Теоретические основы совершенствования технологий восстановления деталей сельскохозяйственной техники пластическим деформированием

• Автор: Богатырев, Сергей Аркадьевич
• Шифр специальности: 05.20.03
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 537 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Проблема и цель работы.

1.2.Систематизация и обоснование номенклатуры деталейпредставителей для восстановления пластическим деформированием с применением компенсаторов.
1.3. Предварительное техникоэкономическое обоснование целесообразности восстановления.

1.4. Анализ условий работы исследуемых сопряжений.

1.5. Основные дефекты деталсйпрсдставителей и сущность известных способов восстановления.

1.6.Основные положения рабочей гипотезы и задачи исследований

2. ОБЩАЯ МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ И СТРУКТУРА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Методологические основы и программа исследований.

2.2. Методика определения величины изношенного и потребного для восстановления металла
2.3. Методика выбора оптимального сочетания способов восстановления, нанесения компенсирующего металла и преддеформационного нагрева.
2.4. Методика оценки параметров стыковой сварки для нанесения компенсирующего металла.
2.5. Методика аналитического обоснования и моделирования процесса формообразования деталей при восстановлении давлением
2.6. Методика сравнительной оценки физикомеханических свойств восстановленных деталей
2.7. Методика прочностных и эксплуатационных испытаний.
2.8. Методика определения оптимальной продолжительности ресурсных испытаний и обработки информации о ресурсных отказах прессового оборудования
3 .ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ФОРМООБРАЗОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ПРИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ
3.1. Разработка общей модели формирования теоретических основ восстановления деталей
3.2. Анализ износного состояния ресурсоопределяющих деталей и волюмометрические расчты компенсирующего износ металла
3.3. Определение деформаций цилиндрических деталей и кинематики перемещений металла при высокотемпературном пластическом деформировании
3.4. Определение напряжннодеформированного состояния цилиндрических деталей и энергосиловых характеристик процесса восстановления
3.5. Исследование глубины залегания зажимов и усилий при деформировании ступенчатых шлицевых деталей
3.6. Анализ напряжннодеформированного состояния при поэтапном формировании плоских круглых деталей с центральным шлицевым отверстием
3.7. Исследование особенностей деформирования плоских деталей пространственных форм.
3.8. Анализ усилий деформирования при продольной и поперечной прокатке шлицевых деталей
3.9. Обоснование электрического сопротивления искрового промежутка при нанесении контактной стыковой сваркой компенсирующего металла
3 Выводы
4. ОСНОВЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОСНАСТКИ И РЕАЛИЗАЦИИ СПОСОБА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИЕЙ
4.1. Обоснование способов и основных параметров устройств для нанесения компенсирующего металла на изношенные детали
4.2. Обоснование методов преддеформационного нагрева, параметров печиванны и свойств теплоносителя
4.3. Особенности конструирования устройств для осадки длинномерных цилиндрических и шлицевых деталей
4.4. Основы проектирования штампов для ступенчатого деформирования плоских деталей круглой и пространственной формы.
4.5. Основные характеристики устройства для продольнопоперечной прокатки трубчатых деталей со шлицевым отверстием
4.6. Разработка технологических процессов восстановления деталей пластической деформацией.
4.7. Выводы
5.ПОВЫШЕНИЕ РЕСУРСНОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СВОЙСТВ И СЛУЖЕБНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ВОССТАНОВЛЕННЫХ ДАВЛЕНИЕМ ДЕТАЛЕЙ.
5.1. Результаты математического моделирования при выборе оптимального сочетания режимов восстановления
5.2. Структурные и механические характеристики восстановленных деталей
5.3. Результаты замеров напряжений в сварных соединениях и рабочих поверхностях восстановленных деталей.
5.4. Результаты прочностных и эксплуатационных испытаний
5.5. Прогнозирование ресурсных отказов и ремонтопригодности прессового и нагревательного оборудования
5.6. Выводы
6. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ В ПРОИЗВОДСТВО И ИХ ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА.
