Курсовая на тему Устройство золотникового гидрораспределителя
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-07-02Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Содержание
1. Введение
1. Золотниковые гидрораспределители
1.2 Экскаватор Борекс 2103
2. Подробнее о Гидравлической системе трактора ЮМЗ-8244
2.1 Гидрораспределитель Р80-3/1-444
3. Маркировка
3.1 Дефекты гидрораспределителя и их устранение
3.2 Технологический процесс восстановления элементов гидрораспределителя обеспечивающих работоспособность гидрораспределителя, в частности золотниковой пары
3.3 Технологическое оборудование
3.4 Расчет производственных площадей
4. Техника безопасности
4.1 Пожарная безопасность
4.2 Экологичность
Используемая литература
1. Введение
При эксплуатации гидросистем возникает необходимость изменения направления потока рабочей жидкости на отдельных ее участках с целью изменения направления движения исполнительных механизмов машины, требуется обеспечивать нужную последовательность включения в работу этих механизмов, производить разгрузку насоса и гидросистемы от давления и т.п.
Эти и некоторые другие функции могут выполняться специальными гидроаппаратами - направляющими гидрораспределителями.
При изготовлении гидрораспределителей в качестве конструктивных материалов применяют стальное литье, модифицированный чугун, высоко - и низкоуглеродистые марки сталей, бронзу. Для защиты отдельных элементов распределителей от абразивного износа, поверхности скольжения цементируют, азотируют и т.п.
Размеры и масса гидрораспределителей зависят от расхода жидкости через них, с увеличением которого они увеличиваются.
1. Золотниковые гидрораспределители
Запорно-регулирующим элементом золотниковых гидрораспределителей является цилиндрический золотник 1, который в зависимости от числа каналов (подводов) 3 в корпусе 2 может иметь один, два и более поясков (рис.1, а). На схемах гидрораспределители обозначают в виде подвижного элемента, на котором указываются линии связи, проходы и элементы управления. Рабочую позицию подвижного элемента изображают квадратом (прямоугольником), число позиций соответствует числу квадратов (рис.1, б).
Рис.1. Схема (а) и обозначение (б) гидрораспределителя
Рассмотрим принцип работы распределителя (рис.2). В первой (исходной) позиции все линии А, В, Р и Т, подходящие к распределителю разобщены, т.е. перекрыты (рис.2, а). При смещении золотника влево распределитель переходит во вторую позицию, в которой попарно соединены линии Р и А, В и Т (рис.2, б). При смещении золотника вправо - в третью, где соединяются линии Р и В, А и Т (рис.2, в). Такой распределитель часто называют реверсивным, так как он используется для остановки и изменения направления движения исполнительных органов.
Рис.2. Схема работы золотникового гидрораспределителя
В зависимости от числа подводов (линий, ходов) распределители могут быть двухходовые (двухлинейные); трехходовые (трехлинейные), четырех - и многоходовые. В соответствии с этим в обозначениях гидрораспределителей первая цифра говорит о числе подводов. Например, из обозначения гидрораспределителя "4/2" можно понять, что он имеет 4 подвода, т.е. он четырехходовой (четырехлинейный).Вторая цифра в обозначении говорит о числе позиций. То же обозначение распределителя "4/2" говорит, что у него две позиции.
Рис.3. Примеры обозначения типов распределителей
Управление положением золотника распределителя может быть нескольких типов. Подробные способы управления представлены в табл.1.
Таблица 1. Виды управления распределителями
Устройство ручного гидрораспределителя 4/3 и его условного обозначения представлено на рис.4. Переключение позиций распределителя осуществляется рукояткой 1, которая при помощи серьги 2 шарнирно присоединяется к золотнику 10. С корпусом 6 рукоятка шарнирно соединена с ушком 11. Для фиксации каждого положения золотника служит шариковый фиксатор 9, помещенный в задней крышке 8. Утечки жидкости по золотнику со стороны передней крышки 3 исключаются манжетным уплотнением. Рабочая жидкость подводится к отверстию 5, а отводится через отверстие 4. Канал 7 дренажный, служит для отвода утечек.
Рис.4. Гидрораспределитель с ручным управлением
На рис.5 изображен гидрораспределитель с электрогидравлическим управлением и его уловное обозначение. Он состоит из основного гидрораспределителя 2 с гидравлическим управлением и вспомогательного гидрораспределителя 1 с электромагнитным управлением. Основной гидрораспределитель управляет потоком рабочей жидкости гидросистемы, а вспомогательный регулирует поток управления. Такие гидрораспределители применяют в гидроприводах с дистанционным и автоматическим управлением при больших расходах и высоком давлении в гидросистеме, когда применение гидрораспределителей с электромагнитным управлением невозможно.
Рис.5. Гидрораспределитель с электрогидравлическим управлением
В зависимости от числа золотников гидрораспределители подразделяют на распределители с одним и несколькими золотниками. В последнем случае распределители могут быть моноблочными или секционными. Секции распределителя соединяют между собой болтами. На рис.6 представлен моноблочный гидрораспределитель.
.6. Общий вид (а) и продольный разрез (б) моноблочного четырехзолотникового гидрораспределителя
Золотники гидрораспределителя могут выполняться в трех исполнениях (рис.7).
Золотники с положительным осевым перекрытием (рис.7, а) имеют ширину поясков b больше, чем ширину проточки c или диаметр рабочих окон в корпусе. При нейтральном положении золотника такого гидрорапределителя напорная гидролиния отделена от линий, соединяющих полости гидродвигателя и слива. Величина перекрытия П = (b - c) / 2 зависит от диаметра золотника: при d = 10…12 мм перекрытие принимают равным 1…2 мм; при d до 25 мм - 3…5 мм; при d до 50 мм - 6…8 мм. Золотники с положительным осевым перекрытием позволяют фиксировать положение исполнительного механизма. Недостатком является наличие у них зоны нечувствительности, определяемой величиной осевого перекрытия: в пределах этой зоны при перемещении золотника расход жидкости через гидрораспределитель равен нулю, а исполнительный механизм не движется, несмотря на подаваемый к золотнику сигнал управления.
Рис.5.7 Конструктивные исполнения золотников
Золотники с нулевым осевым перекрытием (рис.7, б) имеют ширину пояска b равную ширине проточки c или диаметру рабочих окон, а осевое перекрытие П = 0. Такие золотники не имеют зоны нечувствительности и наилучшим образом удовлетворяют требованиям следящих гидросистем. Однако изготовление таких золотников связано со значительными технологическими трудностями.
Золотники с отрицательным осевым перекрытием (рис.7, в), у которых b < c; при нейтральном положении их напорная гидролиния соединена со сливом и с обеими полостями гидродвигателя. При этом жидкость через зазоры непрерывно поступает на слив, а в обеих полостях гидродвигателя устанавливается одинаковое давление. В гидрораспределителях с таким золотником зона нечувствительности сводится к минимуму, но из-за слива рабочей жидкости часть мощности теряется. Кроме этого, гидросистема с таким золотником будет иметь меньшую жесткость, так как из-за перетекания жидкости через начальные зазоры в золотнике будет переходить смещение исполнительного механизма при изменении преодолеваемой нагрузки.
1.2 Экскаватор Борекс 2103
Экскаватор Борекс 2103, предназначен для выполнения земляных работ, погрузки грунта и сыпучих материалов на грузовой транспорт. Экскаватор оснащён ковшом обратной лопаты 0,8 куб. м. и поворотным ножом отвалом 2,0 м.
