СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОТВЕРСТИЙ В КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЯХ Российский патент 2009 года по МПК B23P6/00 B23H5/00 

Описание патента на изобретение RU2360777C1

Изобретение относится к области машиностроения и ремонта деталей машин, а именно к восстановлению посадочных отверстий корпусов, и может быть использовано при ремонте редукторов, картеров коробок передач, задних мостов, двигателей, компрессоров.

Известен способ восстановления отверстий в корпусных деталях порошковыми эпоксидными композициями в электростатическом поле, заключающийся в механической подготовке отверстий (расточке), предварительном нагреве детали, нанесении покрытия, его отверждении и последующей механической обработки (см. Технологические рекомендации по применению методов восстановления деталей машин. - М.: ГОСНИТИ, 1976. - 182 с.).

Однако способ отличается значительной трудоемкостью, требует применения специального оборудования. Реализация данного способа требует особых условий организации труда, поскольку применяемые полимерные материалы относятся к классу особо опасных веществ. Полученные покрытия имеют недостаточную адгезию с материалом детали и не могут применяться для тяжело нагруженных соединений.

Известен способ восстановления отверстий в тяжело нагруженных корпусных деталях, заключающийся в предварительном нанесении на поверхность отверстия покрытия электроискровым методом электродом из нихрома сечением 20-25 мм2 при частоте импульсов 200-250 Гц и токе 5-10 А, его расточку и последующее нанесение полимерной композиции, содержащей анаэробный герметик Анатерм-6В, железный порошок, тальк, и формование ее оправкой, установленной на опоры, привязанные к заводским технологическим базам (RU 2220834, МПК-7 В23Н 9/00, В23Р 6/00, опубл. 10.01.2004).

Однако применение данного способа возможно только для разъемных подшипниковых опор, требует дорогостоящей калибрующей технологической оснастки. Применяемый анаэробный герметик Анатерм-6В как основа полимерной композиции отличается высокой стоимостью, а сама композиция имеет длительное время полимеризации, невысокую жесткость при высоких температурах эксплуатации, что может привести к потере пространственно-геометрической точности отверстий при эксплуатации отремонтированной сборочной единицы.

Технический результат заключается в снижении себестоимости ремонта, повышении эксплуатационной размерной точности восстановленных полимерными композициями посадочных отверстий корпусных деталей как с разъемными, так и неразъемными подшипниковыми опорами.

Сущность изобретения заключается в том, что в способе восстановления отверстий в корпусных деталях, включающем предварительное нанесение на поверхность отверстия электроискровым методом покрытия электродом из нихрома, его расточку и последующее нанесение полимерной композиции, в качестве которой используют клей-компаунд Анатерм-203, который после полимеризации дополнительно растачивают в номинальный размер.

Способ осуществляют следующим образом. На поверхность изношенных отверстий корпусной детали с помощью установки «Элитрон-52Б» наносят электроискровым методом покрытие вращающимся вокруг своей оси с частотой 200-700 с-1 и вибрирующим с частотой 200-250 Гц электродом из нихрома Х20Н80 сечением 20-25 мм2; напряжение холостого хода 10-200 В, ток 5-20 А. Электрод-инструмент перемещают по поверхности детали в поперечном и продольном направлениях с частотой 2-1000 Гц и амплитудой 1-100 мкм в течение удельного времени 0,6-10,0 мин/см2. После этого восстановленные поверхности отверстий растачивают борштангой на горизонтальном расточном станке под увеличенный на 0,05-0,1 мм диаметр с базированием корпусной детали по заводским технологическим базам. Затем на поверхность отверстий наносят слой клея-компаунда Анатерм-203. После его полимеризации поверхности отверстий повторно растачивают на том же станке в номинальный размер.

Как показали исследования, клей-компаунд имеет меньшие величины упругой и пластической деформации в рабочих диапазонах температур за счет более высокого модуля упругости, начальной и конечной вязкости материала. В табл.1 представлены реокинетические константы полимерных материалов при удельной нагрузке 35 МПа.

