Проект организации и технология капитального ремонта мельницы самоизмельчения «Аэрофол»

Состояние, перспективы и направления развития, роль и значение ремонтных служб в ритмичной и эффективной работе предприятия ПСМ

Одним из главных направлений развития промышленности строительных материалов является дальнейшая механизация и автоматизация технологического процесса производства изделий и материалов.

В последние годы в промышленности строительных материалов, оснащенной современными высокопроизводительными машинами. Осуществляются крупные мероприятия, направленные на улучшение эксплуатации и централизацию ремонта оборудования, внедряются новые правила технической эксплуатации и планово-предупредительного ремонта, совершенствуется технология ремонта, также продолжаются работы по модернизации устаревшего оборудования, позволяющие повысить его срок службы и степень использования.

В настоящее время эта отрасль промышленности уже располагает значительным парком высокопроизводительного оборудования, способного выпускать высококачественную продукцию. Поэтому эффективность производства в значительной степени зависит от совершенствования системы поддержания оборудования в работоспособном состоянии. Это, в свою очередь, находится в прямой зависимости от рациональной работы ремонтной службы.

В настоящее время в промышленности строительных материалов наметились такие направления развития ремонтного дела как:

1) применение современных технологий ремонта и восстановления деталей, сборки и разборки машин;

2) применение переносного механизированного инструмента;

3) повышение уровня механизации ремонтных работ;

4) применение современных методов упрочнения деталей с целью повышения срока их службы и надежности и долговечности машины;

5) совершенствование организации труда и ремонта;

6) проведение модернизации во время капитального ремонта;

7) применение новых материалов для изготовления деталей (различные новые сплавы, полимеры).

Дальнейшее развитие и совершенствование технического обслуживания и ремонта оборудования требует не только улучшения технологии обслуживания и ремонта, но и повышения уровня организации и специализации ремонтного производства.

Успешное выполнение этих задач в большой степени будет зависеть от подготовки квалифицированных специалистов, в совершенстве изучивших вопросы технической эксплуатации и ремонта оборудования, восстановления изношенных деталей, организации ремонтного хозяйства, монтажа и испытания машин.

В промышленности строительных материалов расширен и значительно увеличен парк высокопроизводительного оборудования, способного выпускать высококачественную продукцию. Поэтому эффективность производства в значительной степени зависит от совершенствования системы поддержания оборудования в работоспособном состоянии. Это в сваю очередь находится в прямой зависимости от рациональной работы ремонтной службы.

Современная организация технического обслуживания и ремонта оборудования обеспечивает поддержание оборудования в рабочем состоянии. Важную роль в проведении ремонтов имеют специализированные ремонтные предприятия. Они хорошо оснащены и отвечают современному уровню развития машинно-строительной промышленности.

1. Общая часть

1.1 Назначение и применение машины, краткое описание её устройства и работы

Рис. 1 Мельница самоизмельчения «Аэрофол»

1- Приспособление для поворота загрузочного устройства.

2- Загрузочная часть

3- Подшипник

4- Барабан

5- Разгрузочная часть

6- Редуктор

7- Разгрузочный патрубок

8- Привод мельницы Мельница «Аэрофол» для сухого самоизмельчения (рис. 1) используется для предварительного измельчения и сушки сырьевых материалов при сухом способе обжига цементного клинкера. Сырьевой материал размером более 400 мм поступает во вращающийся барабан 4 через загрузочное устройство 2, куда одновременно подаются сушильные газы температурой 300−350° С.

При вращении мельницы материал внутри барабана поднимается лифтерами на определенный угол вверх, а затем падает вниз. При падении куски ударяются один о другой, а также об отбойные броневые плиты и разбиваются на мелкие кусочки. От многократного собственного падения, ударов и истирания материал измельчается в крупу. При необходимости можно загрузить мелющие тела в количестве до 10% от объема мельницы.

Сырьевые материалы сушатся в процессе измельчения в потоке газов, отходящих из теплообменных устройств или от специальных топок. Измельченный продукт выносится из мельницы потоком газа в сепаратор и далее в осадительные циклоны. Крупные фракции из сепаратора поступают на домол в трубную мельницу, а готовая мелкая фракция из циклонов направляется в силосы для сырьевой муки.

1.2 Условия работы машины, их влияние на изнашивание деталей; список быстро изнашиваемых деталей

Мельница самоизмельчения «Аэрофол» работает в тяжёлых условиях: (пылящие и мокрые твердые материалы), что негативно влияет на долговечность работы механизмов. Попадание пыли и воды в корпус подшипника приводит к сильному износу и разрушению подшипников к быстрому их износу.

Детали мельницы подвергаются корозийно — механическому и оброзивному износу:

Корозийно — механический — обусловленый механическими воздействиями трущихся поверхностей.

Оброзивный износ — при попадании различного рода оброзивного материала образуются: царапины, скалывание, выкрашивание на поверхности деталей.

Список быстро изнашивающихся детали

1. Бронеплиты;

2. Шнековый вал;

3. Зубчатые колёса;

4. Лифтеры;

5. Подшипники;

6. Корпус барабана

7. Опоры

8. Разгрузочная воронка

9. Загрузочная воронка

2. Организационная часть

2.1 Выбор метода и способа ремонта машины

Для восстановления работоспособности мельницы «Аэрофол», утраченной в процессе ее эксплуатации, предлагаю обезличенный метод и узловой способ ремонта, которые предусматривают замену неисправных узлов машины новыми или отремонтированными из ремонтного фонда. При этом должна быть взаимозаменяемость узлов и деталей, а снятые с ремонтируемой машины узлы и детали поступают в ремонт обезличенно. В результате пребывание машины в ремонте сокращается за счет времени, затрачиваемого на ремонт, восстановление деталей и узлов. Кроме того, механизация трудоемких процессов ремонта и применение необходимой технологической оснастки позволяют значительно снизить трудоемкость и стоимость ремонта, повысить его качество и увеличить производительность труда.