Экскаватор агрегатирован с трактором ЮМЗ-8244
По заказу, экскаватор-бульдозер может быть оборудован: грейфером, гидромолотом, ямобуром, ковшами: специальным, узким, профильным, зубом-рыхлителем
Экскаватор оснащен гидравлической системой, на основе гидравлического распределителя типа Р80-3/1-444
Технические Характеристики
| Колесная формула | 4x2 | |
| База, мм | 2360 | |
| Регулируемая колея, мм | ||
| - передних колес | 1445, 1615, 1715, 1783, 1885 | |
| - задних колес | 1400 - 1800 | |
| Номинальное тяговое усилие, кН (кг) | 14 (1400) | |
| Диапазон скоростей движения, км/час | ||
| - передний ход | 2,94 - 30,45 | |
| - задний ход, км/час | 3,03 - 11,3 | |
| Масса эксплуатационная, кг | 4595 (+100) | |
| Габаритные размеры трактора ЮМЗ-8244 | ||
| С навесной системой, мм | ||
| - длина | 4100 | |
| - ширина | 1930 | |
| - высота | 2830 | |
|
|
| |
| Двигатель трактора ЮМЗ-8244 | ||
| Модель | Д-243-436 | |
| Мощность, кВт (л.с.) | 57,4 (83) | |
| Частота вращения коленвала, об/мин | ||
| 2200 | ||
| Рабочий объем, л | 4,75 | |
| Удельный расход топлива, г/кВт час (г/л.с. час) | 235 (172,8) | |
|
|
| |
| Трансмиссия трактора ЮМЗ-8244 | ||
| Муфта сцепления | двухпоточная, сухая, фрикционная с 2-х скоростным редуктором ВОМ | |
| Коробка передач | синхронизированная, 12-ти скоростная, 3 диапазонная, 3 передачи заднего хода | |
| Тормоза | дисковые, сухие | |
|
|
| |
| Вал отбора мощности трактора ЮМЗ-8244 | ||
| Частота вращения, об/мин | 540,1000 | |
| Рулевое управление | гидрообъемное с автономным питанием | |
|
|
| |
| Гидравлическая система трактора ЮМЗ-8244 | |
| Раздельно-агрегатная с номинальным давлением мПа (кгс/см) | 20 (200) |
2. Подробнее о Гидравлической системе трактора ЮМЗ-8244
Трактор оснащен раздельно-агрегатной гидросистемой, которая характеризуется следующими особенностями и данными:
Для управления рабочими органами бульдозеров, рыхлителей, скреперов тракторы комплектуют универсальной раздельно-агрегатной гидравлической системой и передней навесной гидравлической системой. Универсальная раздельно-агрегатная гидравлическая система трактора состоит из насоса и его привода, гидрораспределителя и баков с фильтрами, соединенных трубопроводами.
Передняя навесная гидравлическая система трактора включает в себя гидроцилиндры, установленные на тракторе и приводящие в движение отвал бульдозера, систему трубопроводов, соединяющих гидроцилиндры с гидрораспределителем.
Для привода в движение рабочих органов рыхлителя монтируют на тракторы заднюю навесную гидравлическую систему, подключаемую к универсальной раздельно-агрегатной гидросистеме трактора.
Гидравлическое управление этих машин снабжено шестеренным нерегулируемым масляным насосом, который установлен с левой стороны двигателя и прикреплен к картеру шестерен распределения. Насос приводится во вращение от вала привода вентилятора, а включается и выключается рукояткой, расположенной на корпусе привода.
Для управления силовыми цилиндрами двустороннего действия применен направляющий гидрораспределитель с фиксацией рукояток управления в рабочих положениях и автоматическим возвратом их в нейтральное положение после подъема и опускания рабочего органа. Каждый из трех золотников может быть установлен в одно из четырех положений: нейтральное, плавающее, подъема и опускания. В плавающее положение, в положение подъема и опускания золотник устанавливают с помощью рычагов управления, выведенных в кабину трактора. При давлении масла в системе 110-120 кгс/см2 золотники из рабочих положений в нейтральное возвращаются автоматически. Три золотника в системе позволяют одновременно и независимо управлять тремя силовыми цилиндрами.
Максимальное рабочее давление в системе ограничивается предохранительным клапаном, отрегулированным на давление 130 - 135 кгс/см2.
Напорная гидролиния состоит из стальных бесшовных труб и об-резиненных рукавов с металлической оплеткой.
Гидравлическое управление на тракторе ДЭТ-250М (рис.57) служит для подъема и опускания навесного бульдозерного и рыхлительного оборудования и состоит из аксиального гидронасоса, двух подъемных - гидроцилиндров, гидробака с гидроциклоном, гидрораспределителя и системы гидролиний.
Насос крепится к раздаточному редуктору трактора и приводится во вращение ведомым валом редуктора, с которым насос соединен подвижной зубчатой муфтой. Соединительная муфта позволяет включать и выключать насос.
Гидрораспределитель золотникового типа установлен в правой передней части кабины под полом. Рукоятка управления гидрораспределителя может занимать четыре положения. Нейтральное положение рукоятки, в которое она возвращается автоматически из трех остальных, соответствует стопорению поршней гидроцилиндров. При крайнем переднем (по ходу трактора) положении рукоятки отвал бульдозера опускается, при перемещении рукоятки на себя в следующее фиксируемое положение отвал поднимается, при крайнем заднем положении он находится в положении "Плавающее".
Гидравлическое управление на тракторах Т-130.1. Г и Т-100МЗГП (рис.58) состоит из универсальной раздельно-агрегатной гидросистемы и передней навесной системы. Вся система состоит из редуктора, двух насосов 4 (у трактора Т-ЮОМЗГП) и одного насоса (у трактора Т-130.1. Г), гидрораспределителя, бака 10, силовых гидроцилиндров с арматурой.
Редуктор (мультипликатор), установленный на передней опоре двигателя, повышает частоту вращения вала насоса до 1625 об/мин.
В гидросистеме применены два шестеренных насоса левого вращения. Производительность каждого насоса 60-70 л/мин при частоте вращения вала 1625 об/мин и давлении 100 кгс/см2.
Потоком рабочей жидкости в гидросистеме управляет направляющий четырехпозиционный гидрораспределитель, который установлен под полом кабины трактора, а рычаги управления выведены в кабину. Каждый золотник гидрораспределителя может занимать четыре независимых фиксируемых положения и осуществлять следующие рабочие положения силовых гидроцилиндров: "Опускание", "Заперто - нейтральное", "Подъем", "Плавающее".
Предохранительный клапан работает синхронно с переливным клапаном. „Открытию и закрытию предохранительного клапана соответствует открытие и закрытие переливного клапана.
Гидрораспределитель работает следующим образом. При положении золотника "Заперто - нейтральное" переливной клапан открыт. Жидкость при этом циркулирует по кругу: гидробак - насосы - гидрораспределитель - фильтр - гидробак. Верхняя и нижняя полости рабочих гидроцилиндров заперты золотником гидрораспределителя; положение поршня гидроцилиндров зафиксировано; перемещение его под действием внешних сил исключено.
При положении золотника "Подъем" переливной клапан закрыт; нагнетательная полость гидрораспределителя соединена с нижней полостью гидроцилиндра; от насосов поток рабочей жидкости поступает под давлением в нижнюю полость гидроцилиндра, при этом происходит подъем штока, а следовательно, и рабочего органа; верхняя полость гидроцилиндра через гидрораспределитель сообщается с баком.