Таблица 1 Наименование полимера Температура испытания, °С Модуль упругости, МПа Коэффициент начальной вязкости, 104 МПа·с Коэффициент конечной вязкости, 107 МПа·с Композиция на основе Анатерм-6В (прототип) 50 4833 21,74 5,00 80 2029 8,80 2,50 110 729 3,20 1,67 Клей-компаунд А-203 50 5182 32,87 5,24 80 3841 21,08 2,71 110 2793 18,18 1,79

Вязкоупругие и термомеханические свойства полимерных материалов исследовались по следующей методике. Полимерный образец, представляющий собой цилиндр диаметром 12±0,1 мм и высотой 15±0,1 мм, изготавливали в полихлорвиниловой пресс-форме при нормальных условиях полимеризации материала. Высоту и диаметр образцов измеряли с помощью толщиномера ТН 10 60 Т ГОСТ 11358-74 с ценой деления шкалы 0,01 мм, диапазоном измерения 10-20 мм и контактным усилием 30±2 г. С целью обеспечения однородного поля деформаций торцы образцов смазывали силиконовым маслом.

Полимерные образцы подвергали сжатию в оправке, при этом фиксировали деформацию образца, величину, скорость и время приложения нагрузки, температуру испытания.

В качестве нагружающего устройства в условиях одноосного сжатия использовали модернизированный твердомер ТП, способный создавать значительную регулируемую осевую нагрузку, снабженный нагревательным устройством, системой регулирования и контроля температуры. Продольную деформацию образца фиксировали с помощью индукционного датчика перемещений с погрешностью измерения ±0,5 мкм, сигнал от которого подавали на усилитель и, далее, на светолучевой осциллограф НО 71.6 М. Поперечная величина деформации образца замерялась индикаторной скобой с точностью ±0,002 мм при свободном (без матрицы) нагружении образца. Для осуществления мгновенного нагружения плечо силового привода прибора было снабжено упором. Постоянное нормированное усилие сжатия на образец осуществляли с помощью грузов, размещенных на нагрузочной штанге силового привода твердомера.

Нагревательный элемент устанавливали на матрицу. Задание температурного режима и его регулирование осуществляли с помощью термопары ТХК-2488 ТУ 25-7363.041-89 с рабочим диапазоном температур от - 40°С до +375°С и номинальными статическими характеристиками преобразования Е, класс допуска 1 по ГОСТ Р5043-92 (предел допускаемых отклонений ±1,5°С), милливольтметра для измерения и регулирования температуры типа Ш4541 ГОСТ 9736-80 с допускаемой погрешностью показаний от нормирующего значения ±1,0% и реле промежуточного серии РП-21 ТУ 16-523.593-80.

После нагрева образцов до заданной температуры в течение контрольного времени (20 мин) упор нагружающего рычага твердомера резко выдергивали, в результате чего реализовывалось мгновенное нагружение образца. Процесс деформирования образцов регистрировался с помощью светолучевого осциллографа. По истечении заданного (из условия ограничения деформации образца не более 15-20%) времени испытания образец извлекали из матрицы и после отдыха в течение 12 часов измеряли его высоту.

Обработку результатов эксперимента осуществляли по схеме, учитывая ряд положений теории упругости и пластичности.

Анализ полученных результатов показывает, что клей-компаунд Анатерм-203 имеет при температуре испытания 110°С значения модуля упругости в 3,8, начальной вязкости в 5,7, конечной вязкости в 1,1 раза больше, чем полимерная композиция на основе Анатерм-6В.

По сравнению с известными решениями предлагаемый способ позволяет снизить себестоимость восстановления в среднем в 4 раза в связи с тем, что из технологии исключается применение специальной калибрующей технологической оснастки, а также в связи с использованием более дешевого полимерного материала (стоимость Анатерм-203 в четыре раза ниже стоимости Анатерм-6В). Кроме того, предлагаемый способ позволяет обеспечить допустимую размерную точность соединения на протяжении всего времени его эксплуатации.