Обезличенный метод ремонта позволяет организовать качественный ремонт машины. Он является более прогрессивным, но требует создания необходимого фонда оборотных узлов и деталей. При этом снятые узлы, агрегаты и детали можно ремонтировать любым методом.

2.2 Сетевой график капитального ремонта машины

Сетевой график разрабатывается перед капитальным ремонтом машины. С помощью сетевых графиков можно прогнозировать проведение и организацию ремонтных работ.

Сетевой график капитального ремонта мельницы самоизмельчения «Аэрофол» представляет графически выраженный технологический процесс капитального ремонта, в котором каждая ремонтная работа (операция) обозначается отрезком — прямой со стрелкой, а ее начало и окончание — цифрами. Сетевой график позволяет видеть все работы (операции) в их взаимосвязи, как идет их выполнение и активно влиять на ход ремонта. Строиться он на основании таблицы 2.1.

Таблица 2.1 Перечень работ (операций) по капитальному ремонту мельницы «Аэрофол»:

2.3 Расчёт потребности рабочих для выполнения капитального ремонта

— Определяем трудоемкость слесарных и сварочных работ:

где полная нормативная трудоемкость одного капитального ремонта мельницы «Аэрофол»; 316 чел. час

процент трудоемкости разборочных, сборочных и сварочных работ от полной;; ;

; принимаем; ;

коэффициент, учитывающий срок эксплуатации машины;

— при сроке до 10 лет.

коэффициент, учитывающий место проведения ремонта;

— при ремонте в помещении.

коэффициент, учитывающий температуру среды, где проводится ремонт; - при ;

— Определяем суммарную трудоемкость слесарных и сварочных работ:

.

— Выписываем все имеющиеся на графике пути ремонта:

Определяем время простоя машины по каждому из путей:

Путь с наибольшим временем простоя машины в ремонте называется критическим и его время принимается за расчетное время простоя дробилки в капитальном ремонте.

— Определяем время простоя дробилки в капитальном ремонте в сутках:

где продолжительность одной смены ремонта; .

сменность ремонта; .

.

— Определяем фонд времени слесарей и сварщиков за весь период ремонта шаровой мельницы:

— Определяем требуемое кол-во слесарей и сварщиков:

принимаем

принимаем

— Определяем перегрузку и недогрузку сварщиков и слесарей:

==32%

== - 10%

2.4 Подбор ремонтного оборудования

ремонт мельница самоизмельчение Для проведения ремонтных работ мельницы «Аэрофол» необходимо провести подбор оборудования ремонтного участка.

Сварочное отделение: в сварочном отделении выполняют работы по сварке, восстановлению наплавкой и резке металлических заготовок, деталей и изделий. Отделение оборудуется стационарными сварочными генераторами постоянного тока, стационарными и передвижными сварочными трансформаторами, стационарным ацетиленовым генератором (устанавливаемым в отдельном помещении с легким перекрытием), передвижными ацетиленовыми генераторами и комплектами сварочного оборудования для производства работ в помещении отделения и на территории предприятия.

На территории отделения места сварки ограждаются и оборудуются верстаками, правильными плитами, вытяжным оборудованием. Рабочие при сварке ограждаются переносными ширмами.

В слесарном отделении производят разборку оборудования, промывку и дефектовку деталей и узлов, а также ремонт методами слесарной обработки, сборку, монтаж и испытание оборудования. Отделение снабжается следующим:

— стационарными и передвижными верстаками;

— приспособлениями для сборки и разборки узлов Для выпрессовки деталей используем съемники. Они не только ускоряют разборку, но и предохраняют детали от повреждений.

Особенно распространены съемники с винтовым механизмом (рисунок 2.1, а), которые бывают следующих типов: двухтяговые (двухлапчатые) (рисунок 2.1, б) трехтяговые (для снятия крупных деталей) (рисунок 2.1, в).

Рисунок 2.1 — Съёмники Применяем для ремонта мельницы «Аэрофол» все указанные типы съемников, так как детали мельницы «Аэрофол» имеют различные конструктивные исполнения.

При разборке и сборке применяем гаечные, торцевые, трещоточные, шпилечные и специальные ключи.

Для разборки резьбовых соединений целесообразно применять пневматические и электрические гайковертыс муфтами прямого привода или ударно-импульсные.

Применяем электрического гайковерта ИЭ-3114А (рисунок 2.2), имеющего вибробезопасный унифицированный ударно-импульсный механизм.

Такие гайковерты, а также аналогичный им по принципу действия гайковерт ИЭ-3111 применяют для сборки неответственных, соединений (ввиду сложности осуществления тарированной затяжки) с резьбой диаметром до 20−22 мм.

Рисунок 2.2 — ГайковёртИЭ-3114А.

Для выполнения тарированной затяжки высокопрочных болтов диаметром 22−30 мм и болтов из стали 35 диаметром 30−42 мм используем электрический резкоударный гайковерт ИЭ-3112 (рисунок 2.3)

Рисунок 2.3 — Резкоударный гайковёрт ИЭ-3112

Для разборки сборки заклепочных соединений применяем клепальные и рубильных молотки.

Для получения отверстий в деталях, их зенкования и развертывания используем электрические (ИЭ-1003, ИЭ-1013А), пневматические (ИП-1020, ИП-1116) сверлильные ручные машины.

Для удаления ржавчины с металлоконструкций и деталей оборудования применяемручные шлифовальные машины со специальными абразивными кругами. Их выпускают как с электрическим приводом и высокочастотным асинхронным двигателем (36 В, 200 Гц). Тип применяемых машин Для зачистки металлических поверхностей от ржавчины, снятия шлака после сварки и других легких слесарных работ используем пневматический молоток П-5, пневматическое зубило П-6, пневматическую угловую реверсивную щетку УПРЩ-1.

