Практична цінність З урахуванням результатів та рекомендацій виконаних досліджень було проведено зміцнення внутрішніх поверхонь 19 циліндрів мехкрепі на дослідній установці (рис. 1).

Ревізії, проведені через 6, 9 і 12 місяців їх експлуатації показали, що дзеркало зміцнених циліндрів не мало абразивного і корозійного ушкоджень, в той час як дзеркало контрольних циліндрів було поцятковане ризиками глибиною до 0,8 мм і мало осередки корозії до 20% робочої площі циліндрів. Гідростійками із зміцненим циліндрами пропрацювали без відмов більше контрольних серійно випускаються гідростійок в середньому на 4000 годин. З огляду на високі показники технічних метод електромеханічного зміцнення доцільно використовувати і для зміцнення поверхонь гідроциліндрів гірничих машин.

Наукова новизна Вибрана і обгрунтована схема установки для електромеханічного зміцнення зовнішніх і внутрішніх поверхонь гідроциліндрів, розроблено конструкцію токопідводящего пристрої та раскатной головки, проведено зміцнення дослідних зразків циліндрів, отримані рівняння регресії та обрані оптимальні режими зміцнення, визначена корозійна стійкість обробленої поверхні, що є новим в даній області досліджень

Огляд досліджень по темі в Україні та світі

Відповідно до джерела [1], електромеханічне зміцнення (ЕМЗ) засновано на поєднанні термічного та силового впливу на поверхневий шар оброблюваної деталі. Сутність цього способу полягає в тому, що в процесі обробки через місце контакту інструмента з виробом проходить струм великої сили і низької напруги, внаслідок чого виступаючі гребінці поверхні піддаються сильному нагріванню, під тиском інструменту деформуються і згладжуються, а поверхневий шар металу змыйнюєтся. Принципова схема електромеханічної обробки (ЕМО) на токарному верстаті показано на рис 2 Від мережі напругу женіем 220 ... 380 В струм проходить через понижуючий трансформатор, а потім через місце контакту деталі з інструментом. Сила струму і вторинна напруга регулюються в залежності від площі контакту, вихідної шорсткості поверхні і вимог до якості поверхневого шару

Для ЕМО деталей обертання в умовах дрібносерійного і ремонтного виробництва може бути використана установка типу УЕМО-1 (рис. 3)

где: 1 деталь; 2 - державка

Установка складається з понижуючого трансформатора, токарного верстата з електроконтактні пристроєм до патрона, а також з затискається в супорті верстата пружинної державки. Напруга від мережі 380 В подається через пакетний вимикач на вихідні контакти магнітного пускача МП, керованого переносний кнопковій станцією КС, які розташовані на робочому місці. Котушка K магнітного пускача харчується через невеликий понижуючий трансформатор Т2, що подає напругу 36 В. При включенні магнітного пускача напруга подається на Вилки штепсельні перемикача, що дозволяє виключити те чи інше число витків первинної обмотки трансформатора Т1. Другий кінець вторинної обмотки з'єднаний з пружинною державка 2, зміцнюємо ізольовано в резцедержателе верстата; n1-n2-n3-n4-n5 - відповідно числа витків первинної обмотки трансформатора. Трансформатор забезпечує напругу у вторинному ланцюзі в 2 ... 6 В при ступінчастому регулюванні сили струму. Для зміни сили струму вторинної ланцюга зроблені відводи в обох котушках первинної обмотки. При необхідності більш плавного регулювання сили струму в первинну ланцюг вводять реостат Вторинна обмотка виконана з мідного шини перетином 640 мм2 і має три витки (два витки на одній котушці і один на іншій). Трансформатори, виконані за цією схемою, знайшли широке застосування на ремонтних підприємствах для обробки деталей типу тіл обертання. Розроблена в УСХІ за участю ДЕРЖНДТІ установка УЕМО-2 (рис. 4) відрізняється від установки УЕМО-1 наявністю регулятора напруги вірно-250-5 і можливістю збільшення вторинного струму до 1800 А.