Похожие патенты RU2360777C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОТВЕРСТИЙ В ТЯЖЕЛОНАГРУЖЕННЫХ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЯХ 2002
  • Котин А.В.
  • Бурумкулов Ф.Х.
  • Сенин П.В.
  • Грузинцев А.П.
  • Кисняшкин С.С.
  • Сысуев С.Б.
RU2220834C2
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОТВЕРСТИЙ В КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЯХ 2000
  • Бурумкулов Ф.Х.
  • Сенин П.В.
  • Котин А.В.
RU2172234C1
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ КОРЕННЫХ ОПОР БЛОКОВ ДВИГАТЕЛЕЙ 2014
  • Сенин Пётр Васильевич
  • Раков Николай Викторович
  • Величко Сергей Анатольевич
RU2552613C1
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОТВЕРСТИЙ В КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЯХ ПУТЕМ НАНЕСЕНИЯ ПОЛИМЕРНОЙ КОМПОЗИЦИИ 2000
  • Ивченко Д.И.
  • Денисов В.А.
  • Колчаев А.М.
  • Дорджин Г.С.
  • Русакова Ж.П.
  • Русаков М.А.
RU2186669C2
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОТВЕРСТИЙ ДЕТАЛЕЙ 2001
  • Бурумкулов Ф.Х.
  • Сенин П.В.
  • Денисов В.А.
  • Ивченко Д.И.
  • Кильмяшкин Е.А.
RU2191671C1
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОТВЕРСТИЙ В КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЯХ ПУТЕМ НАНЕСЕНИЯ ПОЛИМЕРНОЙ КОМПОЗИЦИИ 2007
  • Ивченко Дмитрий Иванович
  • Медведев Евгений Викторович
RU2399473C2
Способ восстановления отверстий в корпусных деталях путем нанесения полимерной композиции 1988
  • Лезин Петр Петрович
  • Котин Александр Владимирович
  • Василькин Юрий Иванович
  • Крисанов Александр Александрович
  • Панков Алексей Иванович
  • Феофанов Валерий Александрович
SU1712118A1
Способ восстановления отверстий корпусных деталей 1988
  • Котин Александр Владимирович
  • Шепс Эвальд Рейнгольдович
SU1632722A1
СПОСОБ РЕМОНТА ГИДРОЦИЛИНДРОВ 2011
  • Величко Сергей Анатольевич
  • Бурумкулов Фархад Хикматович
  • Чумаков Петр Васильевич
RU2476299C1
СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ НЕРАЗЪЕМНЫХ ПОДШИПНИКОВ СКОЛЬЖЕНИЯ 2005
  • Коломейченко Александр Викторович
  • Кузнецов Юрий Алексеевич
  • Титов Николай Владимирович
  • Гринёв Алексей Юрьевич
RU2280550C1

Реферат патента 2009 года СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОТВЕРСТИЙ В КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЯХ

Изобретение относится к области машиностроения и ремонта деталей машин. Способ включает предварительное нанесение на поверхность отверстия электроискровым методом покрытия электродом из нихрома, его расточку и последующее нанесение клея-компаунда Анатерм-203. После его полимеризации отверстие дополнительно растачивают в номинальный размер. Обеспечивается снижение себестоимости и повышение точности восстановления отверстий. 1 табл.

Формула изобретения RU 2 360 777 C1

Способ восстановления отверстий в корпусных деталях, включающий предварительное нанесение на поверхность отверстия покрытия электроискровым методом электродом из нихрома, расточку отверстия и последующее нанесение на его поверхность полимерной композиции, отличающийся тем, что в качестве полимерной композиции используют клей-компаунд Анатерм-203, после полимеризации которого восстанавливают номинальный размер отверстия дополнительной расточкой.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2009 года RU2360777C1

СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОТВЕРСТИЙ В ТЯЖЕЛОНАГРУЖЕННЫХ КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЯХ 2002
  • Котин А.В.
  • Бурумкулов Ф.Х.
  • Сенин П.В.
  • Грузинцев А.П.
  • Кисняшкин С.С.
  • Сысуев С.Б.
RU2220834C2
Способ восстановления отверстий корпусных деталей 1988
  • Котин Александр Владимирович
  • Шепс Эвальд Рейнгольдович
SU1632722A1
US 5077882, 07.01.1992.

RU 2 360 777 C1

Авторы

Котин Александр Владимирович

Сивцов Валерий Николаевич

Даты

2009-07-10Публикация

2007-12-24Подача