При положении золотника "Опускание" переливной клапан закрыт; нагнетательная полость гидрораспределителя соединена с над-норшневой частью гидроцилиндра; от насосов поток рабочей жидкости поступает под давлением в верхнюю полость гидроцилиндра; при этом происходит принудительное выдвижение штока, а следовательно, и опускание рабочего органа; нижняя полость гидроцилиндра через гидрораспределитель сообщается с баком.
При положении золотника "Плавающее" переливной клапан открыт и жидкость циркулирует по кругу: гидробак - насос - гидрораспределитель - фильтр - гидробак; верхняя и нижняя полости гидроцилиндров через гидрораспределитель сообщается между собой; поршни гидроцилиндров свободно перемещаются под влиянием внешних усилий, действующих на шток.
2.1 Гидрораспределитель Р80-3/1-444
Назначение: Гидрораспределитель Р80-3/1-444 предназначен для установки в гидросистемы общего назначения тракторов, сельскохозяйственных и дорожных машин с насосами производительностью до 80 л/мин, где выполняет следующие функции:
- распределение потока рабочей жидкости, нагнетаемой гидронасосом, между потребителями (силовыми гидроцилиндрами, гидродвигателями и т.п.);
- предохранение от перегрузок гидросистемы в позициях золотника "Подъем" и "Опускание принудительное" (режим предохранительного клапана);
- разгрузка гидросистемы при нейтральной позиции золотника посредством перелива рабочей жидкости в бак (холостой ход).
3. Маркировка
Пример обозначения распределителя: Р80-3/1-444 Р - распределитель 80 - номинальный расход, л/мин 3 - исполнение по давлению (номинальное - 16 МПа, максимальное - 20 МПа) 1 - код эксплуатационного назначения (для автономного применения в гидросистемах общего назначения) 444 - три золотника типа 4
Технические характеристики Р80-3/1-444
Конструктивное исполнение - моноблочный, клапанно-золотниковый
Гидроклапан - непрямого действия предохранительно-переливной
Число золотников - 3
Управление - золотником ручное
Условный проход - мм 16
Расход рабочей жидкости, л/мин
номинальный 80
максимальный 120
минимальный 20
Давление разгрузки, МПа - не более 0,3
Рабочая жидкость масла с кинематической вязко-стью в пределах - 60 мм2/с….70 мм2/с
Класс чистоты - не грубее 16
Тонкость фильтрации - мкм 25
Внутренняя герметичность - ограничивающая просадку поднятого штока цилиндра с грузом за 30 мин, см3
без гидрозамков при Рст=7,0 МПа 150
с гидрозамками* при Рст=11,2 МПа 24 *Наличие гидрозамков практически полностью исключают опускание орудия при транспортировке.
Распределитель состоит из следующих основных частей:
корпуса распределителя с гнездами клапанов и, каналом подвода масла от насоса и каналами отвода к цилиндрам, каналом управления переливным клапаном;
золотников с механизмами центрирующевозвратным, фиксации и автовозврата;
крышки верхней с вмонтированными рычагами управления золотниками;
предохранительно-переливного клапана.
Позиции золотника обеспечиваются переключением золотника через рычаг рукояткой длиной 400 мм, не менее.
Механизм фиксации предназначен для точного расположения золотника относительно корпуса, обеспечения независимого процесса в рабочих позициях.
В механизм фиксации входят:
обойма с тремя канавками конического сечения;
три шарика-фиксатора с пружиной, поднимающей шарик.
гильза 9 с клапаном в виде конического плунжера 8, зажатым пружиной и бустером 10, клапан-плунжер конусом перекрывает отверстие, через которое масло поступает к бустеру;
пружины 16 со стаканами, закрепленной на золотнике пробкой.
для защиты гидросистемы путем ограничения величины давления в рабочих позициях;
разгрузки гидросистемы в позициях "Нейтральная" и "Плавающая"
Правила транспортирования и хранения
Гидрораспределитель Р80-3/1-444 должен храниться в упаковке или без нее в сухом хорошо проветриваемом помещении. При хранении должна быть обеспечена сохранность консервирующей смазки на наружных неокрашенных поверхностях.
Все выводные отверстия, которые предстоит использовать как присоединение к гидросистеме машины, должны быть закрыты резиновыми или пластмассовыми пробками, остальные отверстия - металлическими заглушками.
При транспортировании Р80-3/1-444 следует предохранять тару с гидрораспределителями от резких ударов и воздействия атмосферных осадков.
Указания по эксплуатации Р80-3/1-444
Распределитель должен эксплуатироваться с насосами типа НШ32-3 или НШ50-3.
Гидрораспределитель должен быть размещен на машине не ниже, чем на уровне верхней точки масляного бака.
Перед установкой гидрораспределителя в гидросистему машины следует удалить резиновые или пластмассовые пробки, которыми были временно закрыты присоединительные отверстия в корпусе.
Присоединительная арматура должна обеспечивать полную герметичность.
Для обеспечения давления слива 0,3 МПа патрубок слива должен иметь внутренний диаметр 25 мм, не менее.
При низких температурах окружающего воздуха гидросистему перед началом работы следует прогреть.
При длительной работе температура рабочей жидкости не должна превышать 80ºС.
Для безотказной работы распределителя необходима тщательная фильтрация масла, что достигается установкой фильтра в заливную горловину бака и в сливную магистраль гидросистемы.
Необходимо тщательно следить за состоянием фильтров гидросистемы, так как загрязнение масла может нарушить работу клапанов гидрораспределителя и устройств автоматического возврата золотников.
При работе с навесным сельскохозяйственным орудием золотник должен находиться в позиции "Плавающая". Установка золотника в позицию "Нейтральная" при работающем орудии может привести к поломке цилиндра.
Золотники, не используемые в работе, должны быть установлены в позицию "Нейтральная".
Не следует принудительно удерживать в позициях "Подъем" и "Опускание принудительное" после окончания рабочего хода управляемого гидродвигателя во избежание перегрева гидросистемы.
3.1 Дефекты гидрораспределителя и их устранение
Статистика свидетельствует, что наибольшее число неисправностей агрегатов топливных и гидравлических систем связано с нарушением работоспособности прецизионных пар и элементов уплотнения. При этом большинство отказов, включая выход из строя гидроагрегатов, происходит вследствие неисправной работы регулирующих и распределительных устройств, а также плунжерных, поршневых и пластинчатых пар, выполняющих функции вытеснительных или силовых элементов насосов и гидромоторов.
Наиболее распространенной причиной повышения трения, вызывающей заклинивание и выход из строя деталей золотниковых регулирующих устройств, является схватывание трущихся поверхностей и фреттинг-коррозия, представляющая собой коррозионно-абразивный процесс разрушения сопряженных металлических поверхностей деталей, подверженных вибрации.
Износ золотниковой пары, вызванный чаще всего несвоевременностью замены расходных материалов, (фильтров, и самой гидравлической жидкости) в гидрораспередлительном механизме вызывает уменьшение давления на рабочий орган, что влечет за собой падение работоспособности машины, и уменьшение КПД. Самопроизвольные перемещения или прерывистость работы исполнительного механизма следящего гидропривода вызываются возрастанием трения в распределительном устройстве. Поломка качающего узла насосов и разрушение гидромоторов часто являются следствием заклинивания плунжерных, пластинчатых или поршневых пар ротора. В связи с этим анализ условий функционирования и установление причин нарушения работоспособности прецизионных пар заслуживают особого внимания при разработке мероприятий по повышению надежности гидравлических агрегатов.