6.1. Результаты внедрения рекомендаций и технологических процессов в производство.
6.2.Техникоэконо.мическая эффективность результатов исследовании
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Такая зависимость работы сил трения от числа шлицев объясняет уменьшенную скорость изнашивания ступиц с большим количеством шлицев в отверстии при сравнении с работой других аналогичных двигателей в примерно равных условиях эксплуатации тракторов одного класса. Рис. Рио. От упругих качеств и сочетания материалов шлицев сопряжения валотверстие зависит работа деформации на боковых гранях шлицев, представляющая собой работу деформации сдвига в результате действия касательных сил в радиальном направлении и работу деформации смятия в результате действия нормальных сил. Адеф 1А Я, Л1 , 1. Н ЛI величина деформации в направлении действия силы, м. Из выражения 1. Исходя из направления нагрузки, износ шлица должен быть односторонним со стороны максимально нагруженного торца. Существует существенная корреляционная связь между неравномерностью износа шлицев ступицы ведомого диска по толщине, возникающей вследствие этого непараллельности боковых граней и износом фрикционных накладок муфты сцепления. Причем, начальная непараллельность часто является следствием неравномерной усадки металла при термообработке детали в процессе изготовления. При работе ступиц с несимметрично расположенным диском с перекосом на валу, образовавшимся в результате неравномерного износа шлицев по длине, происходит микропроскальзыванне контактирующих поверхностей боковых граней шлицев в радиальном и продольном направлениях, в результате чего на них образуются риски скольжения с различными радиусами кривизны. Поскольку продолжительность работы сельскохозяйственных машин была разная, то износы шлицев ступиц одноименных двигате
лей не могут быть в достоверной мере сравнимыми. Поэтому скорости износа шлицев сравнивались по величине среднего максимального износа, являющейся среднеарифметической максимальных износов шлицев ступиц, отнесенного к моточасам наработки машины. Износ оценивался также количеством металла, снятого с боковых граней шлицев за время наработки. В процессе предварительного анализа также выявлено, что износ шлица образует перекос на валу, то есть становится совершенно очевидной целесообразность замены или восстановления изношенной ступицы. Дальнейшая эксплуатация или перестановка ступиц на валу для работы неизношенной стороной ведут к интенсификации износа и могут вызвать аварийное разрушение деталей. К ресурсоопределяющим быстроизнашиваемым деталям перерабатывающего оборудования относятся крестовые ножи промышленных мясорубок марок МИМ5, МП0, МП0, К6ФВП0 и измельчителя И, испытывающие воздействие значительных знакопеременных динамических нагрузок и пищевых кислот, выделяющихся из сырья при измельчении и продавливании шнеком фарша через отверстия сопряженной решетки. В результате изменяется остроконечный профиль лезвия и нарушается угол заточки. Всего через каждые 6. Ежегодно требуют замены по отрасли около тысяч таких деталей 6. Рп на продукт от последнего витка шнека рис. Равнодействующая от этих сил О направлена под углом а в сторону, противоположную направлению вращения ножа. Рис. Так при измельчении говядины, относящейся к волокнистому продукту, р , а оптимальный угол резания должен быть равен а . При затуплении режущей кромки резко увеличивается усилие продавливания шнеком продукта через отверстия решетки, ухудшается качество фарша. Технические требования на капитальный ремонт 7,8,9 составных гусениц промышленных тракторов ограничивают размеры годных втулок и пальцев, повторно допускаемых на сборку, и определяют размеры втулок и пальцев для сборки со звеньями, отверстия которых расточены под увеличенный ремонтный размер 0. При ремонте гусеничного полотна рисоуборочного комбайна детали с ремонтными размерами на сборку не допускаются, так как при расточке отверстий ослабляется опасное сечение щк, в которые запрессовываются втулки, приводящее к разрыву цени 1. Основные дефекты втулок показаны на рис. Втулки в процессе эксплуатации одновременно изнашиваются по наружной поверхности, по внутреннему диаметру и по торцам. Наружная поверхность изнашивается в месте сопряжения с ведущим колесом, причем износ седлообразный и носит односторонний характер. Износ поверхности под звенья дефект 2 происходит в месте запрессовки втулки. Ш.ЛНкС5к. У7У7
ЛА. ЛеазАец1 Дфл
Рис.