Подготовку кромок сварных швов производим при помощи кромкореза. Рабочим органом кромкореза является резец прямоугольного сечения, совершающий возвратно-поступательное движение, обрабатывая кромку изделия на заданный угол.

При монтаже и демонтаже для подъема и опускания тяжеловесных узлов и агрегатов применяем домкраты. Для проведения ремонта мельницы «Аэрофол» применяем винтовые и гидравлические домкраты грузоподъемность от 25 до 200 кН, с высотой подъема груза от 0,2 до 2 м.

Так же ручные лебедки грузоподъемностью от 15 до 75 кН, электроприводные лебедки — для подъема или горизонтального перемещения грузов с тяговым усилием до 150 кН.

При ремонте и монтаже мельницы «Аэрофол» применяем мостовой кран грузоподъемностью 50−100 кН, перемещающийся вдоль пролета РМЦ.

На территории отделения выделяется площадка для сборки и разборки машин, устанавливаются заточные и сверлильные станки. Часть работ отделение выполняет вне цеха на территории предприятия.

В станочном отделении изготавливаемые и восстанавливаемые детали обрабатывают резанием. Отделение оборудуется токарными, строгальными, фрезерными, сверлильными, зуборезными, долбежными, шлифовальными, заточными и другими станками, грузоподъемным оборудованием для перемещения и установки деталей на станки.

В кузнечно-котельном отделении производят кузнечные работы, а также ремонт и изготовление деталей и изделий из листовой стали. Отделение имеет ручные и механические молоты, наковальни, горны, правильные плиты и другие приспособления для кузнечных работ, гибочные вальцы, механические ножницы для резки металла и сварочный пост для выполнения котельных работ. Если в цехе нет термического отделения, в кузнечно-котельном отделении устанавливают термическую печь и закалочные ванны.

С учетом проведения ремонта машины выполняем расстановку оборудования на ремонтной площадке.

2.5 Работа по подготовке капитального ремонта машины

При проведении капитального ремонта технологического оборудования для производства строительных материалов, изделий и конструкций важная роль отводится проведению подготовительных работ.

Подготовительные работы должны обеспечить проведение ремонтных работ на индустриальной основе по скоростному методу. В этом случае ремонтная площадка по существу превращается в индустриальную единицу, оборудованную всеми необходимыми приспособлениями и инструментами, обеспечивающими максимальную механизацию разборочно-сборочных и ремонтных работ.

Подготовительные работы для проведения капитального ремонта машины включают следующие организационно-технические мероприятия:

1) составление предварительной ведомости дефектов на основании материалов последнего осмотра машины и ранее собранных данных, уточнение потребности в запасных частях и наличие их чертежей, а также подготовка всей технической документации на ремонт;

2) составление проекта производства работ (ППР) на наиболее крупное и сложное оборудование осуществляется на основании сведений предварительной ведомости дефектов и состоит из подготовительных и основных работ. В проекте предусматривают способы ведения работ, выбор средств механизации ремонтных работ, определяется потребность в такелаже, инструменте и — приспособлениях, определяются места их установки и крепления, количество и расстановка рабочей силы. В случае разработки проекта для крупного уникального оборудования, ремонт которого возможно проводить только на месте его установки, проектирование технологического процесса ремонта машины осуществляется, как и при ремонте в условиях ремонтного завода.

Проектирование технологического процесса ремонта машины включает в себя: разработку технологии ремонта и технических условий на каждый вид работ с указанием технологической последовательности выполняемых операций, приемов и переходов; составление спецификации деталей к сборочным технологическим картам, нормирование работ; составление технических заданий на. разработку конструкций специального оборудования и другой оснастки; определение средств и методов контроля. Кроме того, к проекту организации работ на ремонт машины прилагается план ремонтной площадки с указанием размещения подъемно-транспортных механизмов и приспособлений, а также схемы разборки и сборки машины с указанием применяемых средств механизации.

Особое место в проекте производства работ занимает разработка оперативных графиков подготовительных работ и графика ремонта машины. В графике ремонта указывают, какие работы следует проводить параллельно, а также обеспеченность сменяемыми узлами и деталями, инструментом, такелажем и приспособлениями.

Сетевой график, в котором предусматривается параллельно-последовательное проведение работ при 2−3-сменной работе ремонтных бригад с целью сокращения простоя машины в ремонте, должен отражать четкую организацию ремонтных работ.

К началу ремонта должны быть подготовлены и доставлены на ремонтную площадку сменяемые узлы и детали машины, инструмент, такелаж и приспособления. Грузоподъемные приспособления и механизмы должны быть предварительно установлены и испытаны.

Ремонтную площадку следует подготовить в соответствии с проектом организации работ. К рабочим местам заранее подводят сжатый воздух и электроэнергию, а также расставляют верстаки, стеллажи, такелажные приспособления и т. д.

До начала работ весь ремонтный персонал необходимо проинструктировать по вопросам организации, технологии и сроков ремонта; особое внимание следует технике безопасности ведения ремонтных работ.

2.6 Сдача машины в ремонт, приемка из ремонта и сдача в эксплуатацию

После проведения подготовительных работ проводим сдачу машины в ремонт.

При сдаче в ремонт машина должна быть укомплектована всеми деталями, узлами и агрегатами, имеющими такие неисправности, которые возникли в результате естественного изнашивания при их нормальной эксплуатации.