К прецизионным парам относятся различные по конструкции и назначению подвижные сочленения, в том числе золотниковые пары используемые в гидрораспределителях, детали которых имеют цилиндрические или плоские поверхности сопряжения, изготовленные с высокой степенью точности и чистоты и имеющие зазоры, обеспечивающие щелевое, бесконтактное уплотнение (т.е. без применения уплотнительных элементов в виде манжет, колец и т.п.), и выполняют функции чувствительных элементов механизмов автоматического регулирования давления и расхода жидкости, распределителей гидроприводов, вытеснительных элементов насосов и других аналогичных устройств топливных и гидравлических агрегатов.
Основными требованиями, предъявляемыми к золотниковым парам, являются высокая стабильность малых сил трения и хорошая герметичность, т.е. наличие минимальных, не увеличивающихся в процессе работы выше допустимого предела утечек рабочей жидкости через зазоры между деталями.
Основной задачей при ремонте гидрораспределителя является, замена или восстановления золотников. Используют следующие методы восстановления и повышения износостойкости золотников:
1. Метод эллектоискровой обработки - Данный способ восстановления соединения деталей, включающий нанесение на поверхность отверстия корпуса золотниковой пары, выполненного из чугуна, слоя меди методом электроискровой обработки, отличающийся тем, что нанесенный на поверхность отверстия слой меди удаляют до термодиффузионной зоны. На поверхность золотника наносят слой из низко - или среднеуглеродистой стали методом электроискровой обработки в механизированном режиме, после чего производят укатку и притирку поясков золотника и наносят на них методом финишной антифрикционной безабразивной обработки пленку из латуни.
2. Нанесение химически инертных, температуроустойчивых, диэлектрических и износостойких покрытий-
С целью исключения схватывания и фреттинг-коррозии, образования наростов, задиров, глубинного вырывания материала, переносом его с одной поверхности трения на другую и воздействием возникших неровностей на сопряженную поверхность, целесообразно использовать химически инертные, температуроустойчивые, диэлектрические и износостойкие покрытия, которые обеспечивают антиадгезионные (барьерные) свойства при контакте трущихся материалов.
3. Процесс финишного плазменного упрочнения-
Процесс финишного плазменного упрочнения обеспечивает возможность нанесения алмазоподобного покрытия толщиной до 3 мкм на рабочие поверхности золотниковых и плунжерных пар. Нанесенное покрытие обладает повышенной твердостью (до 52 ГПа), химической инертностью, низким коэффициентом трения, не изменяет своих свойств до температур 1200 ˚С, имеет высокую адгезию к основе, улучшает параметры исходной шероховатости, обеспечивает возможность нанесения покрытия на выполненные по окончательным размерам рабочие поверхности.
4. Гальваническое покрытие - Этот метод позволяет нанести на поверхность, детали подвергающейся износу, тончайший слой более прочного металла, что восстановит изношенную поверхность и предохранит деталь от дальнейшего износа.
3.2 Технологический процесс восстановления элементов гидрораспределителя обеспечивающих работоспособность гидрораспределителя, в частности золотниковой пары
Более подробно мы рассмотрим процесс гальванирования. Работы по гальванированию более распространены и имеют меньшую трудоемкость и затратность, чем первые три метода восстановления золотниковых пар.
Основные понятия
Покрытия из металлов, сплавов, псевдосплавов и пластмасс наносят на поверхность деталей для защиты их от разрушения в эксплуатации, увеличения срока службы, восстановления размеров, получения антифрикционных, а также жаро - и коррозионностойких деталей.
Материал деталей и покрытий может быть однородным или разнородным, т.е. покрытия могут быть одно - или многослойными (из одинаковых или различных материа-лов) или образовываться несколькими одновременно наращиваемыми материалами, образующими сплавы или псевдосплавы. При выборе способа нанесения покрытия необходимо учитывать свойства, получаемые при этом деталями.
Условия эксплуатации определяют выбор покрытия, устойчивого при переменных, контактных, ударных и других нагрузках. Долговечность деталей с различными покрытиями в изменяющихся условиях эксплуатации неодинакова и зависит от состава наращиваемого слоя, формы деталей и способности их поверхности удерживать наносимый слой.
При нанесении металлических покрытий появляется возможность исключить доводку деталей с помощью обработки резанием. К таким покрытиям относятся размерные покрытия; при их нанесении образуется точный по размерам поверхностный слой и уменьшается время его наращивания. Например, можно получить равномерный и точный по размеру слой электролитического хрома на цилиндрических деталях при толщине покрытия до 0,2 мм. Отклонения толщины слоя при этом не превышают 0,01--0,02 мм.
Целесообразность применения для восстановления деталей покрытий и их выбор зависят от их сроков службы и экономической эффективности. Свойства, которые придают различные покрытия деталям, неодинаковы. Одни и те же способы покрытий могут быть приемлемы для одних условий эксплуатации и неприемлемы для других. Например, покрытия из электролитического хрома получают преимущественно наращением тонких слоев. На незакаленных деталях при малых давлениях тонкие покрытия работают хорошо. Однако эти же тонкие хромовые покрытия могут разрушаться при больших давлениях, так как продавливанию лучше противостоят закаленные детали или толстые твердые покрытия.
На стальные детали и детали, изготовленные из других материалов, покрытия разного состава и свойств получают нанесением электролитического осадка. Эти покрытия наряду с наращиванием поверхностей обеспечивают: высокую поверхностную твердость без последующей термической обработки, однородность свойств поверхностного слоя деталей, лучшую их прирабатываемость за счет пористости поверхности и малой ее шероховатости при смазке, а также возможность эксплуатации трущихся деталей при малых количествах смазочных материалов. Электролитические покрытия применяют для повышения коррозионной стойкости деталей, улучшения их антифрикционных свойств и для декоративных целей.
Наиболее распространены следующие электролитические процессы: хромирование, железнение, никелирование, меднение, цинкование, кадмнрование и др. Применяют также электролитическое осаждение различных сплавов.
Для упрочнения деталей и восстановления их размеров наиболее широко распространены хромирование и железнение. Могут быть применены также химическое никелирование, покрытие с применением различных сплавов и твердое анодирование (только для упрочнения поверхности). Хромирование используют для увеличения износостойкости, твердости, химической стойкости и прирабатываемости, обеспечения трения со смазочным материалом, восстановления размеров изношенных деталей, а также для декоративных целей. Осадки хрома различают по внешнему виду и по физическим и механическим, свойствам. Для улучшения связи хромовых покрытий с поверхностью деталей и получения химически стойких покрытий наращивание хрома часто осуществляют на подслой из других металлов. Железнение (осталивание) применяют, главным образом, для восстановления размеров деталей машин. Твердость электролитического железа достигает 8000 МПа и более. Детали после железнения можно подвергать термической и термодиффузионной обработке.
Механические свойства электролитического хрома
| Температура электролита, оС | Плот-ность тока, А/дм2 | Осадок | Толщина осадка. мм | Модуль упругости хрома, 10* МПа | Параметры хромового покрытия |
|
|
|
|
|
|
| плотность, кг/м3 | прочность на разрыв, МПа 505 276 163 625 398 308 600 366 257 |
| 65 | 20 | Молочный | 0,1 0,3 0,5 | 2,1 |
-
7,1
55
35
Блестящий
0,1
0,3
0,5
1,8
-
7,8
45
40
Матовый
0,1
0,3
0,5
1,7
-
6,9
Примечание. Прочность хромового слоя при сдвиге 300 МПа.
Электролитическое хромирование.
