Дрд это в машине

Постановка дополнительной ремонтной детали

Способ дополнительных ремонтных деталей (ДРД) применяют для восстановления резьбовых и гладких отверстий в корпусных деталях, шеек валов и осей, зубчатых зацеплений, изношенных плоскостей.

При восстановлении детали изношенная поверхность обраба­тывается под больший (отверстие) или меньший (вал) размер и на нее устанавливается специально изготовленная ДРД: ввертыш, втулка, насадка, компенсирующая шайба или планка (рис. 11.2). Крепление ДРД на основной детали производится напрессовкой с гарантированным натягом, приваркой, стопорными винтами, клеевыми композициями, на резьбе. При выборе материала для дополнительных деталей следует учитывать условия их работы и обеспечивать срок службы до очередного ремонта. После установ­ки рабочие поверхности дополнительных деталей обрабатывают­ся под номинальный размер с соблюдением требуемой точности и шероховатости.

Усилие запрессовки Fподсчитывают по формуле

Диаметр контактирующей поверхности:

где d_н.о, d_в.о — соответственно нижнее и верхнее предельные отклонения вала и втулки, мм; δ — толщина втулки, мм.

Значение минимально допустимой толщины втулки определя­ют из условия прочности

Рис. 11.2. Восстановление изношенных отверстий (а), шестерен (б), шеек цапф (в), резьб (г) постановкой дополнительных деталей:

1 — изношенная деталь; 2 — дополнительная деталь

К расчетной толщине втулки δ необходимо прибавить припуск на ее механическую обработку после запрессовки.

Удельное контактное давление сжатия между деталями

(11.10)

где d₀ — диаметр отверстия охватываемой детали (для вала d₀ = 0), мм; D — наружный диаметр охватывающей детали, мм; и — коэффициенты Пуассона для охватываемой и охватывающей детали (для стали — 0,3; для чугуна — 0,25).

Если для постановки ДРД используются тепловые методы сборки, то температуру нагрева охватывающей детали или охлаждения охватываемой детали определяют по формуле

где К= 1,15. 1,30 — коэффициент, учитывающий частичное охлаждение или нагрев при сборке; S — гарантированный зазор, мкм; α — коэффициент линейного расширения охватывающей, детали при нагреве или охватываемой при охлаждении.

Источник

Восстановление деталей способами ДРД (установки дополнительной ремонтной детали)

Классификация дефектов автомобильных деталей.

Методы и средства определения дефектов деталей при КР.

Магнитные силовые линии, проходя через деталь и встречая на своем пути дефект (напр. трещину) огибает то как препятствие с малой магнитной проницаемостью. При этом над дефектом образуется поле рассеивания магнитных силовых линий, а на краях трещины магнитные полюсы. Для этого деталь поливают суспензией, состоящей из керосина и магнитного порошка, последний будет притягиваться краями трещины и четко обрисуют ее границы. Ультразвуковой метод основан на свойстве ультразвука проходить через металлич. изделия и отражается до границы раздела двух сред, в том числе и от дефекта. При контроле замеров деталей в АРП используют как универсальный измерительный инструмент, так и пневматические методы контроля. К измерительным инструментам относятся: штангенциркули, индикаторные нутромеры, микрометрические штихмассы и др.

Основными постоянно действующими причинами изменения технического состояния автомобиля при его эксплуатации является изнашивание, пластические деформации, усталостные разрушения, коррозия, а также физико-химические изменения материала деталей (старение). Основными видами изнашивания являются абразивное, окислительное, усталостное, эрозионное, а также изнашивание при заедании, фретинге и фретинг-коррозии.

