- •С.Ю. Жачкин восстановление деталей машин композитным хромовым покрытием
- •Воронеж 2009
- •Введение
- •1.2. Характеристики электролитов, используемых при восстановлении деталей хромированием
- •1.3. Способы, применяемые для интенсификации процесса восстановления с одновременным повышением качества покрытий
- •1.3.1. Стандартные комбинированные покрытия
- •1.3.2. Покрытия, получаемые с одновременным механическим воздействием на деталь
- •1.4. Область применения восстановления хромированием
- •2.Теоретические вопросы восстановления гальваническим хромом по методу гко
- •2.1. Теория осаждения гальванического хрома
- •2.2. Теоретические предпосылки разработки метода гко
- •2.3. Особенности моделирования механического контакта при восстановлении методом гальвано контактной обработки
- •2.4. Методы корректировки механических параметров при гальваноконтактном восстановлении
- •3. Расчет режимов технологического процесса восстановления деталей гальвано контактным методом.
- •3.1. Расчет электрических и химических параметров
- •3.2. Расчет механических параметров обработки
- •3.3. Приготовление и корректировка рабочих сред
- •3.4. Расход рабочей среды
- •3.4.1. Пути уменьшения уноса электролита
- •4. Оборудование для применения метода
- •4.1. Ванны
- •4.2. Источники питания
- •4.3. Схемы электрических соединений
- •4.4. Регулирующая аппаратура
- •4.5. Оборудование для очистки электролита
- •4.6. Вентиляция
- •4.7. Специальное оборудование
- •5. Исследование физико-механических свойств получаемых покрытий
- •5.1. Исследование влияния режимов гко на наводороживание основного металла
- •5.2. Исследование влияния режимов гко на микротвердость покрытий
- •5.3. Исследование влияния основных показателей гко на остаточные напряжения в покрытии
- •5.4 Экспериментальные исследования остаточных напряжений в покрытии при восстановлении деталей методом гко
- •6. Влияние технологии восстановления на эксплуатационные характеристики деталей
- •6.1. Методика исследований
- •6.2. Исследование коррозионной стойкости покрытия
- •6.3. Исследование износостойкости покрытий
- •6.4. Исследование отражательной способности
- •6.5. Исследование герметичности покрытий
- •7. Опыт использования результатов в производстве
- •7.1. Особенности восстановления различных типов поверхностей
- •7.2 Типовые детали, восстанавливаемые методом гко
- •7.2.1. Восстановление штоков амортизаторов шасси
- •7.2.2. Восстановление штоков гидропневморегулирующей
- •7.2.3. Восстановление силовых гидравлических штоков
- •7.2.4. Восстановление штамповой оснастки
- •7.3. Технологические показатели процесса восстановления методом гко
- •7.4. Типовой технологический процесс восстановления деталей методом гко
- •7.5. Организация гальванического восстановительного участка
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
4.5. Оборудование для очистки электролита
В условиях ремонтного производства пользуются периодической фильтрацией электролита при помощи его отстоя в баке и слива из него в рабочую ванну через простейший рамочный суконный фильтр.
Применяют также переносные и передвижные фильтрационные установки, состоящие из насоса и фильтра. В этом случае электролит откачивают, со дна ванны, пропускают через фильтр и очищенным подают в верхнюю часть ванны. Наиболее тщательной очистки электролита достигают при помощи фильтр-пресса, состоящего из чередующихся рам и плит, между которыми проложена фильтрующая ткань (сукно, полотно, хлориновая ткань и т. д.). Электролит под давлением 0,3... 0,5 МПа подается шестеренчатым текстолитовым насосом из ванны в пространство между рамами, проходит через фильтрующую ткань и очищается от загрязнении. Очищенный электролит собирается по каналам плит в общую отводную трубу и сливается в ванну. Производительность фильтр-пресса составляет 5 м3/ч. Для перекачивания электролитов при их приготовлении и фильтрации, а также при проточном осаждении металлов применяют насосы, изготовленные из химически стойких материалов. Для ремонтного производства наиболее, подходящими являются насосы: 1,5 КХП-2 (изготовлен из фаолита), производительность 1 м3/ч; ЦКН-7 (изготовлен из керамики), производительность 7 м3/ч; 1,5 Х-6Д-1-41, производительность 8,64 м3/ч.