Хромирование подразделяют на коррозионностойкое, износоустойчивое, пористое и декоративное.Различают три группы деталей, наращиваемых хромом, отличающихся условиями эксплуатации и режимами осаждения, придающими различные свойства эксплуатируемым покрытиям.Первую группу составляют детали, наращиваемые хромом с целью восстановить размеры и создать переходные посадки и посадки с натягом.Вторая условная группа состоит из деталей, работающих на трение при малых и средних давлениях и окружных скоростях, при постоянной или переменной загрузке. К таким деталям относятся валы, плунжеры, цилиндры, поршни, мерительный инструмент и многие другие. К деталям третьей группы могут быть отнесены детали, работающие при больших давлениях и значительных знакопеременных нагрузках, для которых необходимы максимальная прочность связи слоя хрома с поверхностью деталей и вязкость осадков хрома. Механические свойства осажденного хрома приведены в табл.1. Прочность на отрыв сцепления хромового слоя со сталью больше прочности хромового слоя на разрыв.Покрытия электролитическим хромом получают при осаждении хрома из водных растворов в результате прохождения через раствор электрического тока. Качество хромового покрытия в основном зависит от состава электролита, плотности тока, температуры электролита и интенсивности его перемешивания в ванне. Изменяя указанные элементы технологического процесса и время осаждения, получают покрытия разной толщины с различными физико-механическими свойствами и равномерностью.
Операции при нанесении хромового покрытия выполняют в такой последовательности:
1 - удаление с поверхности деталей смазки и загрязнений, для чего детали промывают в бензине, керосине или специальных очистителях;
2 - сушка деталей после удаления смазки и загрязнений (протирка чистой ветошью, обдувка сухим сжатым воздухом);
3 - наружный осмотр в целях выявления дефектов;
4 - удаление слоя хрома с деталей, находящихся ранее в эксплуатации; с латунных и бронзовых деталей хром снимают в 20--25 % -ном растворе соляной кислоты при температуре 18-25 °С, а со стальных деталей - в 10--15 % -ном растворе едкого натра при температуре 18-25 °С и плотности тока 10--15 А/дм2
5 - промывка в холодной проточной, а затем в горячей воде при температуре 70--80°С;
6 - обдувка сухим сжатым воздухом или протирка чистой ветошью;
7 - магнитный контроль для выявления трещин в детали;
8 - шлифование или полирование для получения размера, указанного в чертеже;
9 - контроль качества обработки резанием;
10 - изоляция деталей и подвесочных приспособлений (полихлорвиниловой пленкой, перхлорвиниловым лаком или цапонлаком 9-32, клеем АК-20, клеем БФ);
11 - обрезка изоляции с рабочей поверхности и мест контактов, зачистка поверхности наждачной шкуркой;
12 - закрепление деталей на подвесочные приспособления так, чтобы был обеспечен плотный контакт и правильное расположение экранов;
13 - монтаж и установка анодов;
14 - обезжиривание деталей, для чего их протирают венской известью или обрабатывают в щелочном растворе (40--50 г/л тринатрия фосфата, 10--12 г/л едкого натра, 25--35г/л жидкого стекла; температура раствора 60 - 70 °С; выдержка на катоде 3--5 мин, на аноде 1--2 мин);
15 - промывка теплой проточной водой;
16 - химическое декапирование в течение 0,25 - 1,0 мин в растворе серной кислоты при температуре 18--25 °С;
17 - промывка холодной проточной водой;
18 - электрохимическое декапирование в электролите, используемом при хромировании (плотность тока 30 - 35 А/дм2, температура 50 ± 2 °С);
19 - хромирование (составы электролитов и режимы работы приведены в табл.40);
20 - промывка дистиллированной водой над ванной хромирования;
21 - промывка в холодной проточной воде;
22 - промывка в течение 0,5--1 мин в нейтрализующем 3--5 % -ном растворе углекислого натрия при температуре 18--25 °С;
23 - промывка холодной проточной водой;
24 - промывка горячей проточной водой;
25 - сушка в печи при температуре 120--130 °С или обдувка чистым сжатым воздухом;
26 - контрольный обмер деталей после демонтажа с подвесок, снятие изоляционного слоя;
27 - термическая обработка при температуре 200 - 250 °С для удаления водорода из хромированных деталей (продолжительность 2--3 ч);
28 - шлифование до номинальных размеров;
29 - окончательный контроль размеров и качества хромированной поверхности.
Покрытия электролитическим хромом получают при осаждении хрома из водных растворов в результате прохождения через раствор электрического тока.
Составы электролитов и режимы хромирования
|
|
| Компоненты электролита и режимы процесса | Содержание компонентов (г/л) в электролите |
|
|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
|
| Хромовый ангидрид | 120 - 150 | 200 - 250 | 300 - 350 | 225 - 300 | 350 - 400 | 380 - 420 |
|
| Серная кислота | 1,2 - 1,5 | 2,0 - 2,5 | 3,0 - 3,5 | -- | 2,5 - 3,0 | -- |
|
| Сернокислый стронций | -- | -- | -- | 5,5--6,5 | -- | -- |
|
| Кремнефтористый калий | -- | -- | -- | 18--20 | -- | -- |
|
| Едкий натр | -- | -- | -- | -- | 40--60 | -- |
|
| Углекислый кальций | -- | -- | -- | -- | -- | 60--75 |
|
| Сернокислый кобальт | -- | -- | -- | -- | -- | 18--20 |
|
| Температура электролита, °С | 50--65 | 45--60 | 40--50 | 50--65 | 16--25 | 18--25 |
|
| Плотность тока, А/дм2 | 30--100 | 20--60 | 15-30 | 40--100 | 20--80 | 100--300 |
|
| Выход по току, % | 15--16 | 12--14 | 10--12 | 18--20 | 25--30 | 35-40 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Основными составляющими электролитов являются хромовый ангидрид и серная кислота.
При хромировании внутренних полостей деталей, служащих одновременно ванной для электролита, деталь устанавливают на резиновый лист рядом с канализационным люком для удаления в процессе нанесения покрытий промывающей и охлаждающей жидкости. В центре наращиваемой детали помещают свинцовый анод; деталь служит катодом. Резиновый лист покрывают целлулоидом, так как резина растворяется в хромовом горячем электролите. Диаметр анода примерно равен 0,5--0,7 диаметра хромируемого отверстия.
Питание постоянным током переносных ванн осуществляется от передвижного низковольтного генератора или выпрямителя тока. Степень пористости хромового покрытия в значительной мере зависит от температуры электролита и плотности тока. При увеличении температуры пористость уменьшается и сетка каналов становится более редкой.
Последующая после хромирования электрохимическая обработка (анодное травление) окончательно формирует сетку каналов. Скорость этого формирования зависит от интенсивности процесса травления, т.е., от плотности тока. Плотность тока при анодном травлении должна составлять 40--60 А/дм2, время выдержки 5 - 12 мин. Анодное травление осуществляют в растворе для хромирования.
Обработку резанием можно выполнять перед анодным травлением или после него. На шлифованной поверхности получают более равномерную сетку и одинаковую ширину каналов.
Выбор типа хромового покрытия зависит от условий эксплуатации деталей. Так, например, покрытие е пористостью в виде частой сетки целесообразно применять для поршневых колец цилиндров. Такая пористость лучше способствует притирке колец к поверхности цилиндров. Однако поверхность цилиндров лучше работает при применении хромированных поршневых колец с редкой сеткой каналов.
