Проект восстановления гидроцилиндров лесных машин полимерными материалами

 

Ключевые слова: стенд, гидроцилиндр, полимерное покрытие, восстановление, ремонт, технология, испытание.

Пояснительная записка отражает результаты работы по применению технологии восстановления гидроцилиндров с применением полимерных материалов и разработке стенда для разборки и сборки гидроцилиндров.

Приводится обзор технологий ремонта гидроцилиндров лесных, строительных и дорожных машин. Приведена технология ремонта гидроцилиндров с применением полимерных материалов. Дан сравнительный анализ по этим технологиям. Разработано приспособление для заливки полимерного материала.

Определены экономические показатели и годовой экономический эффект, приведен обзор условий работы с точки зрения охраны труда, указаны требования техники безопасности при эксплуатации стенда.

 

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

1. Обзор номенклатуры гидроцилиндров и способы их восстановления.

1.1. Номенклатура гидроцилиндров лесных машин.

1.2. Неисправности гидроцилиндров и способы их восстановления.

1.3. Задачи дипломного проектирования.

2. Проектирование технологии ремонта гидроцилиндров с использованием полимерных материалов.

2.1. Условия работы и конструктивно-технологические особенности гидроцилиндров.

2.2. Карта дефектации гидроцилиндра

2.3. Маршрутная карта ремонта гидроцилиндра

2.4. Расчет режимов для операционной карты ремонта

3. Стенд для разборки и сборки гидроцилиндров.

3.1. Назначение и область применения стенда.

3.2. Технические характеристики стенда.

3.3. Устройство и работа стенда.

3.4. Расчет гидропривода механизма вытягивания-установки штока.

3.5. Электрическая схема стенда.

3.6. Расчеты на прочность и работоспособность

3.7. Разработка технологической оснастки.

4. Исследования эксплуатационных характеристик полимерных покрытий.

4.1. Выбор способа нанесения полимерного покрытия.

4.2. Выбор полимерной композиции.

4.3. Точность цилиндров.

4.4. Прочность адгезии и внутренние напряжения в полимерных покрытиях.

4.5. Промышленные испытания износостойкости гидроцилиндров с полимерными покрытиями.

5. Проектирование участка восстановления гидроцилиндров.

5.1. Организация работ на участке.

5.2. Расчет производственной площади участка ремонта гидроцилиндров.

6. Энергетические затраты при осуществлении проекта.

7. Охрана труда.

7.1. Состояние условий труда при стендовых испытаниях и ремонте гидроаппаратуры.

7.2. Анализ вредных и опасных факторов.

7.3. Требования нормативно-технической документации по охране труда.

7.4. Мероприятия по защите работающих от опасных и вредных факторов.

7.5. Техника безопасности.

7.5.1. Общие требования.

7.5.2. Требования перед началом работы.

7.5.3. Требования во время работы.

7.5.4. Требования по окончании работ.

7.5.5. Требования в аварийной ситуации.

8. Экономическое обоснование проекта.

Заключение

Список использованной литературы

 

Введение

Одно из направлений повышения эффективности производства - его переоснащение современной техникой, внедрение передовых технологических процессов и достижений современной науки.

В лесной промышленности и лесном хозяйстве таким направлением наряду с увеличением единичной мощности выпускаемой техники, повышением ее надежности и эффективности является массовый переход на гидрофицированную технику, позволяющую повысить производительность труда благодаря облегчению управления машинами, сокращению времени рабочего цикла, механизации вспомогательных операций. Широкое внедрение машин с гидроприводом поставило перед механизаторами лесной промышленности и лесного хозяйства задачу обеспечения их качественного технического обслуживания и ремонта, а следовательно, и эффективного использования.

Основными преимуществами гидропривода являются: независимое расположение привода и возможность любого разветвления мощности, простота кинематических схем и создание больших передаточных чисел, легкость реверсирования исполнительного механизма, достаточная скорость выполнения технологических операций, возможность предохранения от перегрузок, стандартизация и унификация деталей и сборочных единиц.

В гидроприводе лесных машин широко применяются гидроцилиндры. Они отличаются сравнительно малыми габаритными размерами и массой на единицу передаваемой мощности, бесступенчатым регулированием скорости, удобством эксплуатации, высоким коэффициентом полезного действия и другими положительными факторами, которые способствуют их распространению. Поэтому выпуск гидроцилиндров приобретает особо важное значение. Однако их изготовление и ремонт при существующей технологии - очень трудоемкий и сложный процесс, требующий больших затрат труда и средств.