Применяется с целью компенсации износа рабочих поверхностей детали, а так же при замене изношенной или поврежденной части детали. В первом случае ДРД устанавливается непосредственно на изношенную поверхность детали. Этим способом вос-ся посадочные отверстия под подшипники качения в картерах КП, задних мостов, ступиц колес и т.д. В зависимости от вида восстанавливаемой поверхности ДРД могут иметь форму гильзы, кольца, шайбы, пластины, резьбовой втулки или спирали. ДРД изготавливают обычно из того же материала что и восстанавливаемая деталь. Рабочая поверхность ДРД по своим свойствам должна соответствовать восстанавливаемой поверхности детали, поэтому ДРД должна подвергаться соответствующей термообработке. Крепление ДРД обычно производиться за счет посадок в натяг. В отдельных случаях могут быть использованы дополнительные крепления приваркой по торцу, постановкой стопорных винтов или штифтов. Восстановление постановкой ДРД харс-я простотой тех процесса и применяемого оборудовании, но применение этого способа не всегда не всегда оправданно с экономической точки зрения из-за больших расходов на изготовление ДРД, кроме того, в ряде случаев приводит к снижению механической прочности восстанавливаемой детали.

Источник

Восстановление деталей автомобиля постановкой дополнительной ремонтной детали

5.1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ СПОСОБА

Дополнительные ремонтные дета­ли (ДРД) применяют для компенса­ции износа рабочих поверхностей де­талей, а также при замене изношен­ной или поврежденной части детали. В первом случае ДРД устанавливают непосредственно на изношенную по­верхность детали. Этим способом восстанавливают посадочные отвер­стия под подшипники качения в кар­терах коробок передач, задних мос­тов, ступицах колес, отверстия с изно­шенной резьбой и другие детали.

В зависимости от вида восстанав­ливаемой поверхности ДРД могут иметь форму гильзы, кольца, шайбы, пластины, резьбовой втулки или спи­рали (рис. 5.1).

Если на детали сложной формы из­ношены отдельные ее поверхности, то ее можно восстановить полным уда­лением поврежденной части и поста­новки вместо нее заранее изготовлен­ной дополнительной детали. Этот, способ применяют при восстановле­нии крышек коробок передач, блоков шестерен, ведущей шестерни короб­ки передач, кузовов и кабин автомо­билей и других деталей (рис. 5.2). До­полнительные ремонтные детали обычно изготавливают из того же ма­териала, что и восстанавливаемая деталь. При восстановлении посадочных повреждений в чугунных дета­лях втулки могут быть изготовлены также из стали.

Преимуществом восстановления деталей постановкой ДРД является простота технологического процесса и применяемого оборудования. Недо­статки — большой расход материала на изготовление дополнительной ре­монтной детали, а также снижение механической прочности восстанав­ливаемой детали.

Разновидностью способа ДРД яв­ляется пластинированне — способ облицовки рабочих поверхностей де­талей машин тонкими износостойки­ми легкосменяемыми пластинами. Областью его применения является производство и ремонт машин, имею­щих детали с интенсивно изнашивающимися поверхностями в виде глад­ких замкнутых и разомкнутых цилин­дрических и конических отверстий, а также плоских поверхностей.

Виды пластинирования деталей машин показаны на рис. 5.3.

Базой для объединения различных технологий пластинирования в виды по эксплуатационно-ремонтным при­знакам является цель, достигаемая при помощи пластинирования в про­цессе эксплуатации и ремонта маши­ны. По этим признакам различают износостойкое (ресурсоувеличивающее), восстановительное (ресурсовосстанавливающее) и регулировоч­ное пластинирование.

Износостойкое пластинирование применяют для увеличения ресурса деталей, повышения их ремонтопри­годности, для компенсации износов сопряженных деталей. Восстанови­тельное пластинирование позволяет неоднократно восстанавливать ре­сурс деталей, как не подвергавшихся ранее пластинированию, так и уже платинированных деталей. Регули­ровочное пластинирование применя­ется для получения требуемых зазо­ров и натягов в сопрягаемых деталях в результате подбора при сборке тол­щины регулировочных прокладок. Регулировочным пластинированием можно также компенсировать износ деталей.

