Пример расчета параметров режима наплавки

Требуется наплавить цилиндрическую поверхность изношенной шатунной шейки коленчатого вала диаметром 78 мм и шириной 64 мм. Исходя из расчета припуска для компенсации износа 4-х ремонтных размеров и припуска на черновую обработку определяем технологически необходимую толщину наплавленного слоя.

Расчёт требуемой толщины наплавленного слоя производится из условия компенсации износа и создания припуска на механическую обра­ботку в соответствии с формулой (2.17).

где Z₁– черновое шлифование после наплавки Z₁= 1,50 мм;

Z₂–чистовое шлифование - 0,25 мм;

Z₃ – полирование - 0,005 мм;

И_мах– величина износа для 4-х ремонтных интервалов составляет 1,0 мм.

Тогда диа­метр шатунных шеек после наплавки должен быть

Д_ш.ш = 78,0 + 2´3,0 = 84,0 мм

На восстановление поступают коленчатые валы с диаметром шатунных шеек - 78,0 мм. Тогда технологически необходимая толщина наплавленного слоя будет равна

(84,0 –78,0)/2 = 3,0 мм

Требуемую толщину слоя, равную 3,0 мм, можно наплавить за один проход.

Наплавленный металл должен быть плотным, поэтому принимаем мягкий режим наплавочного процесса. Величина критерия подобия для мягкого режима составляет Z_h = h/d_э ≥1,5. Тогда расчётный диаметр наплавочной проволоки будет равен d_э = h/ Z_h = 3,0/1,75 =1,71. Ближайшие стандартные значения диаметров наплавочной проволоки равны d_э =1,6 - 1,8 мм. Принимаем d_э = 1,8 мм. Скорректируем значение параметра для принятого диаметра проволоки Z_h = h/d_э = 3,0/1,8 = 1,67. Полученное значение этого параметра применяется в дальнейших расчётах.

1. Сила тока I_св = 0,785 d ² D_A = 0,785 ×1,8²×76 = 190 A,

где плотность дуги D_A = 148 – 40 d_э ± 20=148 – 40×1,8 =76 А/мм²

2. Напряжение дуги определяют по формуле

= 20 + 0,04×190(1+ 0,36) = 28В

3. Скорость подачи электродной наплавочной проволоки определяют по следующей формуле

где α_H – коэффициент наплавки, г /(А ּ ч). Значения этого параметра определяют по уравнениям, представленным в таблице 3.1.

α_н = 3 + 5,5d_э = 3 + 5,5ּ1,8 =12,9 г /(Аּч),

где γ – плотность наплавленного металла, г / см³.

4. Шаг наплавки определяем по известному соотношению (3.5)

S_н = (2,0–2,5)d_э = (2,0–2,5) 1,8 = 3,6–4,5 мм/об.

Для сопоставления производим расчет шага наплавки по уравнению (3.7).

S_Н = К_в Y_в h = 0,6·2,55ּ3,0 = 3,9 мм / об,

где .

Расчётные значения шага наплавки, полученные по формуле (3.7), соответствуют максимальным по базовому соотношению (3.5) при наплавке тонкослойных покрытий на форсированных режимах.

Принимаем S_Н = 4,0 мм / об

5. Скорость наплавки определяем по формуле

где h – толщина наплавляемого слоя, мм;

6. Частоту вращения детали при наплавке определяют по формуле

где D = 78 мм.

7. Машинное время наплавки цилиндрической части шатунной шейки

где L= 64 мм – длина цилиндрической части шатунной шейки, мм.;

i = 1,0 – число слоев (проходов).

Дата добавления: 2014-10-31