При электроосаждении периодическое изменение направления постоянного тока существенно изменяет некоторые свойства покрытий. Одна из характерных особенностей хромирования с применением реверсирования тока - возможность получения покрытия толщиной 300 мкм и более с малыми внутренними напряжениями.
Хромирование проводят при следующем режиме: температура электролита 50--60 °С, катодная плотность тока 60--120 А/дм2, длительность катодного периода 1--5 мин, длительность анодного периода 5--25 с.
При периодических изменениях направления тока применяется электролит, содержащий 200-250 г/л хромового ангидрида СrO3 и 2--2,5 г/л серной кислоты Н2SО4, или саморегулирующийся электролит.
При реверсировании тока заметно снижаются внутренние напряжения в тех случаях, когда режим осаждения хрома выбирается с условием получения малопористых покрытий. Реверсирование позволяет ускорить процесс осаждения хрома в 1,5--2 раза по сравнению с обычными режимами.
Наращивание деталей хромом в проточном электролите при больших плотностях тока позволяет получить осадок высокого качества и значительной толщины. Процесс нанесения покрытия при этом ускоряется в 6--10 раз по сравнению с обычным хромированием. Равномерность осаждения и износостойкость хрома при наращивании в проточном электролите выше, чем при хромировании в непроточном электролите. Особенно эффективно применение проточного электролита для наращивания внутрен-них поверхностей деталей.
Качественные и количественные изменения в процессе хромирования возможны из-за применения тока высокой плотности, при котором выход хрома возрастает. С увеличением скорости протекания электролита от 0 до 200 см/с микротвердость осажденного металла повышается от 7000 до 10 000 МПа при ведении процесса с плотностью тока 45 А/дм2 и температуре электролита 45 °С.
Многослойные электролитические покрытия получают, последовательно наращивая на детали разные металлические покрытия в различном сочетании. Многослойные покрытия имеют положительные свойства различных электролитических осадков. Такие покрытия применяют для увеличения прочности связи между поверхностью детали и слоем покрытия, более равномерного отложения покрытия на деталях сложной формы, защиты от воздействия химически активной среды, получения благоприятной микроструктуры и повышения износостойкости. Обычно применяют многослойные покрытия из меди, никеля и хрома.
К типу многослойных покрытий может быть отнесено и так называемое двухслойное хромовое покрытие. Последнее получают при нанесении различных осадков хрома с изменяющимися свойствами. Если необходимо защитить деталь от коррозии при одновременном увеличении ее износостойкости, наносят два слоя хрома: нижний - беспористый молочный и верхний - блестящий. Слой молочного хрома толщиной 15 мкм осаждают при температуре 70 °С и плотности тока 30 А/дм2. Затем непромытая деталь переносится в ванну с более низкой температурой электролита, где на матовый слой наносится слой блестящего износостойкого хрома толщиной 35 мкм и более.
Температура электролита 50 °С, плотность тока 50 А/дм2.
Хромирование производят в двух ваннах с электролитами одинакового состава (250 г/л хромового ангидрида и 2,5 г/л серной кислоты).
При изготовлении деталей с хромовым покрытием и износе поверхностей трущихся деталей возможны повреждения защитного слоя. Поврежденный слой удаляют, а на его место наносят новый слой таким образом, чтобы были восстановлены размеры детали. Способ восстановления зависит от основного металла детали и его свойств. Поврежденный слой хрома на деталях из стали или сплавов на медной основе растворяют в соляной кислоте, которую разбавляют водой в отношении 1:
1. При этом про-исходит значительное наводораживание слоя, что не допускается (например, у чугунных поршневых колец). Чтобы избежать наводораживаиия, остаток хрома снимают анодным растворением в ванне с 15--20 % -ным раствором едкого натра HаОН при комнатной температуре и анодной плотности тока 10--15 А/дм2.
Электролитическое железнение
При железнении, как и при других электролитических процессах, состав и свойства осажденного металла зависят от состава электролита и режимов наращивания.
Электролитическое железо, полученное из хлористых электролитов, имеет следующий химический состав, %: железа до 99,99; углерода 0,0001; серы 0,0001; фосфора до 0,0002. Добавление в хлористый электролит глицерина и сахара может увеличить содержание углерода и повысить твердость осадков.
Процесс покрытия электролитическим железом осуществляют с использованием растворимых (стальных) и нерастворимых (угольных) электродов. При наращивании слоя покрытия с помощью нерастворимых электродов необходимо систематическое корректирование состава электролита по мере истощения раствора.
Осадок электролитического железа, полученный в концентрированной хлористой ванне при температуре, близкой к температуре кипения, и высокой плотности тока (10--12 А/дм2), характеризуется пластичностью и мелкозернистой структурой. При осаждении в сернокислых растворах при этих же режимах создаются более хрупкие и крупнокристаллические осадки.
В сернокислых ваннах получают пластичные осадки железа при нормальной температуре и низких плотностях тока (0,1--0,2 А/дм2). Хрупкость электролитического железа объясняется его способностью поглощать водород. В электролитическом железе, полученном из хлористых электролитов при температуре 100 °С, содержится лишь 0,002--0,003 % водорода. Электролитическое железо,, осажденное из сернокислых растворов при 18 °С, содержит 0,085 % водорода.
Твердость электролитического железа зависит от состава электролита и режима электролиза. В случае применения хлористых электролитов осажденный металл имеет твердость 100--400 НВ, а при использовании сернокислых электролитов - твердость 200--300 НВ. В хлористых электролитах твердость осажденного железа воз--растает с уменьшением концентрации хлористого железа и соляной кислоты, а также при увеличении катодной плотности тока и понижении температуры электролита. Температура электролита оказывает наиболее существенное влияние на твердость осажденного покрытия. Так,, в хлористом электролите (400 г/л FеСl2, 10 г/л НаСl и 1 г/л НСl) при понижении его температуры всего на 10 °С твердость осадка повышается на 40--60 единиц. При дальнейшем снижении температуры до 75 °С твердость повышается до 300 НВ. Однако снижение температуры раствора приводит одновременно - к увеличению хрупкости электролитического железа и большему содержанию водорода. Нагрев уменьшает хрупкость деталей и количество содержащегося в слое водорода. Повышение температуры до 500--600 °С снижает твердость электролитического осадка железа на 40--45 %.
Для катодного осадка электролитического железа характерны значительные внутренние напряжения. При, железнении в хлористых электролитах при температуре 95 °С и плотности тока 5 А/дм2 остаточные напряжения в осажденном железе составляют примерно 150 МПа. При увеличении плотности тока до 20 А/дм2 напряжения возрастают до 370 МПа. В осадках, полученных из того же, электролита., то при температуре 102 °С и плоткостн тока 10 А/дм2 остаточные напряжения равны 120 МПа, В эт, их же осадках, полученных при температуре 75 °С, остаточные напряжения составляют 450 МПа. При дальнейшем понижении температуры остаточные напряжения повышаются настолько, что появляется опасность отслаивания покрытия. Отпуск деталей, покрытых электролитическим железом, при температуре 500--600 °С уменьшает остаточные напряжения на 15--20 %.
Предел прочности электролитического железа, осажденного из хлористого электролита, составляет 350--450 МПа, а относительное удлинение 5--10 %, т.е. от условий электролиза зависят как прочность, так и относительное Удлинение осажденного железа.