Рнс. 5.1. Дополнительные ремонтные детали (ДРД):

1 и 2 — втулки; 3 — ввёртыш

Рис. 5.2. Применение ДРД при восстановлении блока шестерен

Рис. 5.3. Виды технологических методов пластинирования поверхностей деталей машин:

1 — внутренние цилиндрические и конические поверхности; 2 — внутренние и наружные цилиндрические и конические поверхности; 3 — постели под вкладыши коренных подшипников двигателей внутреннего сгорании (ДВС); 4 — направляющие станин металлорежущих станков, опорные плоскости шестерен и сателлитов; 5 — пакеты жестких пластин бортовых фрикционов гусеничных машин; 6 — внутренние поверхности ци­линдрических отверстий; 7 — гладкие валы; 8 — направляющие станин металлорежущих станков, упругие пластины в сцеплениях колесных машин

Технологические признаки учиты­вают сходство формы и процессов об­работки пластин, а также способы ус­тановки их на рабочую поверхность. По способам установки пластин на рабочую поверхность пластинирова­ние бывает напряженным, свобод­ным и связанным.

Напряженным пластинированием называется способ, при котором пла­стину перед установкой на поверх­ность детали обжимают и устанавли­вают на деталь в напряженном состо­янии. Фиксация пластины произво­дится в результате действия сил тре­ния. Напряженное пластинирование делится на поясное, продольное(осе­вое) и спиральное.

Поясное пластинирование предус­матривает установку на внутренние цилиндрические и конические повер­хности отверстий одной или несколь­ких пластин — поясов, расположен­ных перпендикулярно к образующей отверстия. В случае применения не­скольких поясов стыки их концов рас­полагаются вдоль образующей под углом: при двухпоясном пластинировании — 180 °С, при трехпоясном — 120 °С, при четырехпоясном — 90 °« Формы пластин, применяемых для поясного пластинирования, показа­ны на рис. 5.4, а. Поясным пластини­рованием можно восстанавливать гильзы цилиндров и цилиндры авто­мобильных двигателей, цилиндры автомобильных компрессоров, тормоз­ные цилиндры гидравлической тор­мозной системы автомобилей. Продольное или осевое пластини­рование применяется для восстанов­ления внутренних поверхностей длинных отверстий, в которых за­труднительно использовать поясное пластинирование из-за большого чис­ла поясов. При продольном пластинировании стыки пластин располага­ются только вдоль оси отверстия. Комплект пластин для сохранения продольной устойчивости вводят в от­верстие вместе с поддерживающей оправкой. Наружный диаметр свернутого комплекта пластин должен быть больше внутреннего диаметра отверстия детали на размер натяга. Формы пластин, применяемых для продольного пластинирования, пока­заны на рис. 5.4, б. Данным способом можно восстанавливать гидроцилин­дры опрокидывающих устройств автомобилей-самосвалов.

Рис. 5.4. Формы пластин при различных видах пластинирования деталей машин: 1, 2 и 3 — разновидности поясов, изготовленных из пластин; 4 — пластины, подготовленные для продольного пластинирования внутренних ци­линдрических поверхностей; 5 и 6 — спирали, предназначенные для облицовки соответственно внутренних и наружных цилиндрических по­верхностей; 7 и 8 — пластины для пластинирования разомкнутых цилиндрических поверхностей; 9 и 10 — соответственно плоская пластина и деталь, подлежа­щая облицовке; 11 и 12 — облицовочная пластина и деталь, предназначенная для передачи крутящего мо­мента

Спиральное пластинирование за­ключается в том, что на внутреннюю или наружную поверхность детали устанавливают по винтовой линии тонкую стальную пластину, имею­щую форму удлиненного параллелог­рамма. При этом витки спирали рас­полагаются под углом к плоскости, перпендикулярной к оси цилиндра. Для удержания пластины требуется дополнительное крепление. Пластины для спирального пластинирова­ния показаны на рис. 5.4, в. Этот спо­соб целесообразно использовать для восстановления цилиндрических де­талей, длина которых более чем в 4 раза превышает их диаметр, напри­мер, для восстановления гидросило­вых цилиндров, а также валов с неог­раниченными размерами.