Эффективное повышение производительности труда при ремонте цилиндров с использованием существующих технологических процессов практически невозможно. Необходимы качественно новые технологические процессы. К ним прежде всего следует отнести нанесение полимерных покрытий на грубо обработанные внутренние поверхности цилиндров, позволяющие получать высокую точность и чистоту поверхности цилиндров без механической обработки. Вопросам технологии нанесения покрытий на внутренние поверхности гидроцилиндров, надежности их работы посвящен настоящий проект.

 

1. Обзор номенклатуры гидроцилиндров и способы их восстановления

1.1. Номенклатура гидроцилиндров лесных машин

Гидроцилиндры являются простейшими гидродвигателями, выходное звено которых совершает возвратно-поступательное движение, причем выходным (подвижным) звеном может быть как шток или плунжер, так и корпус гидроцилиндра.

Основными параметрами гидроцилиндров являются их внутренний диаметр, диаметр штока, ход поршня и номинальное давление, определяющее его эксплуатационную характеристику и конструкцию, в частности тип применяемых уплотнений, а также требования к качеству обработки и шероховатости внутренней поверхности гидроцилиндра и наружной поверхности штока. Гидроцилиндры бывают одно- и двустороннего действия.

Характерная особенность гидроцилиндра одностороннего действия заключается в том, что усилие на выходном звене (например, штоке) , возникающее при нагнетании в рабочую полость гидроцилиндра жидкости под давлением, может быть направлено только в одну сторону (рабочий ход) . В противоположном направлении выходное звено перемещается, вытесняя при этом жидкость из гидроцилиндра, только под влиянием возвратной пружины 6 или другой внешней силы, например, силы тяжести.

Поршневые гидроцилиндры одностороннего действия на лесных машинах применяют обычно в системах управления и для привода некоторых вспомогательных механизмов.

Гидроцилиндры двустороннего действия в отличие от гидроцилиндров одностороннего действия включают в себя две рабочие полости, поэтому усилие на выходном звене и его перемещение могут быть направлены в обе стороны в зависимости от того, в какую из полостей нагнетается рабочая жидкость (противоположная полость при этом соединяется со сливом) . Жесткое крепление применяют в основном для небольших гидроцилиндров системы управления. В лесных машинах чаще используют шарнирное крепление корпуса гидроцилиндра.

Гидроцилиндры рабочего оборудования крепят шарнирно, причем в обоих местах шарнирного крепления - у корпуса и штока - применяют сферические подшипники скольжения типа ШС. Эти подшипники допускают поворот (на небольшой угол) пальца в любой плоскости, обеспечивают свободный монтаж и демонтаж шарнирного соединения и исключают заклинивание его при небольших перекосах из-за неточности изготовления элементов рабочего оборудования.

1.2. Неисправности гидроцилиндров и способы их восстановления

К основным неисправностям гидроцилиндров можно отнести: нарушение уплотнения поршня, износ поверхности гильзы, срыв резьбы, различные течи через уплотнения, износ гильзы, поршня, штока и др.

У гильзы цилиндра изнашивается внутренняя поверхность, на которой могут быть задиры, глубокие царапины, а также забоины и заусенцы по торцам. Следует отметить, что износ гильзы гидроцилиндра носит бочкообразный характер. Это вызвано тем, что для основных рабочих операций лесных и строительных машин нет необходимости использовать весь возможный ход поршня. Таким образом, гильза гидроцилиндра изнашивается в основном в своей центральной части, в то время, как по краям износ имеет минимальные значения.

Отдельные забоины или риски на зеркале цилиндра можно зачищать шкуркой, зернистостью 80 - 120. При значительном износе рабочей поверхности гильзы ее растачивают под ремонтный размер. После расточки зеркало цилиндра подвергается отделочным операциям, т.к. чистота поверхности зеркала должна быть не менее девятого класса. В настоящее время в качестве отделочных операций применяют хонингование, раскатку, притирку, точную расточку, шлифование, полировку и прошивание.

Ремонт штоков можно проводить двумя путями. Первый сводится к обработке штоков по диаметру до ремонтного размера с последующим хромированием, с толщиной слоя не менее 0,021 мм. Второй способ сводится к проточке наружной поверхности на глубину 0,6 - 1 мм, наращиванию металла виброконтактной наплавкой, обработке и хромированию. Погнутые штоки следует править без нагрева, допустимый прогиб, при длине штока до 300 мм, не более 0,15 мм на всей его длине. Резьба на концах штока, в случае ее забоя, прогоняется или заваривается, протачивается и нарезается вновь.