Технологический процесс железнения
|
|
| Операция | Последовательность операций в вариантах |
|
|
| первом | втором |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Очистка деталей от грязи и наела | 1 | 1 |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Механическая обработка Промывка органическим - растворителем Сушка | (2) (3) (4) | (2) (3) (4) |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Зачистка покрываемых поверхностей | (5) | (5) |
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Изоляция поверхностей, не подлежащих покрытию, и монтаж деталей в подвесные приспособления
Примечание. Цифры в скобках означают, что операции могут не выполняться при определенных конкретных условиях. Составы электролитов и режимы железнения
Типовой технологический процесс электролитического железнения. где д - толщина наращиваемого слоя железа, мм; р - плотность железа, г/см3; С - электрохимический эквивалент, г/ (А-ч); Dк - плотноcгь тока, А/дм2; з - выход по току, %. Электролиты для железнения по их химическому составу подразделяют на сульфатные, хлористые, смешанные и другие, по способу применения - на холодные и горячие. В холодных электролитах процесс железнения проводят при малой плотности тока. Скорость осаждения металла в этих электролитах не превышает 100-130 мкм/ч. В электролитах, нагретых до 50-105°С, электролиз; протекает при высоких плотностях тока (10-20 А/дм2); | скорость отложения металла значительно повышается. Для получения толстого слоя осадка при восстановлении размеров детали чаще всего применяют хлористые электролиты, содержащие, г/л: хлористого железа 200-250, хлористого марганца 50-70, соляной кислоты 0,8-1,0.Режим осаждения: нагрев до 55-65 °С, плотность тока 25-35 А/дм2. Электролит каждую неделю необходимо фильтровать. Применяют электролит и другого состава, содержащий, г/л: хлористого железа 200, хлористого калия 270, муравьиной кислоты 5-20. Режим осаждения: водородный показатель электролита рН 3,5, температура электролита 55-60 °С, плотность тока при отсутствии перемешивания и фильтрации 10 А/дм2. В этом электролите получают осадки твердостью до 800 НВ и надежной связью с поверхностью наращиваемой детали. Соотношение анодных и катодных поверхностей 1: 1. При этом обязательно перенасыщение электролита хлористым калием. В этом же электролите при движении катодных штанг и фильтрации электролита плотность тока можно повысить до 12-15 А/дм2. Применяется также электролит с содержанием, г/л: хлористого железа 500-700, соляной кислоты 1-3. Режим осаждения: температура электролита 90 °С, плотность тока 10--20 А/дм2, выход по току 95 %. Находят применение электролиты, приведенные ниже: 1) 400 г/л хлористого железа, 2 г/л соляной кислоты и 150 г/л хлористого натрия; режим осаждения: нагрев до 90 °С; плотность тока 4--6 А/дм2; твердость получаемого покрытия 650--700 НВ; перед железнением в течение 5 мин проводят анодное травление в смеси концентрированных ортофосфорной и серной кислот, взятых в отношении 4: 1 (объемные доли), при анодной плотности тока 10-25 А/дм2; 2) 300 г/л борфтористоводородного железа, 18 г/л борной кислоты и 1-2 г/л свободной борфтористоводородной кислоты. Режим осаждения: нагрев до 20-60 °С; плотность тока 2--12 А/дм2; рН 3,5; электролит устойчив против окисления и характеризуется хорошей рассеивающей способностью; при перемешивании электролита допускается увеличение плотности тока в 1,2-1,5 раза. При восстановлении изношенных деталей железнением иногда возникает необходимость снятия неполноценного слоя электролитического железа. Для этой цели применяют раствор, содержащий, %: хлористого железа 3, соляной кислоты 3, воды 94 (температура раствора 60-90 °С), или раствор, содержащий, г/л: щавелевой кислоты 25, перекиси водорода 13, серной кислоты 0,1 (плотность 1,84 г/см3), вода - остальное (температура раствора 18-25 °С). Затем деталь подвергают анодной обработке в 30 % -ном растворе серной кислоты. Электролит для железнения необходимо выбирать с учетом возможности подбора соответствующих материалов для изготовления ванн. Сернокислые и хлористые электролиты при повышенной температуре агрессивны к металлам. Процесс наращивания элемента детали железом упрощается при применении борфтористоводородных электролитов. Из сернокислых электролитов, применяемых на практике, наибольшее распространение получили растворы, в которых процесс производится без нагрева электролита или при несколько повышенной температуре. Сернокислый электролит, железнение в котором можно проводить без нагрева, содержит, г/л: закисного сернокислого железа 180-200, сернокислого магния 40-50, двууглекислого натрия 25--30. Режим осаждения: температура раствора 18-20 °С, плотность тока 0,1 - 0,15А/дм2. Сернокислый нагреваемый электролит имеет следующий состав, г/л: сернокислого железа 150, сернокислого натрия 100, серной кислоты 1. Режим осаждения: температура раствора 60-70 °С, плотность тока 5-10 А/дм2, кислотность раствора рН 2,4-2,5. Резкие колебания температуры при железнении в горячих электролитах могут вызвать колебания напряжений по толщине слоя осадков. Поэтому возможно растрескивание и отслаивание покрытия. При наращивании деталей нельзя допускать колебаний температуры более ±2°С. Колебания плотности тока в меньшей степени влияют на изменение свойств покрытия, чем температура. Однако желательно, чтобы не было и значительных колебаний плотности тока. При осаждении электролитического железа необходимо избегать выключения тока. При длительной работе с перерывами тока следует перед каждым продолжением осаждения проводить анодную обработку детали в том же электролите в течение 1-2 мин при плотности тока 30-40 А/дм2. После анодного травления изменяют полярность тока, продолжая осаждение металла. Вначале применяют осаждение при плотности тока, в 2 раза меньшей по сравнению с заданной, а затем через 1--2 мин переходят к нормальному режиму. Перед помещением в ванну деталей, подвергающихся железнению в горячих электролитах, необходимо производить кратковременный их прогрев (до температуры электролиза) в течение 3-5 мин до включения тока 3.3 Технологическое оборудование А) Оборудование необходимое для замены деталей подвергающийся износу, в частности золотниковой пары: Учитывая, что золотниковые пары собираются методом селективной сборки и зазор между втулкой и золотником составляет 0,6-1,8 мкм, замена золотниковых пар должна производится комплектно, замена только одной детали (например, золотника) на другую не допускается. 1. Стенд КИ, позволяет регулировать гидрораспределители с достаточно большим количеством секций, а так же внешней системой смазки. К тому же стенд позволяет проводить испытания гидравлических насосов и фильтров, позволяет своевременно выявить возможные недочеты вызванные заменой золотниковой пары, в значительной степени уменьшает стоимость и количество специализированного оборудования. 2. Стенд верстачного типа, состоит из 5 специализированных приборов и инструментов; габариты: 1500х800х1242 мм; облегчает разборочно-сборочные работы по гидрораспределителям при замене золотниковых пар, втулок и др. 3. Комплект гаечных ключей двухсторонних (8 предметов): 6х8-27х30 МОД. И 105М-1 4. Комплект для напрессовки золотников на втулки. Б) Оборудование и материалы необходимое для гальванирования: 1. Промывочные ванны, бензиновые, керосиновые, водные 2. Помещение для сушки деталей, компрессор для продувки деталей горячим воздухом 3. Электромагнит, для выявления дефектов на детали 4. Шлифовальные и полировочные станки 5. полихлорвиниловая пленка, перхлорвиниловый лак или цапонлак 9-32, клей АК-20, клей БФ, для изоляции деталей и подвесочных приспособлений. 6. Печь для сушки после предварительной обработки 7. Набор мерительного инструмента для контрольного замера деталей 8. Гальваническая ванна, 9. Катодная штанга, анодная штанга, анод, винипластовый диск, червяк соединительная плавка 10. Ряд химрастворов, кислот, щелочей 2.2 Пояснительная записка Планировка участка по восстановлению, деталей подверженных износу, Гальваническим методом
3.4 Расчет производственных площадей Расчет производственных площадей производиться исходя из занимаемой оборудованием площади, в расчет берётся оборудование на котором регулярно производятся работы и которое требует постоянного контроля. Все размеры приведены в метрах.