Свободным пластинированием на­зывается способ, при котором пластина устанавливается свободно и удерживается на ней в результате конструкции деталей формы пласти­ны. Формы пластин для свободного пластинирования показаны на рис, 5.4, г. Данным способом можно вос­станавливать постели под вкладыши коренных подшипников двигателей внутреннего сгорания, регулирую­щих прокладок в зацеплениях глав­ных передач ведущих мостов автомо­билей.

Связанное пластинирование пре­дусматривает применение дополни­тельных средств крепления пла­стин — приварки, приклеивания или установки механических стопоров. Пластины при этом можно устанав­ливать поясами, продольно или спи­рально.

1.2. СПОСОБЫ КРЕПЛЕНИЯ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ РЕМОНТНЫХ ДЕТАЛЕЙ

Дополнительные ремонтные дета­ли обычно крепятся посадкой и натя­гом. В отдельных случаях могут быть использованы дополнительные креп­ления приваркой по торцу, приклеи­ванием или постановкой стопорных винтов или штифтов. Чтобы обеспе­чить прочную посадку ДРД в виде втулок, сопрягаемые поверхности де­тали и втулки обрабатывают, но допу­скам посадки Н7116 второго класса точности. Шероховатость поверхно­сти должна быть не менее Rа=1,25-:-0,32 мкм. При запрессовке втулок сопрягаемые поверхности ре­комендуется покрывать смесью ма­шинного масла и графита.

Необходимое усилие запрессовки в ньютонах

где f — коэффициент трения при запрессовке ( 0,08 — 0,1); d — диаметр контактирую­щих поверхностей, мм; L — длина запрессов­ки, мм; р — давление на поверхности контакта. Па.

Диаметр контактирующих поверх­ностей можно определить по форму­лам:

где d_но и d_во — соответственно нижнее и верхнее предельные отклонения вала и втулки; δ — толщина втулки.

Минимально допустимая толщина втулки определяется из условия прочности

где n — запас прочности; n=σ_т/[σ];σ_n — пре­дел текучести для материала втулки, Па;|σ] — допускаемое напряжение. Па.

К расчетной толщине втулки б при­бавляется припуск на механическую обработку втулки после, ее запрес­совки.

Контактное давление между деталями в паскалях

где Δ— максимальный расчетный натяг, мкм; С₁, Сг — коэффициенты соответственно охва­тываемой и охватывающей детали; E₁ и E₂ — модули упругости материала соответственно охватываемой и охватывающей детали, Па;

где dо — диаметр отверстии охватываемой де­тали (дли вала dо = 0), мм; D — наружный ди­аметр охватывающей детали, мм;μ₁ и μ₂— ко­эффициенты Пуассона соответственно для ох­ватываемой и охватывающей детали.

При использовании тепловых мето­дов сборки (рис. 5.5) температура на­грева охватывающей детали опреде­ляется по эмпирической формуле

где k — коэффициент, учитывающий частич­ное охлаждение детали при сборке (k = 1,15 — 1,30); k_a — коэффициент линейного расшире­ния материала охватывающей детали, мм / (м • град.); d₁ — диаметр отверстия охва­тывающей детали, мм.

Для стальных деталей с учетом ко­эффициента линейного расширения формула (5.1) принимает вид

Таблица 5.1. Значения коэффициентов С₁ и С₂

Температура охватывающей дета­ли после нагрева

где t_нач — начальная температура детали.

Температура охлаждения охваты­ваемой детали

гдеs — минимальный гарантированный зазор, мкм; d₂ — диаметр охватываемой детали, мм.

Рис. 5.5. Последовательность схем соединений е нагревом охватывающей (1) или охлаждением охватываемой (2)детали

Таблица 5.2. Значения минимальных зазоров при использовании тепловых методов сборки

Конечная температура охлажден­ной охватываемой детали t_ко = t_нач —t₀

Значения минимального зазора, позволяющего легко ввести охваты­ваемую деталь в отверстие, приведе­ны в табл. 5.2.

Для бронзовых тонкостенных вту­лок длиной до 2d зазор, определен­ный по данным табл. 5.2, увеличива­ют на 25 — 30%.