У поршня изнашиваются направляющие поверхности, канавки для поршневых колец и сами кольца.

При большом износе обычно поршни не восстанавливают, а заменяют вновь изготовленными. В настоящее время имеется опыт восстановления поршней наплавкой полиамидной смолой П-6110Л на специальных литьевых формах. Кроме того, разработан метод ремонта поршней с помощью полиамидных чехлов-манжет.

Уплотнительные резиновые кольца заменяются новыми при их износе или потере эластичности.

Собранные гидроцилиндры испытывают на стенде на герметичность и скорость перемещения штока.

1.3. Задачи дипломного проектирования

Наиболее ответственная операция при ремонте гидроцилиндров заключается в окончательной отделке внутренней поверхности гильзы гидроцилиндра. В разделе 1.2. были приведены отделочные операции, применяемые в настоящее время. Ни один из этих способов не является универсальным. Все они трудоемки, требуют точных станков и высокой квалификации рабочего, что в свою очередь ведет к значительному увеличению стоимости ремонта. Кроме того, современные условия эксплуатации при недостатке финансирования служб технического обслуживания приводят к тому, что машины не обслуживаются в установленные сроки и фактически работают на износ. Эти причины ведут к тому, что в деталях возникают запредельные износы, вследствие чего они не могут быть восстановлены обычными способами и их вынуждены утилизировать.

Необходимы качественно новые технологические процессы. К ним, прежде всего, следует отнести нанесение полимерных покрытий на грубо обработанные внутренние поверхности гидроцилиндров без механической обработки, позволяющие получать высокую точность и необходимую шероховатость поверхности гидроцилиндров без механической обработки. Преимуществом этого способа также является возможность многократного повторения этого процесса без дополнительного снятия слоя металла, т.к. есть возможность выплавить слой изношенного полимера при температурах, немногим более 100 о С.

Таким образом, задача дипломного проекта состоит в том, чтобы показать перспективность использования данного метода на предприятиях лесопромышленного комплекса.

2. Проектирование технологии ремонта гидроцилиндров с использованием полимерных материалов

2.1. Условия работы и конструктивно-технологические особенности гидроцилиндров

Гидроцилиндры лесных машин предназначены для эксплуатации при температуре окружающего воздуха от -40 до +50 о С на гидравлических маслах (ВМГЗ, МГ-30, И-20 А) , предназначенных для гидроприводов при работе на номинальном давлении 16 МПа (160 кгс/см 2 ) . Наибольшее кратковременно допустимое давление не должно превышать 20 МПа (200 кгс/см 2 ) .

Гидроцилиндр на давление 160 кгс/см 2 , используемый для рабочего оборудования экскаватора ЭО-3322А, состоит из следующих основных частей: собственно гидроцилиндра (гильзы 19 с приваренной к ней задней крышкой) , навинченной на гильзу 19 передней крышки 9 с отверстием под шток, штока 18 с проушиной 2 и поршня 15. В проушине 2, ввинченной в наружный торец штока 18, и в проушине задней крышки гидроцилиндра установлены с помощью пружинных колец сферические подшипники 1 типа ШС.

Рабочая жидкость подается в поршневую и штоковую полости гидроцилиндра соответственно через отверстия Б и А. Герметичное разделение поршневой и штоковой полостей и передача усилия от давления в рабочей полости на шток 18 создается поршнем 15 с манжетами 14 и уплотнительным кольцом 13. Поршень 15 крепят на внутреннем конце штока 18 гайкой 16, фиксируемой шплинтом 17. Перетечки из полости в полость гидроцилиндра предотвращаются по наружной поверхности поршня манжетами 14, по внутренней - кольцом 13. Манжеты 14 удерживаются от осевого перемещения по поршню 15 манжетодержателями 12.

Передняя крышка 9 фиксируется на резьбе гильзы 19 цилиндра контргайкой 10. Запрессованная в крышке 9 втулка 21 служит направляющей для штока 18.

Утечкам из штоковой полости гидроцилиндра препятствуют установленное в проточке крышки 9 уплотнительное кольцо 8, а также манжета 6 и уплотнительные кольца 4 и 5 во втулке 21. От осевого перемещения при движении штока манжета 6 удерживается манжетодержателем 7. Со стороны наружного торца крышки 9 установлен грязесъемник 3, который удерживается гайкой 22, ввернутой во внутреннюю резьбу крышки.