4.6. Вентиляция
В приточно-вытяжной системе вентиляции гальванических цехов и участков для отсоса воздуха применяют центробежные вентиляторы, которые в зависимости от напора разделяются на:
1) вентиляторы низкого давления—до 1 кПа;
2) вентиляторы среднего давления—до 3 кПа;
3) вентиляторы высокого давления—до 15 кПа.
Вентиляторы приводятся в движение электродвигателями и поставляются комплектно с ними. Выпускают вентиляторы типа ВРМ низкого давления; Ц7-40, Ц9-55, Ц9-57, ВР и ЭВР, ВРС, Ц13-50 среднего давления; ВВД высокого давления.
4.7. Специальное оборудование
Для осуществления процесса непосредственного восстановления деталей гальваническими покрытиями без предварительной и последующей механической обработки необходимо применение специального оборудования, позволяющего управлять качеством осаждаемого покрытия в процессе его гальванического нанесения и придавать поверхностному слою необходимые физико-механические характеристики. Для реализации данной программы был спроектирован и изготовлен ряд установок для восстановления методом ГКО. Одна из них представлена на рис. 4.4.
Рис. 4.4. Экспериментальная установка ГКО-1
Установка, изготовленная в навесном исполнении к стационарной ванне хромирования, включает в себя раму, на которой установлены электродвигатели шпинделя и рамы возвратно-поступательного движения инструмента. На шпинделе установки установлен узел токоподвода с водяным охлаждением.
Все детали установки, соприкасающиеся с электролитом хромирования, изготовлены из титановых сплавов и фторопласта.
Технические характеристики установки:
-
Максимальный диаметр деталей, мм
Максимальная длина деталей, мм
Частота вращения шпинделя, об/мин
Число дв. ходов ин-та в мин
Давление инструмента, МПа
Максимальный ток, А
200
400
110
110
0,5-5,5
630
Однако данная установка имеет ряд недостатков, главным из которых является погрешность позиционирования плоской механической системы, проявляющаяся в отклонении движения инструмента вдоль обрабатываемой поверхности. Это обусловлено целым рядом причин: погрешность изготовления и сборки элементов системы, наличием ошибок управления и т.д. Анализ влияния на точность движения инструмента позиционирования зазоров в кинематических парах взаимодействия нескольких звеньев, сочлененных с зазором, чрезвычайно сложен. В общем случае он слагается из последовательности чередующихся интервалов движения, в течение которых звенья то находятся в контакте (интервал безотрывного движения), то свободно движутся одно относительно другого (интервал разрывного движения). В результате может оказаться, что звенья механизма совершают «в малом» уже не плоские, а пространственные движения. Кроме того, моменты входа звеньев в контакт могут сопровождаться их ударными взаимодействиями. Все это ведет к усложнению расчетов контактного взаимодействия инструмента и ухудшает физико-механические характеристики поверхностного слоя восстанавливаемой детали.
Для устранения негативных характеристик, присущих разработанной экспериментальной установке в ходе дальнейших исследований была спроектирована и изготовлена в металле опытная установка ГКО – 2 (рис. 4.5). Основным отличием этого оборудования является наличие стандартной кинематической базы, которая позволяет устранить все вышеперечисленные недостатки.
Рис. 4.5. Опытная установка ГКО - 2
Все детали установки, соприкасающиеся с электролитом хромирования, изготовлены из титановых сплавов и фторопласта.
Технические характеристики установки:
-
Максимальный диаметр деталей, мм
Максимальная длина деталей, мм
Частота вращения шпинделя, об/мин
Число дв. ходов ин-та в мин
Давление инструмента, МПа
Максимальный ток, А
400
500
110
110
0,1-5,0
630
Представленное оборудование дает возможность плавной и более точной регулировки давления инструмента на обрабатываемую поверхность по сравнению с предшествующими установками. Следящая система, обеспечивающая контролирование толщины наносимого покрытия, одновременно располагает возможностью настройки для контроля восстановления пространственной погрешности формы.