Проект восстановления гидроцилиндров лесных машин полимерными материалами

| |015 |Нагреть цилиндр в сборе с |Термошкаф | |То=18мин., Тв=2мин. t = |

| | |оснасткой | | |50oC |

| |020 |Приготовить полимерную композицию |Стеклянная тара |Деревянная палочка |Тщательно перемешать |

| | | | | |Состав композиции: |

|№ |№ |Наименование дефектов и технологи-|Оборудование и |Инструмент | |

|по-|опе-| |приспособления |рабочий и |Режимы |

|зи-| |ческих операций по их устранению | |измерительный | |

|ции|ра- | | | | |

| |ции | | | | |

| | | | | |ЭД2 - 0,915 кг |

| | | | | |пластификатор МГФ-9 - 0,138 |

| | | | | |кг |

| | | | | |графит - 0,138 кг |

| | | | | |отвердитель ПЭПА - 0,109 кг |

| | | | | |То=18мин., Тв=2мин. |

| |025 |Залить полимерную композицию в | | | |

| | |щелевой зазор |Стеклянная тара | |То=9мин., Тв=1мин. |

| |030 |Нагреть цилиндр в сборе с |Термошкаф | |То=18мин., Тв=2мин. t = |

| | |оснасткой | | |80oC |

| |035 |Произвести подпрессовку |Приспособление для | |подпрессовку производить до |

| | | |заливки полимерного | |соприкосновения |

| | | |материала | |подпрессовочной шайбы с |

| | | | | |гильзой цилиндра |

| | | | | |То=5мин., Тв=0,5мин. |

| |040 |Охладить цилиндр в сборе с | | |То=18мин., Тв=2мин. t = |

| | |оснасткой | | |10-20oC |

| |045 |Разобрать оснастку | | |То=4мин., Тв=0,5мин. |

|ЛТА |Операционная карта ремонта |Шток У 4560.096.230 |

|ТЛМиР |КАРТА ЭСКИЗОВ | |

О

п

е

р

а

ц

и

о

н

н

а

я

к

а

р

т

а

р

е

м

о

н

т

а

Д

е

т

а

л

ь

:

Ш

т

о

к

У

4

5

6

0

.

0

9

6

.

2

3

0

М

а

т

е

р

и

а

л

:

С

т

а

л

ь

4

5

Г

О

С

Т

1

0

5

0

-

7

4

Т

в

е

р

д

о

с

т

ь

:

H

B

2

4

0

|№ |№ |Наименование дефектов и технологи-|Оборудование и |Инструмент | |

|по-|опе-| |приспособления |рабочий и |Режимы |

|зи-| |ческих операций по их устранению | |измерительный | |

|ции|ра- | | | | |

| |ции | | | | |

|1,2| |Операционная карта восстановления | | | |

| | |изношенной и подготовленной | | | |

| | |поверхности | | | |

| | |штока хромированием | | | |

| |005 |Хромировать шток |Ванна хромирования | |Состав электролита: |

| | | | | |Хромовый ангидрид - 190 г/л |

| | | | | |Серная кислота - 1 г/л |

| | | | | |Кремнефторид натрия - 5 г/л |

| | | | | |Бихромат натрия - 30 г/л |

| | | | | |Кадмий металлический - 15 |

| | | | | |г/л |

| | | | | |I=1573A, Dк=55A/дм2, U=8В, |

| | | | | |То=290мин., Тв=5мин. t = |

| | | | | |60oC |

| | | | | | |

3. Стенд для разборки и сборки гидроцилиндров.

3.1. Назначение и область применения стенда.

3.3. Устройство и работа стенда.

3.4. Расчет гидропривода механизма вытягивания-установки штока.

3.5. Электрическая схема стенда.

3.6. Расчеты на прочность и работоспособность

Определение диаметра гидравлических трубопроводов.

Расчет диаметра пальца

Расчет проушины на прочность

Расчет диаметра формующего стержня

Определение диаметра формующего стержня при помощи ЭВМ

Расчет толщины стенок формующего стержня

[pic]3.7. Разработка технологической оснастки.

