Слесарное дело

21.1. Общие положения

Детали машин в процессе эксплуатации изнашиваются и поэтому должны заменяться новыми или восстанавливаться. В общей сумме затрат на ремонт машин расходы на запасные детали составляют 40–45 %. Восстановление изношенных деталей на ремонтных предприятиях — одно из наиболее реальных средств снижения затрат на ремонт машин, уменьшения сроков пребывания машин в ремонте.

Целесообразно организовывать централизованное восстановление деталей, при котором может быть достигнута высокая степень механизации и автоматизации технологических процессов, значительно уменьшающих затраты и повышающих качество восстановления деталей.

Восстановление полной работоспособности изношенных деталей имеет своей целью придание деталям первоначальных размеров, форм и поверхностных свойств, что обеспечивает им полную взаимозаменяемость. Восстановление размеров изношенных сопрягаемых поверхностей может быть достигнуто различными методами: с помощью дополнительных деталей, наплавкой, электролитическим наращиванием, металлизацией, пластическим деформированием, нанесением полимеров.

В практике ремонта широко применяется метод восстановления сопрягаемых поверхностей без возвращения первоначальных размеров изношенным поверхностям — путем придания им ремонтных размеров.

Устранение других дефектов достигается сваркой, пайкой, применением полимерных материалов, пластическим деформированием или слесарно-механической обработкой. Выбор метода восстановления детали должен производиться с учетом характера дефекта и размера износа, производственных возможностей и экономической целесообразности восстановления деталей тем или иным способом.

При ремонте деталей наибольшее применение находят сварка и наплавка, с помощью которых восстанавливают до 60 % деталей, методом добавочных деталей — 20–25 %, методом ремонтных размеров — 13–19 %, пластическим деформированием — 10–13 %, осталиванием и хромированием — 4–6 %, остальными методами — 5–8 %.

При выборе метода ремонта деталей следует стремиться к восстановлению взаимозаменяемости деталей для того, чтобы ремонт агрегатов и машин был сведен к замене изношенных деталей.

21.2. Метод ремонтных размеров

Сущность этого метода заключается в том, что изношенной поверхности одной из сопрягаемых деталей (обычно более сложной и дорогой) путем механической обработки придается правильная геометрическая форма и требуемый чертежом класс шероховатости поверхности. Первоначальный размер при этом изменится: он станет меньшим (для шейки вала) или большим (для отверстия).

Вторую деталь, сопряженную с первой (обычно менее сложную), заменяют новой или восстановленной с измененными размерами. Сопряжению возвращается первоначальная посадка, но детали сопряжения будут иметь при этом размеры, отличные от номинальных. Например, при износе шейки коленчатого вала ее шлифуют на меньший (ремонтный) размер и сопрягают с вкладышем, имеющим уменьшенный (ремонтный) диаметр. Зазор между шейкой и вкладышем должен соответствовать номинальному, так как обработка деталей на ремонтный размер производится с такими же допусками, с какими изготовляются новые детали.

Ремонтные размеры могут быть стандартными и свободными.

При применении стандартных ремонтных размеров одна из деталей обрабатывается на заранее определенный размер и сопрягается с новой деталью, заранее изготовленной под этот (определенный) размер. Тем самым полностью сохраняется взаимозаменяемость, исключается необходимость в подгоночных работах. Но при этом нужно снимать больший слой металла, чем это нужно для придания поверхности правильной геометрической формы.

При обработке под свободный размер с поверхности детали снимают минимальный слой металла — такой, какой необходимо удалить для придания поверхности правильной геометрической формы. Вторая деталь не может быть изготовлена заранее, так как должна подгоняться под получившийся (свободный) размер первой детали.

Минимальная потеря металла от обработки деталей на свободный ремонтный размер увеличивает срок службы детали по сравнению с первым случаем, но при этом деталь лишается взаимозаменяемости.

В практике ремонта машин применяются как стандартные, так и свободные ремонтные размеры. Стандартные ремонтные размеры предпочтительнее, так как сохранение взаимозаменяемости деталей сокращает продолжительность и снижает затраты на ремонт машин.

Стандартные ремонтные размеры применяются при ремонте коренных и шатунных шеек коленчатых валов, опорных шеек распределительных валов, цилиндров, шкворней и других деталей. Заводы, производящие запасные детали, наряду с выпуском деталей номинальных (нормальных) размеров выпускают вкладыши, втулки, поршни, поршневые кольца и другие детали соответствующих ремонтных размеров.

Ремонтные размеры устанавливают в пределах, не снижающих прочность деталей. При обработке на ремонтный размер цементационный слой может быть удален не более чем на 1/2 его толщины. Технические условия на ремонт деталей допускают уменьшение диаметра вала не более чем на 5 % его номинального размера.

Ремонтный размер устанавливают в зависимости от износа детали и припуска на механическую обработку.

Преимуществом метода ремонтных размеров является увеличение срока службы основных деталей, возможность восстановления деталей в небольших ремонтных мастерских, оснащенных универсальным оборудованием.

Недостатком этого метода является увеличение номенклатуры деталей, подлежащих изготовлению, приобретению, хранению и учету в ремонтных и эксплуатационных предприятиях, а также некоторое усложнение организации ремонтного процесса.

21.3. Метод дополнительных деталей

Восстановление деталей методом дополнительных деталей применяется тогда, когда у деталей сложной формы отдельные элементы оказываются поврежденными или изношенными более допустимого предела. В этом случае изношенный или поврежденный элемент детали удаляют или изменяют размер, а затем устанавливают дополнительную деталь, с помощью которой у ремонтируемой детали восстанавливают первоначальную форму и размеры (рис. 21.1). Этот метод применяется в тех случаях, когда ремонтируемую деталь нельзя обработать под ремонтный размер, сохраняя ее прочность.