметаллические частицы. Изобретение обеспечивает требуемый уровень надежности эксплуатации отремонтированных гидравлических двигателей и упрощает технологию выполнения ремонта. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к теплотехнике и может быть использовано при ремонте радиаторов из алюминиевых сплавов всех типов и назначений для герметизации мест утечек в труднодоступных местах без трудоемких разборочно-сборочных операций. В способе восстановления герметичности радиатора, включающем нагрев сжатого воздуха, подачу его в сверхзвуковое сопло и формирование в этом сопле сверхзвукового воздушного потока, подачу в этот поток порошкового материала, ускорение этого материала в сопле сверхзвуковым потоком воздуха и направление его на негерметичный участок поверхности обрабатываемого радиатора, дополнительно используют подкладку, выполненную в виде проволоки из алюминиевого сплава и установленную в непосредственной близости с негерметичным участком поверхности. Технический результат - обеспечение высокого качества ремонта, увеличение прочности сцепления газодинамического покрытия и стойкости герметизирующего соединения, возможность работы при максимальном давлении. 3 ил.

Изобретение относится к ремонту крупногабаритных круглых деталей типа валов и может быть использовано при их восстановлении до первоначальных эксплуатационных размеров на участке их интенсивного износа. В способе осуществляют контроль поверхности под наплавку неразрушающим методом путем выявления макроструктуры поперечного сечения вала в опасных сечениях участков перехода от металла наплавки к основному металлу вала, при этом определяют наличие в металле участков скоплений неметаллических включений, и выбора участка начала и участка окончания наплавочного процесса, исходя из условий смещения на максимально удаленное расстояние выбранных участков от мест выхода на поверхность вала скоплений неметаллических включений, а перед выполнением наплавки нагревают поверхность вала на участках перехода от металла наплавки к основному металлу детали на расстояние и глубину, соответствующих (0,5-1,0) c, где c - величина зоны термического влияния, до температуры, обеспечивающей снятие остаточных сварочных напряжений в выбранном сечении, а после наплавки осуществляют замедленное охлаждение поверхности вала на упомянутых участках. Изобретение позволяет существенно повысить безопасность в эксплуатации валов после проведения их ремонта наплавкой за счет применения более полного контроля качества металла под наплавку и возможности контроля появления при эксплуатации недопустимых дефектов в опасных сечениях ремонтной конструкции, а также уменьшить остаточные сварочные напряжения на участках перехода от металла наплавки к поверхности вала вне участка ремонта. 4 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к восстановлению лопатки компрессора турбомашины. Лопатка содержит на своем радиальном крае кошачий язычок, радиальное расширение которого меньше заданного номинального радиального расширения. Осуществляют перемещение края лопатки между двумя роликами с прямолинейными образующими, разнесенными на расстояние, меньшее толщины упомянутого кошачьего язычка, вдоль хорды, связывающей ее ребро атаки с ее задней кромкой. При этом осуществляют удлинение упомянутого кошачьего язычка так, что его радиальное удлинение становится больше упомянутого номинального расширения. Расширяются технологические возможности. 8 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к области машиностроения и ремонта машин и может быть использовано при изготовлении новых деталей или при восстановлении изношенных деталей, в частности подшипников скольжения. В способе осуществляют подготовку внутренней цилиндрической поверхности подшипника скольжения нарезанием «рваной» резьбы, нанесение на нее антифрикционного покрытия с последующей механической обработкой пластическим деформированием накатыванием антифрикционного покрытия твердосплавным инструментом. Полученный подшипник скольжения из стальной втулки с напыленным слоем бронзы обладает более высокими показателями качества поверхностного слоя и более долговечен при одновременной низкой стоимости.
Наверх