На штоке рядом с поршнем 15 установлен демпфер 11, смягчающий удар поршня в переднюю крышку в конце его полного хода. В конце хода штока налево щель между кромкой 20 крышки 9 и конической поверхностью демпфера 11, через которую рабочая жидкость выжимается поршнем из штоковой полости в отверстие А, уменьшается. При этом поршень затормаживается за счет дросселирования масла через уменьшающуюся щель.

ЛТА ТЛМиР

Карта технологического процесса дефектации

Цилиндр У 45060.092.120

Наименование, марка материала

Обозначение изделия

Наименование изделия

Вид ремонта

Сталь 45 ГОСТ 1050-74

ЭО-3322

Экскаватор

Капитальный

 

Контролируемый параметр

 

Т. п. з.

 

операции

дефекта

Наименование, содержание операции (дефекта)

Номинальное допустимое значение

Измеренное значение

Приспособление, измерительный инструмент

Т. ш. т.

Особые указания

005

1

Продольные риски на рабочей поверхности цилиндра.

Внешним осмотром определить наличие дефекта

 

 

Лупа ЛП-1-4 ГОСТ 25706-83 Образцы шероховатости ГОСТ 9378-75

0,4 4,0

При наличии дефекта - ремонтировать

010

2

Износ поверхности отверстия цилиндра под поршень Замерить размер 2

Ж140 +0,08

Ж140,24

Нутромер НИ 100-160-1 ГОСТ 868-82 Микрометр МК 125-1 ГОСТ 6507-78 Концевые меры 1-Н2 ГОСТ 9038-83

0,6 1,9

При значении более допустимого - ремонтировать

ЛТА ТЛМиР

Карта технологического процесса дефектации КАРТА ЭСКИЗОВ

Шток У 4560.096.230

ЛТА ТЛМиР

Карта технологического процесса дефектации

Шток У 4560.096.230

Наименование, марка материала

Обозначение изделия

Наименование изделия

Вид ремонта

Сталь 45 ГОСТ 1050-74

ЭО-3322

Экскаватор

Капитальный

 

Контролируемый параметр

 

Т. п. з.

 

операции

дефекта

Наименование, содержание операции (дефекта)

Номинальное допустимое значение

Измеренное значение

Приспособление, измерительный инструмент

Т. ш. т.

Особые указания

005

1

Продольные риски на рабочей поверхности штока Внешним осмотром определить наличие дефекта

 

 

-

Лупа ЛП-1-4 ГОСТ 25706-83 Образцы шероховатости ГОСТ 9378-75

0,4 2,5

При наличии дефекта - ремонтировать

010

2

Износ поверхности штока под втулку Замерить размер 2

Ж80

Ж79,86

Микрометр МК 125-1 ГОСТ 6507-78 Концевые меры 1-Н2 ГОСТ 9038-83

0,4 1,2

При значении менее допустимого - ремонтировать

ЛТА ТЛМиР

Карта технологического процесса дефектации КАРТА ЭСКИЗОВ

Втулка У 4560.086.004

ЛТА ТЛМиР

Карта технологического процесса дефектации

Втулка У 4560.086.004

Наименование, марка материала

Обозначение изделия

Наименование изделия

Вид ремонта

Бр. ОЦС 5-5-5 ГОСТ 613-79

ЭО-3322

Экскаватор

Капитальный

 

Контролируемый параметр

 

Т. п. з.

 

операции

дефекта

Наименование, содержание операции (дефекта)

Номинальное допустимое значение

Измеренное значение

Приспособление, измерительный инструмент

Т. ш. т.

Особые указания

005

1

Износ поверхности втулки под шток Замерить размер 1

Ж80 +0,074

Ж80,154

Нутромер НИ 100-160-1 ГОСТ 868-82 Микрометр МК 125-1 ГОСТ 6507-78 Концевые меры 1-Н2 ГОСТ 9038-83

0,5 1,6

При значении более допустимого - браковать

ЛТА ТЛМиР

Карта технологического процесса дефектации

Поршень У 4560.092.150СБ

Наименование, марка материала

Обозначение изделия

Наименование изделия

Вид ремонта

Бр. ОЦС 5-5-5 ГОСТ 613-79

ЭО-3322

Экскаватор

Капитальный

 

Контролируемый параметр

 

Т. п. з.

