Методы восстановления деталей

а — вследствие перекоса; 6 — внутреннего кольца  при  проворачивания его на  валу; a — в результате чрезмерного натяга; г — из-за неисправного сальника; И — места износа.

В подшипниках качения износу подвержены рабочие поверхности. На поверхностях качения появляются язвины, точки, наблюдается шелушение поверхностей беговых дорожек и шариков. Под действием динамических нагрузок происходит их усталостное разрушение. Под влиянием излишне плотных посадок подшипников на вал и а корпус шарики и ролики защемляются между кольцами, в результате возможны перекосы колец при монтаже и другие нежелательные последствия. На рис.2, а-г показаны виды износа колец подшипника.

1.5.Признаки износа

Об износе деталей машины или станка можно судить по характеру их работы. В машинах, имеющих коленчатые валы с шатунами (двигатели внутреннего сгорания, паровые двигатели, компрессоры, эксцентриковые прессы, насосы и др.), появление износа определяют по глухому стуку в местах сопряжений деталей. Он тем сильнее, чем больше износ. Шум в зубчатых передачах — признак износа профиля зубьев. Глухие и резкие толчки ощущаются каждый раз, когда меняется направление вращения или прямолинейного движения, в случаях износа деталей шпоночных  и шлицевых соединений.

Износ в сборочных единицах станка можно установить не только на слух, но и по виду поверхностей, обработанных на этом станке. Если, например, при обработке детали на токарном станке на ней появляются через равные промежутки кольевые выступы или впадины, то это означает, что в фартуке станка износились зубья реечного колеса и рейки; движение суппорта вместо плавного стало прерывистым. Этот дефект часто вызывается также износом направляющих станины и каретки суппорта, нарушающим соосность отверстий фартука и коробки подач, через которые проходит ходовой вал.

Следы дробления на обтачиваемом валике, установленном в коническом отверстии шпинделя, свидетельствуют об увеличении зазора между шейками шпинделя и его подшипниками вследствие их износа.

Когда обрабатываемая на токарном станке деталь получается конусной, значит изношены подшипники шпинделя (главным образом передний) и направляющие станины, а когда овальной — изношена шейка шпинделя,  принявшая форму овала.

Увеличение мертвого хода маховиков, укрепленных на винтах сверх допустимого—свидетельство износа резьбы винтов и гаек.

Под мертвым ходом понимают некоторый свободный угол поворота маховика, прежде чем он заставит двигаться соединенную с ним деталь. Для суппорта токарного станка допустимый мертвый ход маховика 1/40 оборота винта.

Об износе деталей машин часто судят по появившимся на них царапинам, бороздкам и забоинам, а также по изменению их формы. Детали машин, работающие со значительными знакопеременными нагрузками, осматривают через увеличительное стекло (лупу), проверяя, нет ли у них мелких трещин, которые могут послужить причиной поломки. В некоторых случаях проверку осуществляют с помощью молотка. Дребезжащий звук при обстукивании детали молотком свидетельствует о наличии в ней значительных трещин.

О работе сборочных единиц с подшипниками качения можно судить по характеру издаваемого ими шума. Лучше всего выполнять такую проверку специальным прибором — стетоскопом. Если этого прибора нет, пользуются металлическим прутком, который прикладывают закругленным концом к уху, а заостренным — к месту, где находится подшипник. При нормальной работе слышен слабый шум — равномерное тонкое жужжание; если работа подшипников нарушена, возникают сильные шумы.

Свист или резкий (звенящий) шум указывает на то, что в подшипнике нет смазки, шарики или ролики защемлены между беговыми дорожками внутреннего и наружного колец. Гремящий шум (частые звонкие стуки) означает, что на шариках, роликах или кольцах появились язвины или в подшипник попала абразивная пыль или грязь.

Глухие удары сигнализируют об ослаблении посадки подшипника на валу и в корпусе.

Работу подшипника можно проверять и по нагреву, определяемому на ощупь, наружной стороной кисти руки, которая безболезненно выдерживает температуру до 60°С. Так, например, определяют повышенный нагрев подшипника, который может быть следствием защемления шариков или роликов между беговыми дорожками в результата несоосности опор или возникать из-за отсутствия смазки особенно в тех случаях, когда вал вращается с большой скоростью. Перегрев подшипника может появиться при больших скоростях вращения вала также в случае избытка смазочного масла или его повышенной вязкости, создает дополнительное сопротивление вращению вала. Значительный нагрев вызывает ускоренный износ подшипников.Тугое провертывание вала свидетельствует об отсутствии соосности между ним и подшипником или о чрезмерно тугой посадке подшипника на валу  или в корпусе.Дребезжащий стук в цилиндре компрессора сигнализирует о поломке или повышенном износе поршневых колец. Глухой стук в цилиндре характеризует износ поршня и цилиндра. Стук маховика может быть следствием нарушения посадки его на валу.