Одновременно с поступлением машины на ремонтное предприятие должны быть представлены следующие документы: наряд-заказ; технический паспорт машины; шнуровая книга (на машины, находящиеся на учете в дорожной инспекции Котлонадзора); инструкции и чертежи, необходимые при выполнении ремонтных работ. Помимо указанных документов, не позднее, чем за 30 дней до прибытия машины на ремонтное предприятие пере­дается опись (акт) ее технического состояния. На основании этой описи подготовляются необходимые чертежи, запасные части и т. д. На машины, отправляемые в ремонт по железной дороге, составляют сопроводительный лист и опись снятых с машины деталей и узлов.

Машины, агрегаты и узлы, прибывшие на ремонтное пред­приятие, принимает комиссия, назначенная руководителем предприятия. При приемке машины в ремонт комиссия обращает внимание на комплектность объектов ремонта и их техническое со­стояние; соответствие упакованных машин, агрегатов и узлов представленной описи; правильность оформления полученных документов. После подписания акта о приемке машины в ремонт ответственность за сохранность и комплектность машины несет ремонтное предприятие.

Приемка машины, отремонтированной в соответствии с техническими условиями на ремонт и сборку, производится по резуль­татам ее испытания. Для проведения испытаний назначается комиссия под председательством главного инженера или начальника ОТК ремонтного предприятия. Механизированная дистанция имеет право прислать своего представителя для участия в испытаниях. При обнаружении каких-либо дефектов представитель заказчика может потребовать частичной разборки машины или агрегата для детального осмотра. Все отмеченные комиссией недостатки должны быть устранены до сдачи машины дистанции.

После окончания приемочных испытаний, проверки комплектности машины и опробования под нагрузкой ее окончательно кра­сят. Приемка машины из ремонта оформляется приемо-сдаточным актом с занесением в паспорт необходимых записей об объеме выполненных работ. Помимо акта, ремонтное предприятие составляет гарантийный паспорт, к которому прикладывается инструкция о режиме эксплуатации машины после ремонта. Инструкция включает следующие указания: время работы двигателя с ограничителем мощности; продолжительность работы машины на пони­женных скоростях и нагрузках; периодичность подтягивания соединений и замены смазки; периодичность проверки ответственных сварных и других соединений несущих металлоконструкций.

3. Технологическая часть

3.1 Технология разборки машины, применяемое оборудование, инструменты

Для того, чтобы приступить к разборке мельницы «Аэрофол», необходимо отключить машину от сети. Перед разборкой машины необходимо почистить ее сжатым воздухом или щетками, а затем водой под давлением.

Первоначально необходимо демонтировать ограждения, электрооборудование, автоматическую и контрольно-измерительную аппаратуру. После этого можно начинать разборку более крупных узлов.

Вначале производят демонтаж ограждений и гидропривода при помощи набора гаечных ключей. После этого производят демонтаж привада при помощи тали или электротэльфера. Затем можно демонтировать загрузочные / разгрузочные устройства. Далее производят демонтаж шнекового вала, барабана и приводных валов вместе с подшипниками. Все сборочные единицы укладывают на деревянные клетки из брусьев.

После того как разобрали машину на узлы, производят разборку узлов на детали. Привод разбирают на следующие детали: электродвигатель, редуктор (приводной вал, подшипники) и ведущее зубчатое колесо, шпильки, болты, гайки.

При разборке машины используют следующие приспособления и инструмент: лебедку, съемники, набор гаечных ключей, гайковерты, электротэльвера. Кроме этого необходимы стропы, канаты и другие приспособления.

Механизация разборочных, а также монтажных и ремонтных работ является важнейшим условием повышения производительности труда и сокращение срока проведения монтажных и ремонтных работ.

3.2 Чистка и мойка машины, её узлов, деталей и агрегатов; приспособления, моющие материалы

После разборки узлов и агрегатов перед дефектовкой все детали подвергаются очистке. В ремонтном производстве применяют преимущественно следующие способы очистки деталей: выварку, мойку, и удаление нагара и ржавчины.

Выварка деталей ведется в стационарных ваннах с щелочным раствором или синтетическими моющими препаратами (AM-15, МЛ-52) при температуре 350−360 К. Время нахождения деталей и узлов в выварочных установках 6−20 ч в зависимости от их загрязнения.

После выварки детали моют горячей водой. В зависимости от оснащенности ремонтного предприятия мойку деталей осуществляют в противнях и баках, моечных ваннах или специальных моечных машинах. В противнях и баках, наполненных моющими жидкостями (в основном керосином, дизельным топливом, реже бензином), детали моют вручную с помощью щеток и скребков. Этот метод крайне непроизводителен и опасен в противопожарном отношении. В моечных ваннах детали обрабатывают специальными моющими растворами в течение 10−15 мин, а затем обмывают горячей водой.

Часто для мойки применяют водные растворы каустической и кальцинированной соды (10%), в которые добавляют эмульгаторы, жидкое стекло, хозяйственное мыло (0,5%) и др.

Мойка деталейв специальных моечных машинах основана на струйном, вибрационном и ультразвуковом способах очистки деталей.

Струйная мойка деталей — наиболее эффективный и широко применяемый в ремонтном производстве способ, при котором на грязевой слой кроме физико-химического действия моющей жидкости оказывает влияние удар струи жидкости.

Моечные машины подразделяются на однои многокамерные, периодического и непрерывного действия и характеризуются многообразием конструкций. Однако наиболее распространены двухкамерные моечные машины.

Химика-механический способ удаления нагара заключается в выдерживании деталей в ванне с концентрированным щелочным раствором), нагретым до температуры 350−360 К в течение 2−3 ч. Затем деталь обрабатывают щетками и промывают в водном растворе, состоящем из 0,2% кальцинированной соды, 0,2% растворимого стекла и 0,1% хромпика.

Таблица 3.1 — Растворы для удаления нагара Наилучшим растворителем нагара является трихлорэтилен (неогнеопасен, но ядовит), снимающий нагар за 3−7 мин, но для него требуется специальное оборудование.