 

операции

дефекта

Наименование, содержание операции (дефекта)

Номинальное допустимое значение

Измеренное значение

Приспособление, измерительный инструмент

Т. ш. т.

Особые указания

005

1

Продольные риски, задиры на рабочей поверхности поршня Внешним осмотром определить наличие дефекта

 

 

Лупа ЛП-1-4 ГОСТ 25706-83 Образцы шероховатости ГОСТ 9378-75

0,4 1,5

При наличии дефекта - браковать

010

2

Износ поверхности поршня под цилиндр Замерить размер 2

Ж140

Ж139,83

Микрометр МК 125-1 ГОСТ 6507-78 Концевые меры 1-Н2 ГОСТ 9038-83

0,4 1,0

При значении менее допустимого - браковать

 

Маршрутная карта ремонта Деталь: Цилиндр У 4560.092.120 Материал: Сталь 45 ГОСТ 1050-74 Твердость: HB 207

№ по-зи-ции

№ операции

Наименование дефектов и технологических операций по их устранению

Оборудование и приспо-собления

Инструмент рабочий и измерительный

Технические условия на приемку деталей из ремонта

1,2

005 010 015

Продольные риски на рабочей поверхности 1 цилиндра, износ поверхности отверстия цилиндра 3 под поршень

Точить сварной шов 4 и снять заднюю крышку с трубы Расточить цилиндр до Ж144 -0,50

Обработать внутреннюю поверхность цилиндра полимерным материалом

Горизонтально-расточной станок 2620В Токарно-винторезный станок 16Б16КА Приспособление для заливки полимерного материала

Патрон ГОСТ 2675-80 Резец ГОСТ18884-83 Люнет при станке Патрон ГОСТ 2675-80 Резец ГОСТ18884-83 Люнет при станке

Диаметр отверстия должен иметь значение Ж144 -0,50

ЛТА ТЛМиР

Маршрутная карта ремонта КАРТА ЭСКИЗОВ

Шток У 4560.096.230

 

Маршрутная карта ремонта Деталь: Шток У 4560.096.230 Материал: Сталь 45 ГОСТ 1050-74 Твердость: HB 240

№ по-зи-ции

№ операции

Наименование дефектов и технологических операций по их устранению

Оборудование и приспо-собления

Инструмент рабочий и измерительный

Технические условия на приемку деталей из ремонта

1,2

005 010 015

Риски, задиры на рабочей поверхности 1 штока Износ поверхности штока под втулку Шлифовать поверхность 1 до Ж79,81 -0,05

Хромировать поверхность 1 Шлифовать поверхность 1 до Ж80

Кругло-шлифовальный станок 3А164 Патрон ГОСТ 2675-80 Центр Морзе 6 ГОСТ 13214-79

Гальваническое оборудование Кругло-шлифовальный станок 3А164  

Круг шлифовальный ПП 600x100x305 24А Микрометр МК100-1 ГОСТ 6507-78

 

Диаметр должен соответствовать Ж79,81 -0,05  

№ по-зи-ции

№ операции

Наименование дефектов и технологических операций по их устранению

Оборудование и приспособления

Инструмент рабочий и измерительный

Технические условия на приемку деталей из ремонта

 

 

 

Патрон ГОСТ 2675-80 Центр Морзе 6 ГОСТ 13214-79

Круг шлифовальный ПП 600x100x305 24А Микрометр МК100-1 ГОСТ 6507-78

Диаметр должен соответствовать Ж80

2.4. Расчет режимов для операционной карты ремонта

Цилиндр У 4560.092.120.

    1. Стягивание сварного шва задней крышки гидроцилиндра (поз. 4) .

Используется токарно-винторезный станок 16Б16КА, резец 2102-0005-ВК8-1 ГОСТ 18877-73.

Рассчитываем глубину резания: , (2.1.) где: D - диаметр обрабатываемой поверхности; d - диаметр обработанной поверхности.

мм.

Учитывая возможности оборудования и инструмента, снимаем припуск за один проход.

Подачу назначаем как долю от глубины резания.

Для черновой обработки: S = 0,20 . t = 0,2 . 4 = 0,8 мм/об.

При диаметре заготовки 184 мм, и учитывая стойкость инструмента, принимаем частоту вращения n = 100 об/мин.

Рассчитываем фактическую скорость резания: (2.2.) м/мин.