4. Исследования эксплуатационных характеристик полимерных покрытий.

4.1. Выбор способа нанесения полимерного покрытия.

В настоящее время известно несколько способов нанесения полимерных

покрытий на внутренние цилиндрические поверхности, в частности:

1. Центробежный.

2. Нанесение покрытий в “кипящем слое”.

3. Электростатический метод напыления полимеров.

4. Футеровка цилиндров путем запрессовки тонкостенных полимерных

втулок с последующей механической обработкой.

5. Газопламенное напыление.

Для изготовления металлопластмассовых цилиндров наиболее пригодны

центробежный способ и способ запрессовки полимерных втулок в металлические

корпуса с последующей механической обработкой. Однако оба способа имеют

существенные недостатки. Так, например, при центробежном способе трудно

обеспечить высокую точность внутреннего диаметра цилиндра, низка

производительность, высока энергоемкость процесса и др. Запрессовка

тонкостенных втулок с последующим растачиванием нерациональна вследствие

большой трудоемкости.

В настоящее время наиболее приемлемым способом нанесения

полимерного покрытия является способ получения полимерных покрытий путем

отверждения полимерных композиций в щелевом зазоре.

Способ нанесения полимерного покрытия на внутренние поверхности

цилиндра состоит в заполнении жидкой полимерной композицией (с последующим

ее отверждением) щелевого зазора между покрываемой поверхностью,

соответственно подготовленной для обеспечения хорошей адгезии покрытия, и

поверхностью формующего элемента, имеющей высокую чистоту и обработанной с

целью исключения к ней адгезии полимера.

Сущность рассматриваемого способа заключается в следующем

(рис.4.1.). Металлический цилиндр 3, подлежащий облицовке пластмассой,

устанавливается на основании 4. Концентрично цилиндру здесь же укрепляется

центральный формующий стержень 2, имеющий диаметр несколько меньший, чем

размер внутреннего диаметра цилиндра. Для создания дополнительного объема

пластмассы с целью компенсации усадки на цилиндре имеется накладное кольцо

1. Кольцевой зазор 5 между внутренней поверхностью цилиндра и наружной

поверхностью стержня, определяющий толщину слоя покрытия 1-5 мм,

заполняется пластмассой. Для ограничений наносимого покрытия по высоте и

уплотнения его используется подпрессовочное кольцо 6, которое на некоторой

стадии полимеризации пластмассы устанавливается между стержнем и накладным

кольцом. Под действием необходимого усилия подпрессовочное кольцо, скользя

по стержню, осаживается до уровня цилиндра. При этом избыток массы

выдавливается в зазор между наружной поверхностью подпрессовочного кольца

и внутренней поверхностью накладного кольца.

После отверждения пластмассы приспособление разбирают. Механическая

обработка цилиндра с нанесенным слоем покрытия сводится к снятию фасок.

Применение способа обеспечивает высокую чистоту внутренних

поверхностей металлопластмассовых цилиндров, точность размеров внутренних

диаметров цилиндров, более высокую производительность и экономичность

изготовления металлопластмассовых цилиндров по сравнению с центробежным

способом нанесения полимерного покрытия.

4.2. Выбор полимерной композиции.

Для нанесения полимерного покрытия на внутренние поверхности

цилиндров способом свободной заливки полимерной композиции в щелевой зазор

с последующим отверждением удобны холоднотвердеющие пластмассы.

Исследовались композиции на основе акриловых и эпоксидных смол. К

акриловым пластмассам относятся бутакрил и

АСТ-Т. Акриловые пластмассы и пластмассы на основе эпоксидных смол

коррозионностойки, имеют удовлетворительные механические характеристики,

дают малую усадку, обладают малым влагопоглощением и хорошей адгезией

(прилипанием) к металлам.

Для улучшения антифрикционных свойств исследуемых пластмасс

использован серебристый графит ГОСТ 5279-61. Применение в качестве

наполнителя порошкообразного графита снижает усадку пластмассы, что

способствует повышению точности формования. Химическая стойкость покрытия

при таком наполнителе также возрастает.