Для мойки деталей широко применяют растворы из каустической соды. При струйной мойке обычно пользуются растворами с концентрацией каустической соды до 3−5%, в выварочных ваннах — до 10 — 15%. Однако наиболее эффективными являются синтетические моющие препараты МЛ-51 и МЛ-52, ДС-РАС и др.

Основная технологическая особенность этих препаратов — возможность проведения очистки по замкнутому циклу с многократным — использованием моющего раствора. Большое распространение для очистки деталей из черных и цветных металлов, включая алюминий и его сплавы, получили препараты «Тракторин» и «Ламобид-203», которые не вызывают ожогов кожи; срок их службы значительно выше. Для увеличения моющей способности «Тракторина» при пониженных температурах следует добавлять в раствор каустическую соду (10−15 г./л).

На качество и производительность очистки деталей оказывают влияние: состав, концентрация и температура моющего раствора; давление раствора и угол наклона струи относительно промывной поверхности; расстояние от насадки до промывочной поверхности и продолжительность воздействия раствора на очищаемую поверхность.

3.3 Технология ремонта и восстановления, приспособления и инструменты, сборка обкатка и испытание машины

К слесарно-механическим способам ремонта деталей относят: насадку деталей, компенсирующих износ; штифтование трещин; постановку заплат; переворачивание рабочих поверхностей; правку деформированных деталей; чеканку; замену отдельных изношенных частей; способ ремонтных размеров и др.

Насадка применяется при значительных износах деталей (станин, рам, корпусов, тяг грейферных кранов, шеек, валов). Добавочную ремонтную деталь (втулку) можно закреплять различными способами: прессовой посадкой, с помощью винтов, заваркой, клеем БФ. При износе шейки вала ее можно проточить на меньший диаметр и на проточенную шейку посадить втулку.

Штифтование применяется для восстановления герметичности (но не прочности) таких деталей, как корпус редуктора, резервуары и баки, если они имеют трещины и пробоины, а также при ремонте деталей, имеющих небольшие трещины.

Поверхность около трещины зачищают на ширину 10 мм с каждой стороны, выявляют концы трещины и высверливают в них отверстия под резьбу. Затем размечают и закернивают центры отверстия с таким расчетом, чтобы отверстиеперекрыло старые отверстия. По такому же принципу размечают центры остальных отверстий. После этого высверливают и нарезают отверстияв которые также ввертывают медные штифты. Таким образом, вся трещина заполняется перекрывающими один другой медными штифтами, которые зачеканивают молотком, опиливают и пропаивают мягким припоем.

Штифтование применяют главным образом как способ временного восстановления работоспособности деталей.

Постановка заплат эффективна в случае, если трещины имеют значительную длину. Поверхность ремонтируемой детали на участке трещины зачищают, а концы трещины засверливают. Затем изготовляют заплаты по форме, соответствующей форме трещины; размеры заплаты принимают такими, чтобы она перекрывала трещину по всему периметру на 15−20 мм. В качестве материала может быть использована красная листовая медь, алюминий, латунь или мягкая сталь. Толщина заплаты зависит от размеров и назначения ремонтируемой детали. По периметру вырезанной заплаты на расстоянии примерно 10 мм от краев высверливают отверстия диаметром 4−8 мм с последующей их раззенковкой. После этого необходимо пригнать заплату легкими ударами молотка, затем через отверстия заплаты, наложенной на трещины и закрепленной струбциной, высверливают отверстия в детали. После нарезания отверстий метчиком заплату привинчивают, предварительно обмазав суриком внутреннюю сторону. Для большей герметичности под заплату нередко ставят свинцовые или матерчатые прокладки. Последние предварительно проваривают в олифе и смазывают суриком или белилами.

Переворачивание деталей используют в тех случаях, когда у детали изнашивается одна сторона. При повороте такой детали на 180° включается в работу другая, неизношенная сторона. Если детали имеют достаточный запас прочности и работают всегда в одном направлении, то такой способ считается технически целесообразным и экономически выгодным. Так, при работе цилиндрического зубчатого колеса преимущественно в одном направлении искажается одна сторона профиля зуба, появляются удары и шумы. Если же зубчатое колесо повернуть на 180°, то можно вновь обеспечить бесшумную работу передачи. На рис. 33, в показаны конические зубчатые колеса гусеничного ходового механизма трактора. Так как трактор работает преимущественно передним ходом, то при износе зубцов конических колес профиль зуба искажается только с одной стороны. При перестановке конических колес (левой на правую, а правой на левую сторону) включается в работу другой, неизношенный профиль зуба).

Ремонт поверхностей деталей механической и слесарной обработкой. В процессе эксплуатации поверхности некоторых ответственных деталей постепенно деформируются и нарушается правильное положение сопряженных деталей. Ремонт последних сводится к выравниванию поверхности путем механической или слесарной обработки. Припиливание в этих случаях обычно весьма трудоемко и обеспечивает точность не выше 0,2 мм, шабрение дает более высокую точность (0,5−0,1 мм). Эти способы применяют лишь тогда, когда необходимо снять небольшой слой металла. Если же дефекты поверхности значительны, то их уничтожают строганием, фрезерованием и шлифованием.

Чеканка. В процессе работы сварочных швов, особенно в трубопроводах (цементопроводах, водопроводах), появляются мелкие трещины, наблюдается просачивание материала и жидкости. Для временного устранения производят чеканку — уплотнение поверхностных слоев с помощью зубила (угол заточки 60°) и молотка.