Определяем основное время: , (2.3.) где: L p - длина хода резца; i - число проходов.

мин.

Вспомогательное время: Т в = 1,8 мин.

  1. Черновое растачивание цилиндра (поз. 1,3) .

Используется горизонтально-расточной станок 2620В, резец Т5К10 ГОСТ 18062-72.

Рассчитываем глубину резания: мм.

Подача для черновой обработки: S = 0,2 . 2 = 0,4 мм/об.

Частоту вращения назначаем n = 380 об/мин.

Рассчитываем скорость резания: м/мин.

Основное время: мин.

Т в = 1,8 мин.

  1. Заливка полимерного материала в щелевой зазор.

Используется приспособление для заливки полимерного материала собственного изготовления.

А) Обезжиривание внутренней поверхности цилиндра.

Обезжиривание.

Ванна со щелочным раствором. Состав раствора: 50 г соды на 1 л воды. Т о = 2 мин, Т в = 0,5 мин.

Промывка.

Ванна с водой. Т о = 1 мин, Т в = 0,5 мин.

Сушка.

Устройство для подачи горячего воздуха (технический фен) . Т о = 3 мин, Т в = 0,5 мин, t = 40 o C.

Б) Установка цилиндра на основание приспособления и сборка оснастки.

Т о = 4 мин, Т в = 1 мин.

В) Нагрев цилиндра в сборе с оснасткой в термошкафе.

Т о = 18 мин, Т в = 2 мин, t = 50 o C.

Г) Нанесение разделительного слоя на формующий стержень.

Дисульфид молибдена (М о S 2 ) в порошке нанести на поверхность формующего стержня при помощи ветоши, пропитанной пастой КПД ТУ 6-02-833-74.

Т о = 1 мин, Т в = 1 мин.

Д) Приготовление полимерной композиции в стеклянной таре.

Рассчитываем количество композиции на одну гильзу.

, (2.4.) где: D - диаметр гильзы после расточки, равен 144 мм; d - диаметр гильзы номинальный, равен 140 мм; k - коэффициент потерь, равен 1,2; g - удельный вес композиции, равен 1,2 г/см 3

кг.

Состав композиции: ЭД-2 - 0,915 кг, пластификатор МГФ-9 - 0,138 кг, графит (ГОСТ 5279-61) - 0,138 кг, отвердитель-полиэтиленполиамин (ПЭПА) - 0,109 кг.

Т о = 18 мин, Т в = 2 мин.

Е) Заливка полимерной композиции.

Т о = 9 мин, Т в = 1 мин.

Ж) Нагрев цилиндра в сборе с оснасткой в термошкафе.

Т о = 18 мин, Т в = 2 мин, t = 80 o C.

З) Охлаждение на воздухе.

Т о = 40 мин, Т в = 5 мин, t = 10 -20 o C.

И) Разборка оснастки.

Т о = 4 мин, Т в = 0,5 мин.

Шток У 4560.096.230.

1. Шлифование поверхности штока (поз. 1,2) .

Требуемый размер Ж 79,81 -0,05 . Диаметр шлифуемой детали составляет d = 80 мм.

Выбираем шлифовальный круг ПП 600х100х30524А, D к = 600 мм.

Используется кругло-шлифовальный станок 3А164. Длина обрабатываемой детали l = 1140 мм. Частота вращения шлифовального круга n к = 400 об/мин. Частота вращения детали n д = 20 об/мин.

Тогда: м/с.

Глубина резания за рабочий ход t = 0,095 мм. Вертикальная подача S в = t = 0,095 мм/дв. ход. Продольная подача определяется в долях ширины шлифовального круга: S = 0,3 . В к = 0,3 . 100 = 30 мм/об. заг., припуск Z = t = 0,095 мм.

При круглом шлифовании на проход учитывается величина врезания и пробега инструмента. Она составляет l 1 = 0,2 . В к = 0,2 . 100 = 20 мм.

Таким образом величина рабочего хода L = l + l 1 = 1140 + 20 = 1160 мм.

Тогда основное время: , (2.5.) где: k - поправочный коэффициент на “выхаживание” , при чистовом шлифовании составляет 1,3.

мин.

Т в = 3 мин.

2. Хромирование поверхности штока (поз. 1) .

Технологический процесс хромирования охватывает группу операций подготовки деталей, операцию нанесения покрытия и обработку покрытых деталей.

Подготовка деталей.