Недостаточное давление в пневмосистеме является результатом утечки сжатого воздуха из соединений трубопроводов, пробуксовки приводных ремней, износа цилиндра, поршня и др. деталей компрессора.

Величина износа может быть определена одним из методов: 1) методом микрометрирования — по изменению размеров детали, устанавливаемому с помощью универсальных измерительных средств; 2) методом искусственных баз — по изменению размера углубления, нанесенного алмазным или твердосплавным инструментом на рабочую поверхность детали; 3) косвенным методом оценки — по изменению эксплуатационных характеристик сопряжения или узла (мертвого хода, температуры, уровня шума, давления и др.).

1.6.Предельные  износы.

Для повышения долговечности оборудования очень важно знать и уметь назначать величины предельных износов для различных деталей машин. Точно установить величины предельных износов для всех многочисленных видов деталей в станках и машинах самых разнообразных типов и назначений, исходя из предъявляемых к ним специфических требований, — задача трудная.

Ниже для примера приводятся нормы износа некоторых деталей, взятые из практики передовых ремонтных служб заводов.

 Износ направляющих считают предельным: для станков повышенной точности (прецизионное оборудование) 0,02—0,03 мм на длине 1000 мм, а для оборудования нормальной точности 0,1—0,2 мм на длине   1000  мм.

Таблица 1

Допускаемые зазоры в сборочных единицах вал – подшипник в зависимости от точности

Допускаемые без ремонта зазоры в сборочных единицах вал — подшипник, мм
Диаметр вала, мм	Механизмы неответственные	Мехазнимы ответственные, работающие при частоте вращения вала, об/мин
		менее 1000		более 1000
		и удельной нагрузке, кгс/см2
		до 30	свыше 30	до 30	свыше 30
50-80	0,5	0,20	0,10	0,30	0,15
80-120	0,8	0,25	0,15	0,35	0,20
120-180	1,2	0,30	0,20	0,40	0,25
180-260	1,6	0,40	0,25	0,60	0,35
260-360	2,0	0,50	0,30	0,70	0,45

 

Таблица 2

Износ стальных зубьев колес и соответствующие типы ремонта*

Режим работы	Скорость, м/с	Максимальный предельный износ, % к максимальной толщине зуба на начальной окружности, при ремонтах
		малом	капитальном
Передача мощности в одном направлении без ударной нагрузки	До 2	20	10
	2-5	15	6
	Свыше 5	10	5
Передача реверсивная при ударной нагрузке	До 2	15	5
	2-5	10	5

 

* Для чугунных зубчатых  колес данные уменьшаются на 30%.

   Износ шеек валов, установленных в подшипниках  скольжения (втулках) без компенсирующих  устройств, в коробках подач, в  фартуках и других подобных механизмах, допускается в пределах 0,001—0,01 диаметра вала в зависимости от его точности. Соответствующие данные приведены в табл.1.

   Допустимый износ  шеек шпинделей — от 0,01 до 0,05 мм — зависит от точностных требований, предъявляемых к станку. Износ шеек валов под подшипники качения не должен превышать 0,03—0,04 мм, а износ шлицев по ширине — 0,1—0,15 мм.   В зубчатых передачах допускается износ стальных зубьев по толщине,   указанной  в  табл.2.

2. Смазочные материалы.

 

2.1.Кинематические  характеристики смазок.

 

 

        Смазочные масла и мази, обычно минеральные, должны отвечать ряду показателей, в том числе показателю вязкости, имеющему большое практическое значение. Под вязкостью понимают способность масла оказывать сопротивление перемещению одного слоя жидкости относительно другого.

 

        Различают вязкость динамическую, кинематическую и условную. Динамическая вязкость (коэффициент внутреннего трения) выражает собой силу, затрачиваемую на - перемещение верхнего слоя жидкости относительно нижнего со скоростью 1 см/с, при площади каждого из них 1 см3 и расстоянии между ними 1 см.        Кинематическая вязкость (удельный коэффициент внутреннего трения) представляет собой отношение динамической вязкости к ее плотности при одной и той же температуре.

