Опыт повышения ресурса деталей технологического оборудования для производства кирпичей

Тип работы:
Реферат
Предмет:
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

происходит химическое превращение расположенного между кромками порошка в конденсированный продукт. Металлические компоненты порошка являются горючей составляющей, а неметаллы являются окислителем. В ходе процесса отсутствует газовыделение, а развиваемая температура достигает 4000°К. Этот процесс назван самораспространяющимся высокотемпературным
— -А
Рис. 2. Схема процесса сварки на установке, рис. 1.
синтезом (СВС) — открытие № 287. Сжимая, в процессе СВС, кромки обечайки, производим их сварку без грата (рис. 3).
СВС-сварка изложена в авторском свидетельстве А. Г. Мержанова «Способ соединения материалов» [2].
Представленные авторами предложения требуют создания специального технологического оборудования, проведения экспериментов по от-
работке технологических режимов, изготовления опытных образцов, проведения лабораторных и производственных испытаний на надёжность, сравнительной экономической оценки.
Рис. 3. Схема сварки кромок обечайки методом СВС: 1 — обечайка- 2 — порошок- 3 — сжимающие призмы.
В настоящее время разрабатывается опытная установка по патенту [1] и готовится эксперимент по СВС-сварке в лаборатории СВС Алтайского технического университета.
Реализация принципиально нового способа неразъёмного соединения кромок деталей из листа только в производстве роликов ленточных конвейеров и только на заводах Кузбасса (ОАО & quot-Ан-жеромаш"-, ЗАО & quot-Сибтензоприбор"-, ОАО & quot-Красный Октябрь& quot- и др.) позволит значительно снизить расход металла и получить годовой экономический эффект ориентировочно 3 млн руб.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Пат. 2 265 493 РФ, МПК В 21 С 37/08, В 23 К 33/00, 20/12. Способ изготовления обечаек / Коган Б. И. (ЯИ), Лукашенко Т. А. (ЯИ), Черныш А. П. (ЯИ). — № 2 003 131 251/02- Заявлено 23. 10. 2003- Опубл. 10. 12. 2005, Бюл. № 34.
2. А.С. 747 661 СССР, В 23 К 28/00. Способ соединения материалов / А. Г. Мержанов, И.П. Боровин-ская (СССР), А. С. Штейнберг, О. А. Кочетов, В. Б. Улыбин, В. В. Шипилов, В. В. Червяков, С.Н. Макров-ский (СССР). — № 2 350 713/25−27- Заявлено 17. 04. 76- Опубл. 15. 06. 80, Бюл. № 26.
0 Авторы статьи:
Коган Борис Исаевич — докт. техн. наук, проф. каф. технологии машиностроения
УДК 621. 65. 002.3 Б. И. Коган, М. В. Чибряков, И. Н. Бадин ОПЫТ ПОВЫШЕНИЯ РЕСУРСА ДЕТАЛЕЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА КИРПИЧЕЙ
Одним из наиболее распространённых мето- абразивной среде, является наплавка на функцио-
дов повышения ресурса деталей, работающих в нальные поверхности высоколегированного чугу-
Голубев Алексей Александрович — магистрант, ТМ-031 (e-mail: warlock@kemcity. ru)
Иванов Артем Сергеевич — магистрант, ТМ-031 (e-mail: temofey@kemcity. ru).
на и других материалов, содержащих в своём составе дефицитные легирующие элементы: хром, никель, вольфрам. Добавка этих элементов значительно увеличивает себестоимость электродов. В настоящее время разработаны способы получения нелегированного белого чугуна термоциклирова-нием, стойкого к абразивному износу [1]. При расплавлении и охлаждении этого чугуна в его структуре не происходит выделения графита, резко снижающего прочность и износостойкость наплавленного слоя. Его состав следующий (в %): 3,8 — 4,2 С, 0,75 81, 0,24 Мп, 0,08 8, 0,08 Р, остальное Бе. Твердость этого чугуна НЯС -54 — 59. Кафедрой технологии машиностроения КузГТУ предложено использовать этот чугун в качестве износостойкого покрытия формирующих поверхностей рамок (футеровок) (рис. 1) и облицовочных полос внутренних поверхностей барабанов технологического оборудования для производства кир-
его среды (газовая или жидкая), достигают катода и оседают на нём или рассеиваются. При наращивании металла деталь подключают к катоду, а при снятии (обработке) — к аноду. Инструменту (одному из электродов) придают колебательное движение от вибратора для замыкания и размыкания цепи и получения искрового разряда.
При электроискровой обработке происходят:
— нагрев материала электродов и превращение его в газообразное состояние-
— перенос материала в разрядном промежутке с анода на катод-
— диффузия наносимого материала в расплав металла восстанавливаемого элемента в месте разряда-
— образование твёрдых растворов и мелкодисперсных карбидов в результате быстрого затвердевания жидкой фазы и локальной закалки с огромными скоростями охлаждения.