1.3. ОСОБЕННОСТИ РАЗРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА

Особенности технологии восста­новления постановкой дополнитель­ной ремонтной детали рассмотрим на примере восстановления резьбовых отверстий корпусных деталей авто­мобилей и гильз цилиндров автомо­бильных двигателей.

Применяют следующие способы ремонта резьбовых отверстий (рис. 5.6).

Два из указанных способов предус­матривают использование дополни­тельной ремонтной детали — уста­новку ввертыша и установку спи­ральной вставки.

Резьбу под номинальный размер заменой части детали ввертышем ре­монтируют довольно часто. Обычно для ввертышей используют мало- и среднеуглеродистую сталь, марка которой не зависит от материала ре­монтируемой детали, в которой нахо­дится отверстие.

Рис. 5.6. Способы ремонта резьбовых соединений;

а — заварка отверстий с изношенной резьбой с последующим нарезанием резьбы номинального размера; б — нарезание резьбы увеличенного размера (год ремонтный размер); в — установка ввертыша; г — стабилизация резьбовых соединений полимерной композицией;d — установка спиральной вставим

Наружный диаметр ввертыша в миллиметрах

где d — наружный диаметр резьбы болта; σ_1в — предел прочности материала болта; σ_2в — пре­дел прочности материала корпуса.

Ввертыш может иметь прорези для специального ключа, при помощи ко­торого он монтируется в предвари­тельно нарезанное отверстие детали. Для предотвращения от отвертывания ввертыши крепят стопррными шпильками или приклеивают эпоксидным компаундом.

Основные типы ввертышей показа­ны на рис. 5.7.

Восстановление резьбовых отвер­стий постановкой ввертышей имеет следующие преимущества: позволя­ет восстанавливать сильно изношен­ные отверстия корпусных деталей под номинальный размер; не наруша­ет термообработку деталей, так как не требуется их нагревать; дает хоро­шее качество восстановленного от­верстия.

Недостатки данного способа: высокая трудоемкость и сложность ре­монта, невозможность применения, если конструкция детали не позволя­ет увеличивать отверстие.

Восстановление резьбовых отвер­стий постановкой вставки имеет сле­дующие преимущества: повышается прочность резьбового соединения в результате более равномерного рас­пределения нагрузки по виткам; по­является возможность восстановления под номинальный размер резьбо­вых отверстий в тонкостенных дета­лях; понижается износ резьбовой по­верхности при частом завинчивании и отвинчивании; улучшается восприя­тие динамических нагрузок, увеличи­вается срок службысоединения.

Спиральная вставка (рис. 5.8) представляет собой пружину из ром­бической проволоки, наружная по­верхность которой образует резьбо­вое соединение с корпусом (блоком), а внутренняя — со шпилькой или болтом.

Рис. 5.7. Основные типы ввертышей: а — прямой открытый; б — прямой закрытый; в — прямой открытый с буртиком под ключ;г — ступенча­тый (под развальцовку одного конца)

Рис. 5.8 Спиральная вставка

Рис. 5.9. Волочильный стан дли получения ромбической проволоки:1—установочный барабан; 2 — проволока; 3 — устройство для аварийной остановки стана; 4 — правильное устройство; 5 — роликовая волока; 6 — приемный барабан

Рис. 5.10 Роликовая волока

Проволоку ромбического сечения для резьбы с шагом 0,8. 3,5 мм получа­ют волочением на стане ВФР-4 (рис.5.9), оборудованном специаль­ной роликовой волокой. Годовая про­изводительность стана 640 т проволо­ки, что обеспечивает выпуск 50 млн. вставок. Роликовая волока (рис. 5.10) состоит из корпуса 1, в котором поме­щаются рабочие ролики 2 из легиро­ванной стали марок 9Х, 9ХС, ШХ15, 12М, Х12Ф с нарезанными на них ка­либрами, являющиеся деформирую­щим инструментом. Твердость рабо­чей поверхности роликов составляет 60 — 62 ИКС. Ролики жестко смонти­рованы на осях 6, которые вращаются в конических подшипниках 5, уста­новленных в подушках 4. На внутрен­ней поверхности подушек выполнена резьба, в которую ввинчиваются гай­ки /для жесткой фиксации оси роли­ков, а на наружной — лапки для ус­тановки относительно корпуса воло­ки. Осевая регулировка калибров осуществляется перемещением ро­ликов в ту или другую сторону при помощи гаек. Подушки с верхним ро­ликом могут перемещаться верти­кально нажимными винтами 3 от­дельно друг от друга, что обеспечива­ет возможность параллельной уста­новки роликов по отношению друг к другу. Под нижними подушками ус­тановлены пластинчатые пружины 8, снижающие динамические нагрузки на подшипники от биения прижатых друг к другу роликов при их враще­нии. В корпусе волоки имеются свер­ления для подвода охлаждающей жидкости, которая попадает на верх­ний и нижний рабочие ролики со сто­роны входа проволоки.

