VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

В настоящее время в мире с каждым годом всё более востребованным становятся технологиии восстановления и повторного использования различных деталей машин и аппаратов, применяемых в сельском хозяйстве. Восстановленные детали техники позволяют продлить их совокупный срок службы и сэкономить денежные средства предприятий и фирм сельскохозяйственного сектора.

Исследования, которые были проведены в сфере ремонтного фонда, показывают, что зачастую около 25% деталей являются изношенными, примерно 20-45% являются годными и оставшиеся 30-55% деталей пригодны для восстановления. Даже процент устаревших и не подходящих для дальнейшей эксплуатации деталей можно снизить в разы при использовании эффективных способов восстановления и дефектации агрегатов и запчастей техники [1].

Технологии по восстановлению деталей техники и агрегатов можно отнести к разряду ресурсосберегающих. Связано это с тем, что затраты значительно сокращаются по сравнению с изготовлением аналогичных новых деталей. Одним из основных источников экономии ресурсов являются расходы на приобретение материалов. Средние затраты на приобретение материалов при производстве новых деталей составляют примерно 45%. При восстановлении затраты составляют 7% от полной себестоимости детали. При восстановлении работоспособности изношенной детали требуется в 6 раз меньше технологических манипуляций [2].

Большое количество поломок техники обусловлено значительным износом рабочих поверхностей (до 55%). Из-за повреждений из строя выходит около 18% деталей. Примерно 8% отказов вызвано различными трещинами. Первое место среди всех поломок деталей занимает непосредственно двигатель (около 48%). Около 80% всех повреждённых деталей можно восстановить при износе около 0,3 мм. Их работоспособность полностью может быть восстановлена с помощью нанесения на них тонкого покрытия [3]. Нанесение металла на поверхность детали с последующей механической обработкой способствует увеличению срока эксплуатации изделия.

Существует большое количество способов восстановления изношенных деталей, которые различаются по способу и эффективности. Одним из них является способ с использованием нанесения ферромагнитных порошков в пульсирующем магнитном поле. Способ основан на наплавке ферропорошка на детали (тела вращения) в комбинированном электромагнитном поле в составе смазочно-охлаждающей жидкости. Данный способ экономичен и имеет высокую энергоэффективность.

Область пространства между обрабатываемой поверхностью и полюсным наконечником, в котором происходит модификация поверхностного слоя материала заготовки при электромагнитной на плавке (ЭМН), называется рабочей зоной или межэлектродным промежутком. В процессе наплавки в рабочую зону непрерывно подается ферропорошок, частицы которого ориентируются вдоль силовых линий магнитного поля, образуя многоэлектродную систему токопроводящих цепочек. При воздействии электрического поля в межэлектродном промежутке происходит замыкание электрической цепи «источник тока – полюсный наконечник – цепочки-микроэлектроды – заготовка – источник тока», в результате чего осуществляется нагрев и плавление частиц ферропорошка. Плавление происходит дискретно за счет возникновения кратковременного электрического разряда на каждой из цепочек-микроэлектродов.

Формирование покрытий на поверхности изделий с использованием установок наплавки происходит в рабочей зоне – пространстве, ограниченном полюсными наконечниками и деталью, в котором образуется многоэлектродная система из частиц ферропорошка в результате воздействия на них комбинированного электромагнитного поля. Рабочая зона установок образуется магнитной системой, представляющей собой совокупность источников электрического и магнитного полей с магнитопроводами [4]. При этом формирование комбинированного электромагнитного поля в рабочем зазоре обеспечивается сочетанием контура наплавки и внешнего электромагнитного поля.

Восстановление деталей, увеличение их износостойкости и равнопрочности является актуальной задачей сельскохозяйственного производства. Внедрение в эти процессы методов электротехнологий позволяет снизить затраты на ремонт сельскохозяйственного оборудования, а также повысить общую энергоэффективность производства.

Литература

1. Теория сварочных процессов / Волченко В.Н., Ямпольский В.М., Винокуров В.А. и др.; Под ред. В.В. Фролова – М.: Высш. шк., 1988. – 559 с.

2. Технологические основы обработки изделий в магнитном поле / Ящерицын П.И., Кожуро Л.М., Ракомсин А.П. и др. – Мн.: Изд-во ФТИ,1997. – 416 с.

3. Доценко Н.И. // Восстановление автомобильных деталей сваркой и наплавкой. М.: Транспорт, 1972. - 351с.

4. Кряжков В.М., Баранов Ю.Н., Буйлов К.Н. и др. // Восстановление деталей сельскохозяйственной техники механизированной наплавкой с применением упрочняющей технологии. М.: ГОСНИТИ, 1972. - 208 с.

Код для цитирования: Скопировать