2°30' ±20'
125*
о
124 -о^
146 -ода
л----------------------------->
1. *Размеры для справок.
2. 54… 62 НЯС.
Рис. 1. Рамка-футеровка
пичей в ООО «Мазуровский кирпичный завод».
Работа по нанесению износостойких покрытий была осуществлена по хоздоговору в Кемеровском сельскохозяйственном институте, где был разработан и реализован электроискровой способ нанесения этих покрытий.
Электроискровой способ обработки деталей основан на явлении электрической эрозии (разрушение материала электродов) при искровом разряде. Во время проскакивания искры между электродами поток электронов, движущийся с огромной скоростью, мгновенно нагревает часть поверхности анода до высокой температуры (10 000. 15 000°С) — металл плавится и даже переходит в газообразное состояние, в результате чего происходит взрыв. Частицы оторвавшегося расплавленного металла анода выбрасываются в ме-жэлектродное пространство и, в зависимости от
Нанесение твёрдых износостойких покрытий толщиной до 0,1 мм относят к упрочнению, а нанесение покрытий большей толщины — к наплавке.
Покрытие, нанесённое на восстанавливаемую поверхность детали, имеет прочную связь с основной, потому что его образование сопровождается химическими и диффузионными процессами.
Эти процессы ведут на установках, изготовленных по схеме, показанной на рис. 2. Деталь 3 (катод) наращивается инструментом (анодом) 2, изготовленным из материала, предназначенного для нанесения на поверхность детали. Колебание анод получает от магнитного вибратора 1, подключенного к сети переменного тока промышленной частоты.
Исследования, проведенные на установке ИЯ-121 в лаборатории кафедры ТМ и РМ КемГСХИ,
показали, что максимальная толщина покрытия достигает 30 мкм, а максимальная производительность обработки 2,5−3 см2/мин
Для повышения производительности процесса и увеличения толщины наносимого покрытия был разработан и апробирован метод электроискрового упрочнения дисковым вращающимся электродом. Схема процесса приведена на рис. 3.
В качестве электрода выбран диск с наружным диаметром 25−110 мм и толщиной 15 мм. Материал диска — нелегированный белый чугун.
Параметры режима электроискрового упрочнения:
— полярность (прямая, обратная) —
— напряжение 10−60 В-
— сила тока 90−350 А-
— окружная скорость инструмента (диска-электрода) 29−890 об/мин-
— скорость перемещения инструмента относительно заготовки (подача) 2,5 м/мин-
— направление подачи по отношению к направлению вращения инструмента (встречная, попутная) —
— удельное давление инструмента на деталь (усилие прижима/длина контакта) 0,3 Н/мм-
— толщина наплавленного слоя 0,2−0,3 мм.
Рамки (футеровки) изготавливаются из стали
У7А и других с закалкой до НЯС 54. 62 (по чертежу). Фактический ресурс не превышал 3 календарных месяцев. Упрочненные детали уже отработали 5 месяцев и не имеют видимого износа.
В качестве альтернативы кафедра технологии машиностроения КузГТУ организовала изготовление в литейном цехе ООО «Кузбасская энергоремонтная компания» рамок (футеровок) из износостойкого чугуна ИЧХ20РТ (а.с. 393 352), созданного в ОАО «Восточный научно-
исследовательский и проектно-технологический институт машиностроения» (ВНИПТИМ), г. Кемерово [2,3]. Его химический состав (в %): 2,5−3,2 С, 16−22 Сг, 0,1−0,3 В, 0,2−0,4 Т1, 0,5−1 Мп, остальное — Бе. Твердость этого чугуна составляет в литом состоянии 52−56 НЯС, в закаленном состоянии — 58−63 НЯС, в отожженном состоянии — 320 360 НВ. Предел прочности при изгибе 70−100
кг / мм2. Для повышения износостойкости чугун закаливают от 950−980 ° С с охлаждением на воздухе. Обрабатываемость его выше, чем аналогичного чугуна без бора и титана (ИЧХ28Н2) в 1,75−1,85 раза. В течение ряда лет этот чугун прошел производственные испытания с большим эффектом и внедрен для деталей оборудования горнорудной, цементной, энергетической, металлургической и др. отраслей промышленности. На-
пример, долговечность втулок углесосов и рабочих колес, клапанов насосов, изготовленных из ИЧХ20РТ увеличилась в 2−50 раз по сравнению с деталями, изготовленными из сталей Ст3, 35Л,
30Л с наплавкой электродом Т-590 (и без наплавки). Испытания и внедрение осуществлены на шахтах «Красногорская» и «Коксовая» в г. Прокопьевске, на цементных заводах и др.
Можно ожидать, что изготовление ряда деталей оборудования для производства кирпичей из чугуна ИЧХ20РТ значительно повысит их ресурс и уменьшит потребность. Очень важно, что производство многих быстроизнашивающихся деталей, работающих в абразивной среде, можно организовать в Кузбассе.