 

        Условная вязкость представляет собой отвлеченное число, выражающее отношение времени истечения 200г масла из вискозиметра типа ВУ ко времени истечения такого же количества дистилированной воды при температуре 20°С. Условную или относительную вязкость, ранее обозначаемую в технической литературе градусами Энглера (° Е), выражают в градусах ВУ50 или ВУ100. Индекс обозначает температуру масла при испытании, которую принимают равной 50 или 100°С. С понижением температуры и повышением давления вязкость масел возрастает.

 

        При подборе смазки для машин руководствуются следующими соображениями:

 

  1. Быстроходные механизмы  необходимо смазывать маслами  пониженной вязкости, будет расходоваться  излишняя энергия на преодоления  сцепления частиц смазочного  материала. Кроме того, соприкасающиеся  поверхности деталей будут нагреваться  сильнее обычного.

 

  2. Тихоходные механизмы, работающие под большими нагрузками, нужно смазывать маслами высокой  вязкости или же густыми (консистентными) смазками, которые представляют  собой смеси минерального масла  с каким-нибудь загустителем, например  кальциевым, либо воском, парафином  и др. Применение в механизмах, работающих с большими нагрузками, а также с меняющимся направлением  движения, недостаточно вязких масел  неизбежно ведет к выдавливанию  смазки, т.е. к нарушению нормальной  смазки между трущимися поверхностями.

 

  3. В процессе эксплуатации  станков с тяжелыми столами, каретками, с направляющими скольжения и  другими сборочными единицами  при скорости их движения менее 200 мм/мин часто наблюдается прерывистое (скачкообразное) перемещение. Это происходит  потому, что в начале движения, когда преодолеваются силы трения  в передаточных элементах, возникает  рывок с последующей кратковременной  остановкой. Такой характер движения  снижает качество обработки поверхностей.

 

        Для уменьшения трения и обеспечения плавности хода применяют антискачковое масло ВНИИНП-403.

 

  4. Тяжело нагруженные  тихоходные механизмы, работающие  при высокой температуре, следует  смазывать твердыми смазочными  материалами, к которым относятся  например, тальк, графит, слюда.

 

        Смазочные масла и мази насчитывают очень много видов и сортов. В табл. 3 приводятся данные о некоторых видах масел.

 

                                                                                                                 

2.2.Смазочные масла  и мази.                        Таблица 3.

 

   

Масла и мази	Область применения (механизмы, сборочные единицы, для которых предназначена смазка)
Для высокоскоростных механизмов Л (велосит) ГОСТ 20799-75	Бысроходные точные механизмы, работающие с частотой вращения 15-20 тыс. об/мин или со  скоростью на шейке 4,5-6,0 м/с.
Для высокоскоростных механизмов Т (вазелиновое) ГОСТ 20799-75	Легко нагруженные сборочные единицы трения, механизмы, работающие со скоростью на шейке 3-4,5 м/с.
Индустриальное 12 (веретенное 2) ГОСТ 20799-75	Механизмы, работающие со скоростью до 3 м/с. Гидросистемы с давлением до 6 МПа (60 кгс/мм2), поршневая группа аммиачных компрессоров.
Индустриальное 20 (веретенное 3) ГОСТ 20799-75	Механизмы, работающие при средних нагрузках и повышенных скоростях. Гидросистемы металообрабатывающих станков и других механизмов.
Индустриальное 30 (машиное Л)   ГОСТ 20799-75	Металорежущие станки со средними режимами работы (n=1000 об/мин).
Солидол синтетический УСс-2 (униве- рсальная среднеплавкая синтетическая), влагостойкая  ГОСТ 4366-64	Сборочные единицы трения, работающие при температурах до 65° С.
Графитная смазка УСс-А, влагостойкая ГОСТ 3333-55	Тяжело нагруженные сборочные единицы трения, зубчатые передачи,  рессоры, лебедки и т.п.
Смазка ЦИАТИМ-202 (универсальная тугоплавкая, влагостойкая, морозоустойчивая, активированная)  смазка УТВМА ГОСТ 6264-74	Подшипники качения закрытого типа, заполняемые смазкой при выпуске механизма, и другие сборочные единицы трения при температурах от -60 до +120° С.