ВОССТАНОВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЗАЗОРОВ В КОРПУСНЫХ ДЕТАЛЯХ ПОСТАНОВКОЙ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ЭЛЕМЕНТА

RESTORATION OF TECHNOLOGICAL GAP THE STAGING OF BODY PARTS ADDITIONAL ELEMENTS

Sergey Dmitriev

senior Lecturer Kuban State Agrarian University,

Russia, Krasnodar

АННОТАЦИЯ

Проведено исследование износов корпуса ротационного вакуумного насоса, снижающие его технические характеристики. Для обеспечения его работоспособности предложен технологический процесс восстановления внутренней части корпуса вакуумного насоса с разработкой спирального приспособления для опрессовки дополнительного элемента. Данная технология позволяет сохранить материально-сырьевые, энергетические ресурсы, решение экологических проблем. Себестоимость восстановления вакуумного насоса составляет не более 70 % от цены нового, с обеспечением полного ресурса.

ABSTRACT

A study of wear body rotary vacuum pump, reducing its performance. To ensure its rabotospolities offered technological process of restoring internal hour minute vacuum pump with a spiral development tools for crimping an additional element. This technology allows to save material and raw materials, energy resources, addressing environmental problems pro. Cost of the recovery vacuum pump is not more than 70 % of the price of a new, ensuring a complete resource.

Ключевые слова: вакуумный насос; объемная подача; износ; ремонтный размер; технологический процесс; свертная втулка; спиральное приспособление; опрессовка.

Keywords: vacuum pump; volumetric flow; wear; Repair time – measures; technological process; built-up plug; twist device; crimping.

Ротационные вакуумные насосы пластинчатого типа предназначены для создания вакуума при работе доильных установок на молочно-товарных фермах животноводческих комплексов. При помощи ротационных насосов пластинчатого типа можно получить вакуум 93,3…95,9 кПа (700…720 мм.рт.ст.). Ротационные насосы работают плавно, мало вибрируют, не требуют массивных фундаментов, равномерно откачивают воздух.

Вакуумный насос РВН-40/350 состоит из корпуса с цилиндрической камерой, имеющей гладкошлифованные стенки, по которым скользят лопатки ротора. В камере сделаны технологические отверстия, соединенные с всасывающим и выхлопным патрубками. Ротор имеет четыре радиальных паза, в которых свободно перемещаются рабочие лопатки. Данный насос отличает простота конструкции, надежность в работе, небольшая стоимость и металлоемкость, и его ремонтопригодность. Наряду с преимуществами у этих насосов имеется ряд существенных недостатков. Действительная объемная подача их уменьшается по мере наработки и достигает минимального предела за короткий промежуток времени 8...10 месяцев работы.

В процессе износа корпусных деталей, при восстановлении применяется система ремонтных размеров, которая позволяет восстановить работоспособность в соответствии с техническими требованиями. После исчерпании ресурса данные дорогостоящие детали подлежат выбраковке и утилизации, которые еще являются ремонтопригодными [4, с. 66].

В процессе эксплуатации насосов происходит изменение технологических зазоров между корпусом и ротором в месте их наибольшего сближения. Увеличение этих зазоров связано с изменением геометрических размеров деталей в процессе истирания во время работы, в результате кавитационных процессов и уменьшения геометрических размеров пластин связанное с усыханием текстолита в масляной среде. Действительная объемная подача насоса снижается, которая влечет за собой изменение величины и стабильности рабочего разрежения системы, что отрицательно сказывается на здоровье животных и производстве молока. Необходимое условие нормальной работы вакуумного насоса, это плотное прилегание вращающихся деталей насоса. В процессе эксплуатации насоса минимальные зазоры между трущимися частями обеспечивают своевременным техническим обслуживанием и смазкой трущихся частей.

Исследования показали, что в корпусе вакуумного насоса в процессе эксплуатации изнашиванию подвергается внутренняя цилиндрическая поверхность, причем износ в разных точках этой поверхности происходит с различной интенсивностью. Обусловлено это различием действующих износных факторов: сил трения, условий смазки и кавитационных процессов. Основными дефектами в процессе эксплуатации вакуумного насоса РВН- 40/350 являются:

• износ отверстия в корпусе до диаметра более 149,25 мм;
• изломы и трещины, проходящие через зеркало цилиндра;
• изломы и трещины, проходящие через плоскость соприкосновения крышки с корпусом;
• срыв резьбы в отверстиях.

Внутренняя цилиндрическая поверхность корпуса вакуумного насоса изнашивается по окружности неравномерно, в местах расположения впускных и выпускных окон этот износ происходит быстрее, чем на сплошной цилиндрической поверхности корпуса. При износе цилиндрической поверхности корпуса более чем на 0,5 мм, его производительность снижается до 25 % [5, с. 72].

Существующие технологии ремонта не позволяют полностью восстановить технические характеристики насосов, и не увеличивают их межремонтный срок. Анализ потенциальных возможностей поддержания объемной производительности на требуемом уровне и увеличения ресурса работы насоса показал, что необходима разработка нового технологического процесса восстановления работоспособности вакуумных насосов [6, с. 73].