А) Предварительное обезжиривание в ванне со щелочным раствором.

Состав раствора: 50 г соды на 1 л воды. Т о = 2 мин, Т в = 0,5 мин.

Б) Заделка отверстий и изоляция участков, не подлежащих хромированию.

Установить текстолитовую заглушку в резьбовое отверстие под проушину. Изолировать хвостовик и торцы штока при помощи липкой полиэтиленовой ленты совместно с лаком ХВЛ-21. Т о = 5 мин, Т в = 2 мин.

В) Монтаж детали на подвеску и изоляция поверхностей подвески, кроме контактных и защитных катодов, при помощи полиэтиленовой ленты совместно с лаком ХВЛ-21.

Т о = 4 мин, Т в = 1 мин.

Г) Обезжиривание и промывка в воде.

Обезжиривание произвести путем протирки хромируемой поверхности кашицей из венской извести. Т о = 3 мин, Т в = 2 мин.

Д) Активирование.

Произвести анодное активирование в хромировочном электролите. Плотность тока D=30 А/дм 2 , t=60 о С, Т о =1мин., Т в =0,5 мин.

Хромирование.

Выбираем блестящее хромовое покрытие.

Прогреть деталь до температуры электролита в хромировочной ванне, t=60 о С.

Состав электролита:

Хромовый ангидрид - 190 г/л Серная кислота - 1 г/л Кремнефторид натрия - 5 г/л Бихромат натрия - 30 г/л Кадмий металлический - 15 г/л Для выбранного электролита для получения блестящего хромового покрытия режим работы следующий: Катодная плотность тока D к =55 А/дм 2

Температура электролита t=60 о С Катодный выход по току h=22% Скорость осаждения хрома составит: P=0,047 D к Ч h = 0,047x55x22=56,9 мкм/час Рассчитываем необходимую силу тока: I = D к Ч F (2.6.) где: F - площадь хромируемой поверхности, дм 2

F = 2pR Ч L = 2 Ч 3,14 Ч 40 Ч 1140= 286368 мм 2 = 28,6 дм 2

тогда: I = 55 Ч 28,6 = 1573 A Для восстановления детали необходимо наращивание слоя хрома толщиной 0,19 мм., кроме того необходим припуск на последующую механическую обработку, принимаем 0,08 мм., тогда d=0,27 мм = 270 мкм Продолжительность хромирования составит: (2.7.) Проводим проверочный расчет: (2.8.) где: С - электрохимический эквивалент g - плотность хрома тогда: часа = 290 мин.

Т о =290мин., Т в =5 мин.

 

Заключительные операции.

Промыть деталь в горячей воде t=65 о С, демонтировать с подвески и снять изоляцию.

Т о =10мин., Т в =3 мин

3. Шлифование штока после хромирования поз. 1.

 

Требуемый размер Ж 80мм. Диаметр шлифуемой детали составляет d = 80,08 мм.

Выбираем шлифовальный круг ПП 600х100х30524А, D к = 600 мм.

Используется кругло-шлифовальный станок 3А164. Длина обрабатываемой детали l = 1140 мм. Частота вращения шлифовального круга n к = 400 об/мин. Частота вращения детали n д = 20 об/мин.

Тогда: м/с.

Глубина резания за рабочий ход t = 0,04 мм. Вертикальная подача S в = t = 0,04 мм/дв. ход. Продольная подача определяется в долях ширины шлифовального круга: S = 0,3 . В к = 0,3 . 100 = 30 мм/об. заг., припуск Z = t = 0,04 мм.

При круглом шлифовании на проход учитывается величина врезания и пробега инструмента. Она составляет l 1 = 0,2 . В к = 0,2 . 100 = 20 мм.

Таким образом величина рабочего хода L = l + l 1 = 1140 + 20 = 1160 мм.

Тогда основное время: , где: k - поправочный коэффициент на “выхаживание” , при чистовом шлифовании составляет 1,3.

мин.

Т в = 3 мин.

ЛТА ТЛМиР

Операционная карта ремонта КАРТА ЭСКИЗОВ

Цилиндр У 4560.092.120

Операционная карта ремонта Деталь: Цилиндр У 4560.092.120 Материал: Сталь 45 ГОСТ 1050-74 Твердость: HB 207

№ по-зи-ции

№ операции

Наименование дефектов и технологических операций по их устранению

Оборудование и приспособления

Инструмент рабочий и измерительный

Режимы

1,2

005

Операционная карта восстановления изношенной и подготовленной внутренней поверхности цилиндра Износ поверхности цилиндра под поршень Нанести разделительный слой на формующий стержень

 

Ветошь, пропитанная пастой КПД ТУ 6-02-833-74

Состав слоя: Дисульфид молибдена (МоS 2 ) в порошке То=1 мин., Тв=1 мин.

