Технология восстановления и упрочнения деталей гидравлических шестеренных насосов типа НШ-У микродуговым оксидированием

• Автор: Коровин, Александр Яковлевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Орел
• Количество страниц: 137 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Алюминиевые сплавы, применяемые для изготовления

деталей шестеренных насосов, и их характеристики

1.2. Анализ технического состояния изношенных деталей гидравлических шестеренных насосов типа НШУ.

1.3. Современные способы восстановления алюминиевых

деталей насосов типа НШУ

1.4. Микредуговое оксидирование как перспективный способ восстановления и упрочнения алюминиевых деталей насосов
типа НШУ

1.5. Выводы и задачи исследований.

2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ ФОРМИРОВАНИЯ ТОЛСТОСЛОЙНЫХ ОКСИДНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ЛИТЕЙНЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВАХ СПОСОБОМ МДО
2.1. Электрический пробой оксидных пленок
2.2. Обоснование выбора электролита для получения толстослойных керамических покрытий.
2.3. Выводы
3. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Материалы и оборудование для проведения исследований.
3.2. Приготовление, контроль и оценка стабильности электролита.
3.3. Методика проведения рентгеноспектрального анализа
3.4. Методика измерения толщины покрытий
3.5. Методика измерения микротвердости покрытий.
3.6. Методика определения выхода вещества по энергии.
3.7. Методика определения маслоемкости покрытий.
3.8. Методика испытаний на изнашивание.
3.9. Методика проведения ускоренных стендовых испытаний
насосов НШУ3
3 Определение ошибки эксперимента и повторности опытов.
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
4.1. Влияние состава электролита и режимов микродугового оксидирования на толщину и скорость формирования покрытий
4.2. Выход вещества по энергии.
4.3. Рентгеноспектральный анализ покрытий.
4.4. Оценка стабильности электролита.
4.5. Микротвердость покрытий.
4.6. Маслоемкость покрытий
4.7. Износостойкость покрытий
4.8. Стендовые испытания шестеренных насосов НШУ3.
4.9. Эксплуатационные испытания насосов НШУ3
4 Выводы.
5. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС И ЕГО ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
5.1. Технологический процесс восстановления и упрочнения колодцев корпусов и втулок шестеренных насосов НШУ3.
5.2. Экономическая эффективность восстановления и упрочнения корпусов
и вгулок насоса НШУ3 микродуговым оксидированием
5.3. Выводы.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Средний износ втулок насосов НШ-У-3 по внутреннему диаметру равен 0,2 лш, а максимальный - 0,0 мм (рисунок 1. Математическая обработка полученных статистических данных проводилась с использованием ПЭВМ. По результатам математической обработки были построены дифференциальные и интегральные кривые распределения износов деталей, которые представлены на рисунках 1. При этом установлено, что распределение износов колодцев и втулок насосов подчиняется теоретическому закону распределения Вейбулла. Рис. Рис. Распределение износов втулок насосов НШ-У-3 (по внутреннему диаметру): / - теоретическая дифференциальная кривая распределения износов; 2 -теоретическая интегральная кривая распределения износоь. В настоящее время применяются следующие способы восстановления алюминиевых деталей насосов типа НШ-У: способ смещения осей шестерен, пластическое деформирование, нанесение полимерных материалов, постановка дополнительной детали, диффузионная металлизация, нанесение гхтьвано-покрытий [4, 5, 6, 7, 8, 9, ]. Способ смещения осей шестерен. При поступлении гидравлических насосов НШ-У в ремонт впервые, корпус ремонтируют способом смещения осей шестерен [4, , И, ]. В этом случае колодцы растачивают на увеличенный размер с обеспечением допусков, рекомендуемых заводом-изготовителем. Во втулках с увеличенным по наружному диаметру размером эксцентрично растачивают отверстия под цапфы шестерен. Способ является относительно простым и дешевым. Основное ограничение - невозможность применения данного способа для деталей, имеющих большие износы. Пластическое деформирование. Восстановление деталей способом пластических деформаций основано на использовании запаса прочности и пластических свойств материала [9, , , , ]. При ремонте алюминиевых корпусов и втулок гидравлических шестеренных насосов типа НШ-У широкое распространение получило обжатие [4, И, ]. Восстановление корпусов насосов обжатием производится в следующей последовательности. Очищенный корпус загружают в печь и выдерживают в ней при температуре 0. С в течение . Нагретый корпус закладывают в пресс-форму и обжимают в течение . Обжатие должно быть завершено при температуре не ниже 0°С. После обжатия корпус помещают в печь и выдерживают в течение минут при температуре 0. С, а затем закаливают в воде с температурой . С. Закаленный корпус подвергают отпуску при температуре 0. С в течение 4. Зачищают привалочные плоскости иод крышку и муфты на плите с абразивной шкуркой. Специальной фрезой фрезеруют канавку под уплотнительную манжету. Отверстия приемной и напорной полостей рассверливают. При восстановлении корпусов пластическим деформированием и последующей расточкой получают дополнительные три ремонтных размера по диаметру. Уменьшение межцентрового расстояния между колодцами позволяет полностью компенсировать потерю рабочего объема, вызванного уменьшением размера шестерен по наружному диаметру. Применение полимерных материалов. По данным ГОСНИТИ применение полимерных материалов при ремонте машин по сравнению с другими способами позволяет снизить трудоемкость восстановления деталей на . Технология восстановления корпусов насосов типа НШ-У полимерными материалами заключается в следующем [4, 9, , ]. На тщательно обезжиренные поверхности колодцев шпателем наносится слой эпоксидного клеевого состава, который при температуре . С выдерживают в течение 1. С. Для восстановления применяется следующий клеевой состав: 0 весовых частей смолы ЭД-6, весовых частей алюминиевой пудры, весовых частей дибу-тилфталата. Перед применением дополнительно вводят отвердитель в количестве 8. Затем обрабатывают привалочную плоскость и растачивают колодцы корпуса под ремонтный размер. Невысокие механические свойства, особенно при повышенных температурах, низкая адгезия, склонность к усталостному выкрашиванию, низкая теплопроводность полимерных композиций ограничивают область их применения в ремонтном производстве. Способ постановки дополнительной детали (гильзование). Ремонт корпуса насосов типа НШ-У пользованием осуществляется следующим образом [, .