При износе цилиндрической поверхности корпуса вакуумного насоса более чем на 0,5 мм по диаметру, его восстанавливают растачиванием с последующим хонингованием. Цилиндрическую поверхность корпуса растачивают на токарно-винторезном станке с высотой центров не менее 300 мм, и использованием технологической оснастки, приспособлений. Расточенная поверхность корпуса вакуумного насоса обрабатывается на хонинговальном станке для придания поверхности технологической шероховатости. Для этого применяют хонинговальные головки диаметром, соответствующим корпусу насоса 146 мм. Поверхность растачивают и хонингуют под один из установленных ремонтных размеров. Для корпуса насоса РВН- 40/350 предусмотрено шесть ремонтных размеров, увеличенных на 0,5 мм с допуском ⁺ 0,16 мм.

Ремонтные размеры цилиндрической поверхности корпуса вакуумного насоса РВН- 40/350 составляют:

Корпус вакуумного насоса выбраковывают при поломке и трещинах, при износе цилиндрического отверстия до диаметра более 149,25 мм. В случае, когда все ремонтные размеры исчерпаны и деталь является ремонтопригодной, то её можно восстановить постановкой дополнительного элемента под номинальный размер 146,00 ^+0,160.

Нами в данной работе разработан технологический процесс восстановления внутренней поверхности корпуса вакуумного насоса способом запрессовки свёртной втулки из стали 65Г ГОСТ 1050-88 с последующим хонингованием до номинального размера [3, с. 48].

Для радиального обжатия втулки, подготовленную пластину вручную сгибают до приобретения ею цилиндрической формы, и в таком виде вставляют в спиральное приспособление для опрессовки дополнительного элемента. Спиральное устройство представляет собой цилиндр, в котором находится основной рабочий элемент – пружина. Нижний конец пружины входит в паз цилиндра, который препятствует его радиальным перемещениям. Верхний конец пружины закреплен в верхней поворотной втулке приспособления. После вставки предварительно свёрнутой вручную пластины во внутрь пружины, производят закручивание пружины рукояткой с помощью поворотного механизма. В результате внутренний диаметр пружины уменьшается, свертная втулка обжимается до требуемого размера расточенного корпуса вакуумного насоса. В таком состоянии приспособление устанавливается на верхний торец восстанавливаемого вакуумного насоса и с помощью гидравлического пресса специальным ступенчатым пуансоном втулка перемещается из приспособления в корпус насоса.

Технологический процесс восстановления корпуса вакуумного насоса способом постановкой дополнительного элемента состоит из выбора материала, определения геометрических параметров стальной пластины и операций механической обработки [2, с.136]. Предварительно внутреннюю поверхность корпуса необходимо расточить до диаметра 150 мм, с целью устранения следов износа и придания детали правильной геометрической формы на токарно-винторезном станке с высотой центров не менее 300 мм. После расточки корпуса выполняется слесарная операция по опрессовке пластины из стали 65 Г спиральным приспособлением, для дальнейшей запрессовки свертной втулки на гидравлическом прессе в корпус вакуумного насоса. Пластина удерживается в корпусе вакуумного насоса за счет внутренних напряжений и шероховатости поверхности деталей [1, с. 29]. Чистовая обработка внутренней поверхности корпуса насоса выполняется на хонинговальном станке, шероховатость поверхности после обработки должна составлять Ra = 0,32...0,63 мкм. После выполнения технологических операций проводится технический контроль, где проверяются геометрические размеры обработанной пластины, ее толщина, проверка токарной обработки внутренней поверхности корпуса, технологическая посадка запрессованной пластины и контроль качества восстановленной поверхности после хонингования.

Список литературы:

1. Дмитриев С.А., Олейник С.О. Теплообмен при контактировании плоскостно- шероховатых поверхностей // Проблемы и перспективы инновационного развития агротехнологий: сб.ст. по материалам XX Международной научно-прои- водственной конференции. Том 2. – Белгород: Изд. ФГБОУ ВО Белгородский ГАУ, 2016. – С. 29–30.
2. Дмитриев С.А. Контактный теплообмен в составных конструкциях гильз // Проблемы механизации и электрификации сельского хозяйства: материалы Всероссийской научно-практической конференции. – Краснодар, 2014. – С. 134–138.
3. Масиенко И.В. Модернизация прицепного измельчителя для утилизации рисовой соломы / Проблемы и перспективы инновационного развития агротехнологий: сб.ст. по материалам XX Международной научно-производственной конференции. Том 2. – Белгород: Изд. ФГБОУ Белгородский ГАУ, 2016. – С. 47–48.
4. Олейник С.О., Дмитриев С.А. Восстановление технологических отверстий в корпусных деталях / Проблемы и перспективы инновационного развития агротехнологий: сб.ст. по материалам XX Международной научно- производственной конференции. Том 2. – Белгород: Изд. ФГБОУ ВО Белгородский ГАУ, 2016. – С. 65–66.
5. Савин И.Г., Дмитриев С.А. Использование самоорганизующих систем при ремонте узлов, агрегатов и машин / Инновационные технологии нового тысячелетия: сб. ст. по материалам Международной научно-практической конференции 2016 г. г. Киров в 3 ч. Ч. 2. / – Уфа: АЭТЕРНА, 2016. – С. 71–75.
6. Чеботарев М.И., Дмитриев С.А. Организация проектировочной деятельности с элементами сквозного курсового проектирования при подготовке бакалавров // Научная дискуссия: вопросы технических наук: сб. ст. по материалам XLVI Международной научно-практической конференции «Научная дискуссия: вопросы технических наук». – № 5 (35). – М., Изд. «Интернаука», 2016. – С. 72–76.