 

010

Установить цилиндр на основание приспособления и собрать оснастку

Приспособление для заливки полимерного материала

 

То=4 мин., Тв=1 мин.

 

015

Нагреть цилиндр в сборе с оснасткой

Термошкаф

 

То=18 мин., Тв=2 мин. t = 50 o C

 

020

Приготовить полимерную композицию

Стеклянная тара

Деревянная палочка

Тщательно перемешать Состав композиции:

№ по-зи-ции

№ операции

Наименование дефектов и технологических операций по их устранению

Оборудование и приспособления

Инструмент рабочий и измерительный

Режимы

 

 

 

 

 

ЭД2 - 0,915 кг пластификатор МГФ-9 - 0,138 кг графит - 0,138 кг отвердитель ПЭПА - 0,109 кг То=18 мин., Тв=2 мин.

 

025

Залить полимерную композицию в щелевой зазор

Стеклянная тара

 

То=9 мин., Тв=1 мин.

 

030

Нагреть цилиндр в сборе с оснасткой

Термошкаф

 

То=18 мин., Тв=2 мин. t = 80 o C

 

035

Произвести подпрессовку

Приспособление для заливки полимерного материала

 

подпрессовку производить до соприкосновения подпрессовочной шайбы с гильзой цилиндра То=5 мин., Тв=0,5 мин.

 

040

Охладить цилиндр в сборе с оснасткой

 

 

То=18 мин., Тв=2 мин. t = 10-20 o C

 

045

Разобрать оснастку

 

 

То=4 мин., Тв=0,5 мин.

ЛТА ТЛМиР

Операционная карта ремонта КАРТА ЭСКИЗОВ

Шток У 4560.096.230

Операционная карта ремонта Деталь: Шток У 4560.096.230 Материал: Сталь 45 ГОСТ 1050-74 Твердость: HB 240

№ по-зи-ции

№ операции

Наименование дефектов и технологических операций по их устранению

Оборудование и приспособления

Инструмент рабочий и измерительный

Режимы

1,2

 

Операционная карта восстановления изношенной и подготовленной поверхности штока хромированием

 

 

 

 

005

Хромировать шток

Ванна хромирования

 

Состав электролита: Хромовый ангидрид - 190 г/л Серная кислота - 1 г/л Кремнефторид натрия - 5 г/л Бихромат натрия - 30 г/л Кадмий металлический - 15 г/л I=1573A, Dк=55A/дм 2 , U=8В, То=290 мин., Тв=5 мин. t = 60 o

 

3. Стенд для разборки и сборки гидроцилиндров.

3.1. Назначение и область применения стенда.

3.3. Устройство и работа стенда.

3.4. Расчет гидропривода механизма вытягивания-установки штока.

3.5. Электрическая схема стенда.

3.6. Расчеты на прочность и работоспособность Определение диаметра гидравлических трубопроводов.

Расчет диаметра пальца

Расчет проушины на прочность Расчет диаметра формующего стержня

Определение диаметра формующего стержня при помощи ЭВМ

Расчет толщины стенок формующего стержня

3.7. Разработка технологической оснастки.

4. Исследования эксплуатационных характеристик полимерных покрытий.

4.1. Выбор способа нанесения полимерного покрытия.

В настоящее время известно несколько способов нанесения полимерных покрытий на внутренние цилиндрические поверхности, в частности:

    1. Центробежный.
    2. Нанесение покрытий в “кипящем слое” .
    3. Электростатический метод напыления полимеров.
    4. Футеровка цилиндров путем запрессовки тонкостенных полимерных втулок с последующей механической обработкой.
    5. Газопламенное напыление.

Для изготовления металлопластмассовых цилиндров наиболее пригодны центробежный способ и способ запрессовки полимерных втулок в металлические корпуса с последующей механической обработкой. Однако оба способа имеют существенные недостатки. Так, например, при центробежном способе трудно обеспечить высокую точность внутреннего диаметра цилиндра, низка производительность, высока энергоемкость процесса и др. Запрессовка тонкостенных втулок с последующим растачиванием нерациональна вследст