Установка УЕМО-2 являє собою силовий понижуючий трансформатор з апаратурою регулювання електричних режимів роботи, приладами контролю і захисту. Установка зібрана в металевій шафі і може переміщатися на двох роликах-ковзанках. У нижній частині шафи встановлений силовий понижуючий трансформатор. Його первинна обмотка має відводи, підключені до перемикача 9, встановленому на лицьовій панелі. Ступеневу збільшення сили струму до 1800 А з коефіцієнтом збільшення від однієї ступені до іншої 1,12 забезпечується перекладом перемикача 9 в положення II ... VI. Увімкнення та вимкнення трансформатора проводиться за допомогою кнопок 6 на лицьовій панелі або за допомогою переносної кнопкової станції 8. У нижній частині установки є навісна електрична панель, з внутрішньої сторони якої змонтовані електроапаратура управління. Загальна вмикання і вимикання здійснюється важелем 2 автоматичного вимикача.

Основні результати

В якості джерела технологічного струму використовується однофазний трансформатор, вторинна обмотка якого виконана з трьох витків, що представляють з себе мідні шини перетином 600-700 мм2. У ланцюзі технологічного струму встановлений амперметр і вольтметр для контролю за режимами зміцнення. Живить однофазна ланцюг підключена до трансформатора через регулятор напруги типу вірно-250, яким регулюють напругу первинної та вторинної ланцюга трансформатора і величину його робочого тока.Технологія зміцнення внутрішньої поверхні гідроциліндра полягає в наступному: гідроциліндр 4 за допомогою люнети 5 встановлюється співвісно патрону 3 та осі задньої бабки 7 і закріплюється в патроні 3 передньої бабки 1 токарного верстата. Так само встановлюється токоподводящее пристрій 2.

Відповідно до Рис. 6 в корпусі 1 токопідводящего пристрою пружинами 2 підібгані струмознімального щітки 3. Токоподводящее кільце 4 встановлюється співвісно з патроном 5 і оброблюваної деталлю 6. У корпусі 1 встановлені ролики 7 і 8, що обертаються на осях 9 і 10. Токопідводяще кільце 4 пов'язано з патроном 5, токоподводящімі винами 11 і контактними елементами 12, виготовленими з міді і латуні. У корпусі 1 жорстко закріплений штир 14 з діелектрика, що спирається на станину 15 токарного верстата. До корпусу 1 підключена одна з клем 13 від джерела технологічного струму. При обертанні патрона 5 обертається жорстко пов'язане з ним кільце 4 в роликах 7 і 8, а в корпусі завдяки штиря 14, який спирається на станину 15 залишається нерухомим. Через елементи 13-1-3-4-12-5 здійснюється підведення струму до деталі

Згідно рис. 7 раскатная головка має корпус 1, в прямокутних пазах якого встановлені повзуни 2 з можливістю радіального переміщення за допомогою гідроциліндра 3 однобічної дії. У повзуна 2 встановлені ролики 4 із твердосплавними робочими вставками у міднографітові токоподводящіх підшипниках 5. Корпус 1 ізольований від бортоштангі 6 діелектричними прокладками 7,8. Пристрій закривається кришкою 9. Охолоджуюча рідина до поверхні роликів 4 подається по трубі 10.

Висновки

Розроблено раскатная головка, що відрізняється наявністю гідроциліндра односторонньої дії, для притиску роликів. Така конструкція дозволяє виробляти зміцнення в різних режимах. Розроблено конструкцію струмопровідного пристрої, що відрізняється наявністю трьох струмознімального щіток і струмопровідного кільця пов'язаного з патроном гвинтами, що мають контактні елементи. Така конструкція забезпечує необхідну надійність пристрою дозволяє регулювати силу струму та швидкість обкатки в широкому діапазоні значень. Тим самим можна забезпечити необхідну мікротвердість і шорсткість поверхні. На підставі експериментальних досліджень, за існуючою методикою отримана математична модель впливу чотирьох змінних на величину мікротвердості і шорсткості поверхні. Встановлено раціональні режими ЕМО: щільність струму j = 500 ... 750 А/мм^2, тиск притиску роликів р = 300-500 Н/мм^2, швидкість обкатки V = 7 ... 14 м / хв, при яких досягається шорсткість поверхні в межах Ra = 0,6 ... 0,7 мкм разом з високим значенням мікротвердості Нм = 6000 ... 7000 Н/мм^2. За методикою, розробленою в ІГД ім. А.А. Скочинського були проведені прискорені випробувань на корозійну стійкість матеріалів. З результатів дослідження випливає, що раціональним режимом ЕМО, при якому відсутня корозія випробуваних зразків, є режим з щільністю струму j = 600 ... 700 А/мм^2

При написанні даного реферату магістерська робота не завершена. Остаточний варіант роботи можна отримати у автора або наукового керівника після грудня 2010 року.

Література