Испытания показали, что для составления графитовых композиций на

основе акриловых смол оптимальным количеством графита следует считать 10

мас.ч., а для композиций на основе эпоксидных смол - 15 мас.ч. Такие

композиции обладают достаточно высокой адгезией (прилипанием) к поверхности

металлов, малой усадкой, высокими прочностными характеристиками, хорошими

антифрикционными свойствами.

Экспериментально установлено, что для получения полимерных покрытий

наилучшими являются композиции состава (мас.ч.):

а) бутакрил (порошок) - 100, бутакрил (жидкость) - 100, графит ГОСТ

5279-61-10;

б) АСТ-Т (порошок) -85, АСТ-Т (жидкость) - 85, графит ГОСТ 5279-61-

10;

в) ЭД-20 - 100, пластификатор МГФ-9 - 15, графит (ГОСТ 5279-61) -

15, отвердитель - полиэтиленполиамин (ПЭПА) - 12 -15.

4.3. Точность цилиндров.

Внутренняя поверхность цилиндра, облицованного полимерной

композицией, не подвергается механической обработке. Для получения

требуемой точности цилиндров необходимо было установить факторы, влияющие

на точность формования покрытия.

При нанесении полимерного покрытия на внутреннюю цилиндрическую

поверхность формующим элементом служит стержень, устанавливаемый

концентрично относительно поверхности. При отвердении полимерной композиции

в щелевом зазоре ее усадка направлена по нормали к поверхности цилиндра.

После отверждения полимерной композиции внутренний диаметр футерованного

цилиндра будет больше диаметра формующего стержня на величину

[pic], (4.1.)

где [pic] - усадка полимера в первые сутки после нанесения покрытия;

[pic] - усадка за время [pic].

Величина [pic] не зависит от диаметра цилиндра, но прямо

пропорциональна толщине слоя полимерного покрытия:

[pic], (4.2.)

где ky - коэффициент пропорциональности, выражающий несвободную усадку

полимера;

t - толщина слоя полимерного покрытия.

Величина ky равна сумме величин ky24 и ky[pic], выражающих усадку

через сутки после нанесения полимерного покрытия и усадку за время [pic],

т.е.

ky=ky24+ky[pic].

(4.3.)

Значения k для ряда полимерных композиций, применяемых с целью

нанесения покрытия, приведены в табл. 4.1.

Таблица 4.1.

Определение коэффициентов усадки.

|Примерная композиция |ky24 |ky[pic|ky=ky24+ky[pic] |

| | |] | |

|АСТ-Т + 10% графита |0,017 |0,005 |0,022 |

|Бутакрил + 10% графита |0,017 |0,005 |0,022 |

|ЭД-20 + 15% графита, отвердитель |0,015 |0,005 |0,020 |

|ПЭПА | | | |

Анализ данных измерений внутренних диаметров цилиндров с

полимерными покрытиями показал, что рассеивание величины усадки подчиняется

закону нормального распределения. Основные статистические характеристики,

определяющие распределение исследуемых размеров - центр группирования [pic]

и среднее квадратическое отклонение [pic], выражены следующими

соотношениями:

[pic], (4.4.)

где ky - коэффициент пропорциональности, значения которого для ряда

полимерных композиций приведены в табл. 4.1;

t - толщина слоя полимерного покрытия;

[pic], (4.5.)

где [pic], [pic] - верхняя и нижняя границы рассеивания величины усадки.

Границы рассеивания [pic] также пропорциональны толщине полимерного

покрытия, т.е.

[pic], (4.6.)

где ky2 - коэффициент пропорциональности;

t - толщина слоя покрытия;

[pic], (4.7.)

где ky1 - коэффициент пропорциональности;

t - толщина слоя покрытия.

Среднее квадратическое отклонение [pic] выражается зависимостью

[pic][pic]. (4.8.)

Значения коэффициентов ky, ky1и ky2 для ряда композиций приведены в

табл. 4.2.

Таблица 4.2.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6