Правкой восстанавливают изогнутые и скрученные детали (валы, оси, шатуны, профильную и листовую сталь). В зависимости от величины деформации в холодном состоянии могут привести к возникновению наклепа и внутренних напряжений. Поэтому при больших деформациях целесообразнее править детали в горячем состоянии. При горячей правке деталь нагревают до конечной температуры, после чего ударами молота через подкладку или под прессом устраняют ее дефекты. Нагрев приводят к изменению структуры металла и его механических свойств, поэтому после правки детали отжигают и восстанавливают термически обработанные поверхности.

Пластические деформации. Восстановление деталей при помощи пластических деформаций основано на их способности изменять свою геометрическую форму без разрушения под действием внешних сил. Процесс деформирования металла при восстановлении деталей подчинен законам обработки металлов давлением с той лишь разницей, что в этом случае обрабатывается не заготовка, а готовая деталь с определенными размерами и формой.

В ремонтной практике с помощью пластических деформаций восстанавливают размеры изношенных деталей, а также исправляют их геометрическую форму при наличии изгиба, скручивания или смятия. Размеры детали восстанавливают перемещением части металла с нерабочих участков к изношенным поверхностям. Последствия изгиба, скручивания и смятия деталей устраняют правкой.

Ремонт изношенных деталей при помощи пластических деформаций требует специальных приспособлений и штампов, поэтому указанный способ является экономичным только в том случае, когда ремонтируется большое количество однотипных' деталей.

Чаще всего при восстановлении деталей применяют следующие виды обработки деталей давлением: осадку, раздачу, обжатие, правку, накатку. Пластические деформации при этих видах обработки могут производиться как в холодном, так и в горячем состоянии.

Стальные, термически необработанные детали с небольшим содержанием углерода, а также детали из цветных металлов и сплавов восстанавливаются без нагрева.

Вследствие простоты оборудованиями технологии, а также универсальности процесса, позволяющего восстанавливать изношенные валы, вкладыши, шестерни, резьбы, а также ликвидировать изломы и трещины, сварку широко применяют не только для соединения отдельных частей детали или узла, но и при ремонте изношенных деталей. Целесообразна она и при восстановлении первоначальных размеров детали путем наплавки взамен изношенного металла нового сплава, лучше сопротивляющегося истиранию, ударам, коррозии и т. п. При этом механические качества наплавленного металла и сварочного соединения обеспечиваются не менее нижних пределов тех же показателей восстанавливаемой детали либо свариваемого металла, а зачастую значительно выше. Более дорога газовая сварка, ее обычно применяют реже, например при ремонте деталей из цветных металлов; в последние годы все шире внедряется менее взрывоопасная и менее громоздкая, не уступающая по качеству ацетиленовой, сварка черных и цветных металлов парами керосина или бензина.

Наплавка деталей твердыми сплавамиимеет весьма важные преимущества перед другими способами наращивания изношенного слоя и упрочнения деталей. Этим способом можно получить поверхностный слой любого заданного состава, образующий по прочности сцепления как бы одно целое с основным металлом детали. Практика показала, что износоустойчивость деталей, наплавленных твердыми сплавами, по сравнению с износоустойчивостью ненаплавленных деталей, изготовленных из углеродистой стали, повышается в 3−4 раза, а в ряде случаев в 6−7 раз.

Сущность процесса металлизации состоит в нанесении металлических покрытий на поверхность материалов путем расплавления металла (в электрической дуге или в кислородно-ацетиленовом пламени) и последующего распыления его струей сжатого воздуха (давление до 7 атм) на мельчайшие частицы (15−20 мк). Частицы металла, летящие с большой скоростью (100−250 м/сек), ударяются о поверхность, проникают в ее поры и неровности и сцепляются с металлом, а также между собой. Это сцепление чисто механическое, сваривания частей или их плавления с основным металлом и между собой не происходит. Вследствие большой скорости полета и благодаря своему пластическому состоянию частицы металла деформируются и сравнительно легко заполняют поры и неровности поверхности.

Металлизация применяется для восстановления или исправления недостатков деталей, повышения срока их службы, защиты от коррозии и в качестве декоративного покрытия; устранения течи сварных швов, заделки раковин в литье и т. д.; наращивания изношенных поверхностей. Металлизации могут подвергаться рабочие поверхности валов, цапф, шеек осей, вкладышей, втулок, гнезд подшипников, направляющих, салазок и тому подобных деталей.

Металл покрытия подбирается в зависимости от требований, предъявляемых к металлизационному слою: сталь служит для восстановления и ремонта деталей оборудования и повышения износоустойчивости; сталь нержавеющую используют при ремонте насосов, перекачивающих нефтепродукты; цинк, алюминий, кадмий — для защиты металлов от атмосферной коррозии, действия воды, дымовых газов и т. п.; алюминий — для защиты стали от действия высоких температур. Несложность технологического процесса, позволяющего наносить покрытия на детали любой величины и конфигурации, простота оборудования, его относительно малый вес и габариты дают возможность вести ремонт на месте, причем в ряде случаев без демонтажа и разборки машины.

Большим достоинством этого способа является и то, что при нанесении покрытия деталь нагревается незначительно (температура летящих частичек в момент удара о поверхность не превышает 80° С). Вследствие этого не изменяются структура и свойства основного металла, не возникает опасности появления местных внутренних напряжений в детали, ее коробления или деформации.

Установка для металлизационного покрытия крайне несложна и может быть оборудована на любом заводе, следует лишь приобрести металлизационный аппарат. Для размещения всей установки необходима площадь 25−30 м².

Экономический эффект от металлизации весьма высок: при металлизации крупных деталей стоимость работ по восстановлению составляет от 2 до 10% стоимости детали. Уменьшение трудоемкости работ по восстановлению деталей, значительное сокращение их продолжительности, понижение расхода металла, повышение износоустойчивости деталей дает экономию до 60% стоимости новой детали.