Общая рабочая площадь м2: Fоб.= 1.2+2.5+2.5+0.5+0.8+0.4+4.5+0.5+1.8= 14.7 м2 4. Техника безопасности ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ САНИТАРИЯ В ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ЦЕХАХ В гальванических цехах используются вещества, большинство которых являются вредными. Производственные условия отличаются повышенной влажностью, значительной концентрацией вредных паров и газов, дисперсных туманов и брызг электролитов. Поэтому гальванические цехи относятся к вредным участкам производства, где необходимо постоянное соблюдение мер предосторожности и правил техники безопасности. ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ НА ГАЛЬВАНИЧЕСКИХ ВАННАХ К работе на гальванических ваннах следует приступать только после прохождения инструктажа на рабочем месте и освоения безопасных способов и приемов ее выполнения. Все работающие в гальваническом цехе должны соблюдать следующие правила безопасности: выполнять только порученную работу; работать на исправном оборудовании, пользуясь исправными инструментами и приспособлениями; использовать инструмент только по его прямому назначению; обо всех неисправностях и возникшей во время работы опасности для окружающих (отсутствие ограждений, неизолированные электропровода и токоведущие части оборудования, инструментов и т.д.) немедленно сообщать мастеру; не поднимать тяжести сверх допустимой нормы (20 кг для женщин и 50 кг для мужчин); в случае заболевания или даже незначительной травмы прекратить работу, сообщить мастеру и обратиться в медпункт; в рабочем помещении не хранить личные вещи, не принимать пищу и воду, не курить. Перед началом работы следует: надевать рабочую одежду (халат, фартук, нарукавники, резиновые сапоги и перчатки, защитные очки) в зависимости от характера выполняемой работы; внимательно осмотреть рабочее место и привести его в порядок: убрать все лишние предметы; разложить инструменты, приспособления, необходимые для работы материалы и детали в удобном и безопасном порядке, придерживаясь принципа: то, что берется левой рукой, должно находиться слева, а то, что правой, - справа; подготовить индивидуальные средства защиты и проверить их исправность; проверить, чтобы пол возле рабочего места был чистым, сухим, не загроможденным, а подвижная решетка - исправной; включить вентиляцию. Во время работы необходимо: содержать рабочее место в чистоте и порядке; свое¬временно очищать его от пролитого электролита и других загрязнений; не загромождать проходы и проезды, аккуратно складывать материалы и изделия, чтобы они не разваливались; следить за исправностью оборудования, не допускать утечки электролитов; заполнять ванны электролитами только при включенной приточно-вытяжной вентиляции под наблюдением мастера; при составлении электролита кислоту добавлять к холодной воде и ни в коем случае не наоборот, так как это может привести к выбросу кислоты из сосуда; кислоту лить в воду тонкой струей, все время тщательно перемешивая раствор (добавлять кислоту к нагретой воде не допускается); при приготовлении смесей кислот последней следует наливать серную кислоту; пролитые кислоты и щелочи должны быть немедленно нейтрализованы и убраны: концентрированные кислоты обильно разбавляют водой, засыпают мелом до полной нейтрализации, затем полученную соль сметают и убирают; переносить бутыли с кислотами разрешается только в исключительных случаях и на близкие расстояния, при этом бутыли переносят два человека на специальных носилках, переносить бутыль с кислотой на спине, плечах или прижатой к груди запрещается; попавшие на открытые части тела брызги кислого электролита нужно смыть обильной струей воды, а затем 2 % -ным раствором соды и снова водой, брызги хромового электролита - 5 % -ным раствором гипосульфата, а электролита для оксидирования - водой; во всех случаях при попадании на тело кислоты или щелочи необходимо немедленно обработать пораженный участок водой (в течение 10 мин); для промывки глаз должны использоваться фонтанчики, установленные на рабочих местах; необходимо помнить, что всякое предварительное протирание облитых кислотой или щелочью участков кожи только усугубляет ожог; во избежание падения деталей в ванну с электролитом осмотр, чистка и закрепление их в приспособлении над поверхностью ванны запрещается; при извлечении деталей из ванны необходимо сделать выдержку для стекания электролита в ванну; штанги, подвески и аноды нужно чистить только мок¬рым способом, так как пыль цветных металлов ядовита и вдыхание ее может вызвать отравление; для извлечения деталей из ванны следует пользоваться специальными приспособлениями или инструментами - магнитами, щипцами, совками; кислоты и щелочи, хранящиеся в бутылях, бидонах, канистрах или бочках на складах, цеховых или заводских площадках, должны иметь бирки или этикетки с четким обозначением наименования продукта; если надпись стерлась или бирки и этикетки отсутствуют, то их нужно восстановить, для этого отбирают пробы и проводят анализ продуктов в химических лабораториях; случайные повреждения кожи рук необходимо немедленно защитить водонепроницаемым бинтом или обратиться в медпункт; спецодежду, загрязненную кислотами, щелочами и другими химическими веществами, следует немедленно снять и сдать в стирку. После окончания работы нужно: обесточить ванны, перекрыть воду и пар; убрать рабочее место, почистить шланги, вынуть из ванны аноды и промыть трапы и пол; убрать детали, приспособления и инструменты в от¬веденные места; снять спецодежду и защитные средства, почистить и сложить их; вымыть руки и лицо теплой водой с мылом или принять душ. 4.1 Пожарная безопасность Гальванические цеха оснащаются соответственно со всеми правилами пожарной безопасности. Само производство не несет практически никакой опасности возникновения пожара. 4.2 Экологичность Все химрастворы, кислоты и щелочи, используються неоднократно, а со времени при окончании ресурса, утилизируются в соответствии с прописанными правилами и законами. Используемая литература 1. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: Учебник для машиностроительных вузов/ Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. - 2-е изд., перераб. - М.: Машиностроение, 1982. 2. Гейер В.Г., Дулин В.С., Заря А.Н. Гидравлика и гидропривод: Учеб для вузов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1991. 3. Лепешкин А.В., Михайлин А.А., Шейпак А.А. Гидравлика и гидропневмопривод: Учебник, ч.2. Гидравлические машины и гидропневмопривод. / под ред. А.А. Шейпака. - М.: МГИУ, 2003. - 352 с. 4. Молодык Н.В., Зенкин А.С. Восстановление деталей машин. М.: Машиностроение, 1989.480 с. 5. Грилихес С.Я., Тихонов К.И. Электролитические и химические покрытия. Л.: Химия, 1990, 288 с. 6. Атлас дорожных машин и оборудования 7. Ресурсы сети Internet. 2. Реферат Управление лесами 3. Реферат Анализ использование материальных ресурсов 4. Реферат Гетманская столица заповедник 5. Диплом Лівобережне козацьке військо доби Руїни 6. Реферат на тему Trip Through The Soft Soft Sand Essay 7. Реферат на тему Mohandes Ghandi Essay Research Paper Mohandas GandhiGandi 8. Реферат на тему The King And The French Rev Essay 9. Реферат на тему Lesson Plan Essay Research Paper Lesson Plan 10. Реферат Битва при Треббии 1799 |