Спиральные вставки можно нави­вать на токарном станке при помощи резьбовой оправки (рис. 5.11, а) и оправки с роликом (рис. 5.11, б), на ци­линдрической поверхности которого нарезана кольцевая канавка с про­филем, соответствующим профилю метрической резьбы. Оправку с роли­ком закрепляют в резцедержателе токарного станка (рис. 5. 12), а резьбо­вую оправку — в его патроне. Конец заготовки проволоки вставляют в прорезь на торце оправки и фиксиру­ют прижимом, устанавливаемым в пиколь задней бабки. Затем проволо­ку прижимают оправкой с роликом и включают подачу станка.

Длина заготовки для навивки спи­ральной вставки в миллиметрах

Промышленностью выпускается комплект (рис. 5. 13) с резьбовыми вставками для восстановления от­верстий с резьбой от М5 до МЗО, т. е. данным способом можно восстанав­ливать практически любые резьбо­вые отверстия деталей автомобилей.

Технологический процесс восста­новления резьбовых отверстий бло­ков цилиндров спиральными встав­ками включает в себя следующий пе­речень работ.

1. Очистить все резьбовые отвер­стия от грязи сверлом, а затем ершом (рис. 5.14). Режим очистки: скорость резания при сверлении — 10 м/мин, частота вращения ерша — 80 об/мин, подача — ручная.

2. Продуть резьбовые отверстия сжатым воздухом.

3. Установить блок цилиндров на монтажный стол или подставку и провести при помощи резьбовых ка­либров дефектацию всех резьбовых отверстий; пометить отверстия, под­лежащие восстановлению.

4. Установить блок цилиндров на стол радиально-сверлильного станка и рассверлить восстанавливаемые отверстия (табл. 5.3). Снять фаски 1x 45°. В глухих отверстиях глубина сверления должна соответствовать глубине отверстия. Скорость резания при сверлении 30 м/мин.

5. Продуть отверстия сжатым воз­духом.

6. Нарезать резьбу в отверстиях (табл. 5.3) и продуть сжатым возду­хом.

7. Установить блок цилиндров на монтажный стол или подставку резь­бовыми отверстиями вверх.

8. Установить спиральную вставку (рис. 5.15) необходимого размера тех­нологическим поводком вниз в мон­тажный инструмент, входящий в со­став комплекта вставок. Ввести стер­жень инструмента в спиральную вставку так, чтобы ее технологиче­ский поводок вошел в паз на нижнем конце стержня и медленным враще­нием за Т-образную рукоятку стерж­ня ввернуть спиральную вставку в резьбовое отверстие так, чтобы по­следний виток вставки разместился в отверстии на один виток резьбы.

9. Снять стержень инструмента с технологического поводка вставки и удалить монтажный инструмент из резьбового отверстия блока цилинд­ров.

10. Установить бородок соответст­вующего размера заостренным кон­цом на технологический поводок вставки и резким (но не сильным)

Таблица 5.3, Размеры отверстий, подготовленных к установке резьбовой вставки

Размер восста­навливаемого резьбового от­верстия

Диаметр сверле­ния под вставку, мм

Размер нарезае­мой резьбы под вставку

Размер восста­навливаемого резьбового от­верстия

Источник