Во многих случаях необходимо обеспечить шероховатость функциональных поверхностей не выше 6,3 мкм путем отделочной (доводочной) обработки деталей из таких труднообрабатываемых материалов (наплавленных и литых). Наплавка белого чугуна и применение чугуна ИЧХ20РТ в Кузбассе и других регионах — важнейший метод повышения ресурса специфического технологического оборудования.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Афанасьев В. К., Айзатулов Р. С., Кустов Б. А., Чибряков М. В. Прогрессивные способы повышения свойств доменного чугуна. — Кемерово: Кузбассвузиздат, 1999. — 258с.
2. Коган Б. И. Рациональные заготовки и технологические методы повышения ресурса деталей горной техники. — Кемерово: Кузбассвузиздат, 1998. — 133с.
3. Балашов В. Ф. Внедрение износостойкого чугуна марки ИЧХ20РТ для быстроизнашивающихся деталей грязевых насосов. Информационный листок Кемеровского ЦНТИ № 226−75.
? Авторы статьи:
Коган Борис Исаевич
— докт. техн. наук, проф. каф. технологии машиностроения КузГТУ
Чибряков Михаил Владимирович ¦ докт. техн. наук, зав. каф. ТМ и РМ КемГСХИ
Бадин
Игорь Николаевич
— ст. преп. каф. ТМ и РМ КемГСХИ
УДК 621. 91. 001
В. В. Трухин
ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗНОСА РЕЖУЩЕГО ИНСТРУМЕНТА
Целью проводимых исследований являлось изучение механизма износа режущего инструмента при точении легированных белых чугунов, обладающих высокими износостойкими свойствами.
Исследование проводилось в широком диапазоне скоростей резания, подач и глубин при точении среднехромистого чугуна ИЧХ20р (в отожженном состоянии).
Режимы резания менялись в пределах: скорость резания V = 2−55 м/мин., подача
8 = 0,15−0,6 мм/об, глубина 1 = 1−4 мм.
Резец с механическим креплением был оснащен твердосплавной пластинкой из сплава ВК6М с оптимальной геометрией (у = 5о- у! = -10о- а = 6о- ф = 30−45°- ф! = 10о- 1& quot- = 0,3−0,5 мм. Исследованию подвергались прирезцовая сторона стружки, изношенная задняя поверхность пластинки ВК6М и обработанные поверхности образцов, полученные при различных режимах обработки резанием.
Рентгеноструктурные исследования проводились на дифрактометре Дрон-0,5 со сцинтиляци-
онной регистрацией импульсов в железном фильтрованном излучении на режимах ] = 58 ца- V = 40 кв. Интенсивность излучения регистрировалась на диаграммную ленту с помощью электронного автоматического потенциометра КСП-4. Вращение образца осуществлялось со скоростью 2 град/мин. При опытах применялся марганцевый фильтр. В результате рентгеноструктурного анализа установлено, что в процессе резания легированного чугуна имеет место перенос частиц обрабатываемого материала в инструмент, образование окислов на поверхности резца. На рис. 1 приведена рентгенограмма изношенной задней поверхности резца, на которой кроме исходных фаз обнаружено: СоБе204- Бе^- Бе6- Ре20 058- Wl8049 и др., свидетельствующие о переносе отдельных частиц обрабатываемого материала на инструмент. Наличие окислов вольфрама18 049- W20O58) на рентгенограммах изношенной поверхности резца свидетельствует об окислении вольфрама в составе твердых сплавов. Появление сла-
А*)=1. 951 (ср)
Соединения й (А*)
Со3Ш 1. 951
CoFe204 2. 09
?е2Ш6 2. 19
ШС 2. 27
?е2Ш6 2. 37
Со? е-А0 $ 2. 51
ШцСю 2. 65
/А*)^2. 09(сп). {?(А*)=1. 19 Сел)
А (А*)=2. 27 (с)
4(А*)=2. 51 (о. с)
с1(Л*)=1. 951 (сп)
с1(А*)=2. 08 (сп.)
?(А*) =2. 36 (о. с) & lt-1(А*)=2. 37 (ср)
& lt-$(А*)=2. 43
с1(А*)=2. 45
с1(А*)=2. 50
?(А*) =2. 31 (с)
с1(А*)=2. б4 (ел) с1(А*)=2. б5 (ср)
Соединения ??(А*)
Со3Ж 1. 951
СоГе^ 2. 08
?егШ 2. 36
?е2Щ 2. 37
Со3Ш 2. 43
Щ3О49 2. 45
?€ 2068 2. 50
Со ?2204 2. 51
?е3Ш3С 2. 54
Щ3О49 2. 65
б)
Рис. 1. Рентгенограмма изношенной задней поверхности твердосплавного резца ВК6М: а) V = 55 м/мин, 0 = 780оС- б) V = 10 м/мин, 0 = 300оС

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой