Способ ремонта чугунных деталей с трещинами

(9 5 ц 5 В 23 Р б/04 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО.ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1303352 кл, В 23 Р 6/00, 1987.(54) СПОСОБ РЕМОНТА ЧУГУННЫХ ДЕТАЛЕЙ С ТРЕЩИНАМИ(57) Изобретение относится к ремонтномупроизводству и может быть использованопри ремонте чугунных деталей с трещинамив различных отраслях машиностроения.Целью изобретения является экономия маИзобретение относится к ремонтному производству, может быть использовано при ремонте чугунных деталей с трещинами и является усовершенствованием известного способа, описанного по авт.св, М 1303352.Цель изобретения - экономия матерйала, снижение трудоемкости ремонта.На фиг,1. изображена ремонтируемая деталь с трещиной; на фиг.2 - запрессовываемая фигурная вставка; на фиг,3 - детальс разделанным под фигурную вставку пазом; на фиг.4- диаграмма выбора числа пар и цилиндров под ширину трещины д; на фиг,5 - диаграмма уменьшения ширины трещины д при погружении вставки в паз и.Способ осуществляется следующим обтериала и снижение трудоемкости ремонта, Способ ремонта заключается в том, что в детали по обе стороныот трещины и по одной прямой, перпендикулярной к трещине, выполняют отверстия. Удаляют между ними перемычки и запрессовывают в образовавшийся паз фигурную вставку в виде соединенных перемычками цилиндров. Глубину каждого последующего отвертия паза уменьшают в направлении от трещины на 0,3 глубины и диаметра предыдущего отверстия, а фигурную вставку берут с рабочими элементами, соответствующими геометрическим параметрам отверстий, Заходные торцы каждой пары цилиндров вставки со сторонц перемычки выполнены с коническими скосами, обращенными друг к другу5 ил. В детали 1 по обе стороны от трещины . а2 и по одной прямой, перпендикулярнойтрещине, сверлится пара отверстий 3, приэтом глубину каждой последующей пары отверстий 4 и 5 уменьшают в направлении оттрещины на 1/3 от наибольшей глубины отверстия. Затем удаляют между отверстиямис помощью просечек перемычки, в результа- Сте чего получают фигурный паз,В образовавшийся паз запрессовцвают,вставку 6 с рабочими цилиндрами 7-9 сое- фдиненными между собой перемычками 10. ЯПри этом отверстия паза 3 - 5 выполняют сосмещением их осей относительно осей соответствующих им цилиндров 7-9 в направлении от трещины на величину, Которуюопределяют из соотношенияЫп = 2 (2 п - . 1), 1708569где Ь 1 и - величина смещения, мм;К - коэффициент смещения, мм;и - порядковый номер сопряжения цилиндр-отверстие, начиная от трещины.Необходимо отметить удобство ввода фигурной вставки в паз за счет предусмотренных конических скосов 11 заходнцх торцов. В процессе запрессовки вставки в подготовленный паз края трещины надежно стягиваются, смыкаются берега трещины засчет последовательного увеличения разности межцентровцх расстояний между отверстиями паза и цилиндрами вставки. В результате выполнения уменьшающихся от трещины высот рабочих цилиндров и глубин отверстий фигурного паза в детали на вышеуказанную величину экономится до 29; материала вставки, до 13-15 Д экономится трудоемкость. ро разделке паза, значительно облегчается операция запрессовки и время на ее осуществление (до 120 от времени прототипа), Выполненные конические скосы позволяют также уменьшить требования к точности выполнения отверстий паза и точности вцдерживания вышеприведенного соотношения по смещению осей (1), Как показали лабораторные испытания (их результаты отражены на диаграмме фиг.4 влияния числа пар рабочих цилиндров на уменьшение ширины трещины) с увеличением числа пар цилиндров эффективность действия вставки возрастает, Например, Фигурные вставки из материала сталей марок Ст,З и Ст.20, имеющие одну пару цилиндров, при установке в паз стягивают трещину на 0,15-0,25 мм, вставки с двумя парами цилиндров - на 0,35-0,48 мм, с тремя парами цилиндров - на 0,65-0,78 мм.Применение трех пар цилиндров позволяет уменьшить значение усилия, развиваемого каждым цилиндром вставки и, следовательно, снижение степени деформации их поверхности и предотвращение сколов на площади контакта в отверстияхпаза, что приводит к снижению эффекта стягивания, надежного смыкания берегов трещины.Как показали лабораторные испытания (их результаты отражены на диаграмме фиг.5 влияния глубины погружения вставки в паз на уменьшение ширины трещины) при погружении первой пары цилиндров фигурной вставки в паз интенсивность процесса стягивания трещины замедляется уже на глубине е йнтервале 7 - 9 мм, второй пары цилиндров - на глубине в интервале 5-7 мм третьей пары - при погружении в интервале 3-5 мм,Как показали лабораторные испытания, для обеспечения полного,и надежного стя 10 25 30 тельно осей цилиндров:40 Ь 1=К/2(2 п - 1), К= 0,3; Л 1= 0,15 мм; Двигатель с отремонтированной кор 55 пусной деталью - блоком цилиндров - бцл установлен на испытательный стенд, где 15 20 45 50 гивания трещины по вСей глубине проникновения трещины в тело детали высота вставок должна составлять 0,8-0,9 от глубины поражения трещиной детали. Например,для трещины глубиной Н - 18 мм, высота первой пары цилиндров вставки должна лежать в интервале 14 - 16 мм. Как видно из экспериментальных кривых диаграммы фиг,5, при полном и надежном стягивании трещины достаточно глубину последующего отверстия брать на уровне 1/3 от наибольшей глубины ближайшего к трещине отверстия с учетом высоты скоса Ь 1, Ьг, пз.Как показали лабораторные испытания, высота конических скосов первой пары рабочих цилиндров должна лежать в пределах 0,4-0,6 от высоты цилиндров первой пары Н,Пример реализации способа чугунныхдеталей с трещинами,В блоке цилиндров двигателя СУД трещина распространена на глубину в интервале 16-18 мм, шириной д = 0,7-0,75 мм,Для ее стягивания была изготовлена фигурная вставка из шести рабочих цилиндров диамером 6 мм с перемычками между ними толщиной 2;4 мм, межосевцм расстоянием между цилиндрами вставки 9 мм, высотами пар цилиндров Н =15 мм,2/3 Н =10 мм, 1/3 Н = 5 мм, с углом конических скосов а = 5-7 О, с высотами п 1 = 6 мм, Ь 2 = 3 мм,Ьз= 1,5 мм,Под фигурную вставку выполняется фигурный паз, расположенный поперек трещинц, из шести отверстий диаметром 6,2 мм со смещением осей отверстий относиЬ 12=0,45 мм; Лз=0,75 мм,ширина просечек пробойником между отверстиями составила 2,5 мм. На поверхнОсть вставки для более надежного зацепления в паау была нанесена шероховатость в виде углублений и гребней со средней высотой не свцше 0,1 мм, На поверхность вставки для повышения герметичности была нанесена тонким слоем клеевая композиция типа "Спрут" и при помощи пневмомолотка вставка запрессована в фигурный паз,прошел предварительную обкатку и 200-часовые испытания под нагрузкой, Как и прототип, прошедший подобные испытания видентичных условиях, двигатель показал надежную работу без отказов, течей, дальнейшего развития трещины. Установленные экспериментальные данные и последующие натурные испытания доказывают применимость данного способа ремонта и его практическую значимость в деле. применения ресурсосберегающих технологий по сокращению используемых материалов, повышения производительности труда при характеристиках по эксплуатации как у прототипа. Формула изобретения Способ ремонта чугунных деталей с трещинами по авт.св. М 1303352,отл ич а ющ и й с я тем, что, с целью экономии мате риала и снижения трудоемкости ремонта путем оптимизации геометрических размеров паза. глубину каждого последующего отверстия уменьшают в направлении от трещины на 1/3 от наибольшей глубины ближайшего 10 к трещине отверстия, а фигурную вставкуберут с рабочими элементами, соответствующими геометрическим параметрам паза,Заказ М . Тираж В НИИПИ Государственного комитета по 113035, Москва, Жзароваал Корректор Н,Ревская Подписноезобретениам и открытиям при ГКНТ СССРРаушская наб., 4/5