Совершенствование технологий восстановления упругих элементов сельскохозяйственной техники электромеханической обработкой

• Автор: Элькин, Сергей Юрьевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 365 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Формулировка проблемы, обоснование объема и последовательности выполнения научноисследовательских работ

1.2. Определение целесообразности восстановления

упругих элементов

1.3. Виды и анализ условий работы упругих элементов .

1.4. Основные дефекты дсталсйпредставителей и систематизация

существующих способов восстановления.

1.5. Основные положения рабочей гипотезы. Выводы, цель и задачи исследования.

2. РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ОБОСНОВАНИЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ.
2.1. Теоретическое обоснование универсального комплекса . технологических операций восстановления упругих элементов
2.2. Аналитическое обоснование способа восстановления
винтовых пружин
2.3. Математическое моделирование способа восстановления рессорных листов.
2.4. Теоретическое обоснование способа восстановления
торсионных налов.
2.5. Выводы
3. АНАЛИТИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ И КОНСТРУИРОВАНИЯ ОСНАСТКИ ДЛЯ
ВОССТАНОВЛЕНИЯ УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ
3.1. Особенности конструирования устройств для восстановления винтовых пружин.
3.2. Принципы конструирования устройств для восстановления рессорных листов
3.3. Конструирование инструмента и оснастки для восстановления торсионных валов
3.4. Разработка технологических процессов восстановления
упругих элементов .
3.5. Выводы.
4. ОБЩИЕ И ЧАСТНЫЕ МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ
УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ
, 4.1. Методика исследования технического состояния упругих элементов .
4.1.1. Методика исследования дефектов упругих элементов.
4.2. Методика исследования влияния режимов технологии восстановления на параметры упругих элементов
4.2.1. Методика исследования влияния режимов восстановления
на рабочие параметры винтовых пружин
4.2.2. Методика исследования влияния режимов восстановления
па параметры рессорных листов.
4.2.3. Методика исследования влияния режимов восстановления
на рабочие параметры торсионных валов.
4.3. Методика сравнительной оценки физикомеханических свойств материала восстановленных деталей.
4.4. Методика прочностных и эксплуатационных испытаний
4.4.1. Методика исследований релаксации напряжений в упругих элементах при статическом и динамическом нагружениях
4.4.2. Методика износных и усталостных испытаний
4.4.3. Методика эксплуатационных испытаний
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ НА ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛА И РАБОЧИЕ ПАРАМЕТРЫ ВОССТАНОВЛЕННЫХ УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ.
5.1. Характеристика технического состояния упругих элементов
5.2. Результаты математического моделирования при выборе рекомендуемых режимов восстановления .
5.2.1. Оценка влияния режимов восстановления на параметры винтовых пружин.
5.2.2. Исследование влияния режимов восстановления
на параметры рессорных листов
5.2.3. Влияние режимов восстановления на параметры торсионных
5.3. Экспериментальная проверка технологических процессов восстановления упругих элементов
5.3.1. Механические показатели качества.
. 5.3.2. Физические показатели качества.
5.3.3. Структурные показатели качества
5.4. Результаты прочностных и эксплуатационных испытаний
5.5. Выводы.
6. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В ПРОИЗВОДСТВО
И ИХ ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА .
6.1. Результаты внедрения рекомендаций и технологических процессов в производство
6.2. Техникоэкономическая эффективность результатов исследований.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В. Копаковым по экспериментальным данным, полученным при различных уровнях нагрузок , предполагает определение параметров функции прогноза долговечности и предела выносливости по выбранному закону распределения путем испытания на нескольких уровнях нагружения при постоянных амплитудах. Разрабатываемые технологические процессы восстановления пружин, рессор и торсионных валов должны соответствовать современному уровню развития научнотехнического прогресса и содержать технологические операции, позволяющие более эффективно чем известные способы воздействовать на деталь с целью восстановления рабочих параметров, улучшения физикомеханических свойств материала и возобновления ресурса. Экономическая целесообразность определяется из условия снижения удельных расходов на единицу ресурса . Предельное значение критерия эффективности Кэ должно быть больше действительного критерия эффективности ремонта К. КэЖр. Предварительные результаты расчетов себестоимости восстановления на основании критериев экономической эффективности и энергоемкости процессов, приведенные в табл. Следует учитывать, что при восстановлении упругих элементов экономится значительное количество легированной стали, коэффициент вторичного использования металла близок к единице. Даже при равенстве критериев обеспечивается заинтересованность потребителя в использовании как новых, так и восстановленных деталей. Если ремонтное предприятие не может приобретать новые запасные части изза их дороговизны, то возможна организация участка восстановления деталей . Таблица 1. Деталь представитель Цена новой детали, у. Себестоимость восстановления, у. Торсионный вал. Примечание цены взяты из прайслистов заводовизготовитслсй или оптовых торговых организаций 1 у. Кроме того, технологические процессы восстановления должны быть максимально приближены к технологиям изготовления деталей и быть ресурсосберегающими. Разработка теоретических положений совершенствования технологий и средств восстановления изношенных упругих элементов требует систематизации и обоснования номенклатуры восстанавливаемых деталей , 0. Из всего многообразия рис. Мембраны, сильфоны, спиральные пружины и биметаллические пластины находят ограниченное применение в тракторах, автомобилях и сельхозмашинах и не рассматриваются в работе. Винтовые пружины ответственные детали многих узлов, агрегатов и механизмов сельскохозяйственной техники. Рис. Они изготавливаются из стали С2, С2, СЗА, ХГ, ХФА, С2ХА, С2ВА и при эксплуатации часто работают в условиях высоких температур при статическом и асимметричном циклическом нагружениях. Например, клапанные пружины и пружины форсунок двигателей тракторов и автомобилей работают при высокой температуре при статическом на неработающем двигателе и циклическом нагружениях 1, 2. В таких же условиях статического и циклического нагружения работают пружины гидромуфт, термостатов, клапанов смазочных систем, клапанов маслоочиститслей и фильтров очистки топлива и топливных насосов. Винтовые пружины классифицируют в зависимости от формы, способа изготовления, направления навивки, назначения и характера работы 8. По форме пружины в основном разделяются на цилиндрические, конические, бочкообразные и фасонные рис. По характеру действия нагрузки пружины делятся на действующие периодически и постоянно. К периодически действующим относятся нагрузки, испытываемые пружинами через определенные промежутки времени. Такие нагрузки испытывают пружины механизма газораспределения двигателей. К постоянно действующим относятся нагрузки, которым подвергаются пружины непрерывно. Такие нагрузки испытывают, например, пружины балансирной тележки сельскохозяйствснныхтракторов. По виду нагрузки различают пружины растяжения, сжатия, кручения и изгиба. Пружины, работающие на растяжение, подвергаются продольноосевой нагрузке рис. При снятии нагрузки пружина принимает исходное положение сжимается. Пружины, работающие на сжатие, подвергаются продольноосевой нагрузке и сжимаются под ее действием. При снятии этой нагрузки пружина принимает исходное положение. Пружины сжатия рис. Пружины, работающие на кручение рис. I
1. Рис.