Наряду с этим процесс металлизации имеет недостатки — относительно низкую прочность сцепления металлизационного слоя с основным металлом (от 8*10⁶ до 4*10⁷н! м^г). Пористость слоя наносимого металла (когда она нежелательна по условиям работы детали) требует увеличения толщины слоя покрытия для того, чтобы полностью защитить металлизируемую поверхность (например, от атмосферной коррозии). Однако при восстановлении втулок вкладышей, подшипников и т. п., когда требуются высокие антифрикционные качества покрытия, пористость слоя обеспечивает хорошую и устойчивую смазку. Смазка, заполняя поры, способствует более надежной работе сопряженных трущихся поверхностей.

Опыт показал, что заедание металлизационных шеек стального вала происходит при нагрузке вала, в 3−4 раза превышающей обычную. Установлено, что после прекращения подачи смазки заедание шейки вала начинается через 2,5−3 ч, в то время как заедание метал-лизованных шеек — через 10−12 ч. Это объясняется значительным поглощением масла высокопористым (10−15%) покрытием. При прекращении подачи смазки масло, находящееся в порах, обеспечивает некоторое время полужидкостное трение. Необходимо, однако, отметить, что в условиях, близких к сухому трению, при длительной работе ме-таллизационное покрытие изнашивается быстрее, чем основной металл. Прочность сцепления металлизационного слоя с поверхностью зависит от качества ее подготовки, свойств наносимого металла, температуры поверхности, толщины слоя и, наконец, от режима металлизации.

Прочность сцепления увеличивается с повышением шероховатости обрабатываемой поверхности и уменьшением толщины слоя покрытия Электролитическое наращивание металла на изношенные поверхности детали основано на явлениях электролиза. Сущность процесса следующая. Электролит (раствор, способный проводить электрический ток) состоит из молекул, расщепленных на электрически заряженные частицы — ионы. При прохождении через электролит постоянного тока положительно заряженные ионы (металлы, водород) движутся к катоду — электроду, соединенному с отрицательным полюсом источника тока, а отрицательно заряженные ионы (кислотный и водный остатки) — к аноду — электроду, соединенному с положительным полюсом источника тока. При соприкосновении с анодом и катодом ионы теряют свой электрический заряд и выделяются в виде нейтральных атомов. Катодами являются изделия, подлежащие покрытию, а анодами различные металлы; в качестве электролита применяют раствор соли осаждаемого металла.

В ремонтной практике электролитическим наращиванием на изношенных поверхностях деталей создают слой хрома или железа. Электролитическое наращивание хрома называют хромированием, а железа — железнением или осталиванием. Хромовые покрытия обладают высокой твердостью, низким коэффициентом трения и большой износостойкостью, в несколько раз превышающей износостойкость стальных нехромированных деталей. Кроме того, хромовое покрытие прочно соединяется с основным металлом и имеет высокую коррозионную стойкость, а процесс хромирования не вызывает изменения структуры и физико-механических свойств основного металла. Наиболее часто хромирование применяют при восстановлении деталей с небольшим износом, измеряемым десятыми и сотыми долями миллиметра. Малая толщина хромового покрытия редко превышает 0,3−0,5 мм, что объясняется большой хрупкостью слоя хрома.

Осталивание в отличие от хромирования позволяет наносить слой металла значительно большей толщины (2−3 мм и более), имеющий мелкокристаллическую структуру и механические свойства, напоминающие свойства среднеуглеродистой стали. Скорость осталивания в 10−30 раз выше, а потребность в электроэнергии в 5−6 раз меньше. Кроме того, стоимость осталивания значительно ниже, чем хромирования.

Износостойкость и прочность покрытий, полученных осталиванием, могут быть повышены последующей цементацией или хромированием. Такая комбинированная обработка покрытий позволяет применять осталивание для восстановления деталей, подвергающихся большому износу. Ограниченное применение хромирования промывкой в щелочном растворе и воде, сушкой) или механическим. Чтобы обеспечить наиболее прочное сцепление наносимого слоя металла с основным, поверхности различными способами придают шероховатость: нарезанием рваной резьбы или кольцевых канавок, накаткой, насечкой, пескоструйной обработкой. Рваную резьбу нарезают на деталях, имеющих форму тел вращения.

Нарезают ее на токарном станке резцом с отрицательным передним углом заточки при следующем режиме: окружная скорость 6−8 м/мин, подача резца (шаг) за 1 оборот 0,8−1,2 мм, глубина резания 0,5 — 0,8 мм. Резец с углом заточки 50−60° устанавливают ниже оси детали на 3−6 мм с вылетом по отношению к детали 150−175 мм; это вызывает вибрацию резца и дает рваную нарезку на поверхности детали. Аналогичные режимы применяют при строгании поверхности. Рваную резьбу нарезают за один проход без охлаждения или смазки. После нарезки резьбы гребни ниток рекомендуется несколько примять накаткой; при этом получаются своеобразные «шляпки», повышающие прочность сцепления.

Насечку получают при помощи зубила, которое в процессе работы устанавливают перпендикулярно поверхности или оси детали. Шаг насечки не более 1,5 мм, глубина не менее 0,8−0,1 мм. Пересекающихся насечек не должно быть, так как это приводит к выкрашиванию металла и снижению прочности сцепления. Угол заострения кромки зубила составляет при обработке стали 60−70, чугуна 50−60 и мягких металлов 40−50°.

Пескоструйную обработку поверхности проводят пистолетом, работающим на сжатом воздухе; для обработки применяют крупный кварцевый песок с острыми гранями, стальную или чугунную крошку. Песок должен быть просеян, промыт и высушен. После подготовки поверхности металлизировать деталь следует не более чем через 2−3 ч, с тем чтобы предупредить окисление, которое отрицательно сказывается на прочности сцепления.

Для получения покрытия надлежащего качества напряжение тока в среднем должно быть равно для стали 30 в, для латуни, цинка и алюминия — 25 в; давление сжатого воздуха — 4−5 атм; расстояние от сопла металлизатора до металлизуемой поверхности 75−100 мм. Для стальных изделий, имеющих форму тел вращения, окружная скорость детали должна быть равна 8−15 м/мин; продольная подача (перемещение) металлизатора за 1 оборот детали составляет 1,7 мм при диаметре 30−100 мм и 1,2 мм при диаметре 100−300 мм.

Толщина слоя наносимого покрытия при восстановлении детали колеблется в пределах 2−5 мм; если необходима последующая обработка металлизуемой поверхности, дается припуск 0,5−1 мм. Обработку металлизованной поверхности начинают с обточки (строжки). Режим обработки для покрытий из стали следующий: скорость резания 10−25 м/мин (для твердых покрытий принимаются меньшие значения); подача за 1 оборот 0,1 -0,4 мм; глубина резания 0,2−0,6 мм.

Обточка ведется проходным резцом с напаянной победитовой пластинкой, охлаждение эмульсией. После обточки металлизованные поверхности шлифуют кругами марки СМ (среднемягкие) с зернистостью 36−46 при следующих режимах: скорость резания 25−30 м/сек; величина подачи за 1 оборот 5−10 мм; глубина шлифования 0,015−0,03 мм; окружная скорость детали 0,17−0,35 м/сек.

Сборка.

Задача сборки сводится к соединению и фиксации узлов и деталей, обеспечению заданных посадок и относительного расположения узлов и деталей и, наконец, к контролю правильности и точности соединений. Работоспособность машины во многом зависит от качества и точности сборочных работ. Неправильно собранная машина требует повышенного расхода энергии и не обеспечивает точности выполнения рабочего процесса, вследствие чего понижаются ее производительность, качество выпускаемой продукции и долговечность машины.

В процессе сборки машин и механизмов проверяют взаимное относительное расположение различных поверхностей собираемых деталей, их пригонку и регулирование. Сборку машины начинают со сборки деталей в узлы; последовательность этого зависит от конструкции машины, а также от степени расчленений сборочных работ. Метод узловой сборки машины является наиболее прогрессивной формой технологического процесса ремонта, способствующей механизации и автоматизации сборочных работ.

В условиях ремонтных заводов машины после ремонта собирают тупиковым или поточным методом. Тупиковый метод заключается в том, что машина от начала и до конца сборки находится на одном месте, а детали и узлы подаются к ней на сборку. Метод нашел применение на большинстве ремонтных предприятий, ремонтирующих разнотипные машины. Поточный метод сборки основан на том, что основание машины (станина, рама) в процессе установки на нее деталей и узлов передвигается в сборочном цехе от одного поста к другому. Поточный метод сборки (по узлам) применяют на крупных специализированных ремонтных заводах.

При сборке узлов не допускают применения прокладок, клиньев и прочих компенсаторов, не предусмотренных в конструкции машины, а также наклепывания, накернивания и других подобных способов поднятия поверхности сопряжения.

Все вращающиеся узлы и детали должны поворачиваться на своих опорах без заедания с одинаковым усилием на протяжении всего оборота, если особенность конструкции или нагрузок механизма не вызывает изменения величины усилия. Быстро двигающиеся детали и узлы не должны вызывать вибраций вследствие неуравновешенности. Зубчатые, червячные, цепные и ременные передачи должны работать плавно, без заедания, рывков, повышенного стука и шума; переключение передвижных шестерен должно быть свободным при равномерном усилии перемещения, а механизм переключения должен обеспечивать фиксацию шестерен в заданном положении. Несовпадение торцов находящихся в зацеплении шестерен допускается в пределах: для шестерен шириной 30 мм — 0,05 ширины зуба, а для шестерен шириной более 30 мм — 0,03 ширины зуба.

Кулачковые и зубчатые муфты надо собирать так, чтобы при включении их обеспечивалось полное зацепление. Узлы и детали, двигающиеся прямолинейно (каретки и пр.), следует подгонять к направляющим без больших зазоров, чтоб они скользили легко, без заеданий. Клинья должны быть тщательно отрегулированы, а регулировочные винты надежно защищены от самоотвинчивания. Надо, чтобы конические контрольные штифты плотно входили в отверстия и выступали над поверхностью детали не более чем на 0,3 диаметра.

Все резьбовые соединения должны быть застопорены, с тем чтобы исключить отвинчивание в процессе работы машины. Необходимо, плотное прилегание опорных плоскостей болтов и гаек к плоскостям соединяемых деталей.

Соединения крышек с корпусами и резервуарами фланцев, тройников, колец и т. п. должны быть плотными и не пропускать находящихся в них жидкостей или газов. Сальниковые уплотнения заполняют непосредственно перед сборкой узла. Все устройства, картеры, плоскости и отверстия в деталях, предназначенные для подачи смазки, заполняют смазочными материалами в соответствии с картой смазки. Места изгиба труб должны иметь правильную форму (без сплющивания и разрывов стенок).

Обкатка и испытание машины.

Смонтированное оборудование принимается в эксплуатацию соответственно требованиям Строительных норм и правил.

По окончании монтажа следует тщательно проверить правильность и качество сборки машины, подтянув все болтовые и другие крепления, заправить подшипники и редукторы смазкой, смазать открытые шестереночные передачи, ползуны и другие места трения надлежащим сортом масла (по паспорту машины), проверить кинематику механизмов и правильность направления вращения при повороте приводного механизма вручную или с помощью рычага. В необходимых случаях оборудование (аппараты, резервуары, трубопроводы и др.) предварительно проверяют на плотность и прочность.

Затем устанавливают все ограждения и пускают машину для проверки на холостом ходу.