Определение времени восстановления детали

 

В данном курсовом проекте по заданию необходимо восстановить поверхности 1, 2,3 и 4 тягового хомута автосцепки, износ которых составил 3 мм, 2 мм, 2 мм и 3 мм соответственно. Восстановление необходимо провести ручной дуговой наплавкой. Для определения времени восстановления изношенных поверхностей необходимо определить режимы наплавки и размеры наплавленного слоя.

Для наплавки выбираем электрод типа Э46 марки АНО-32 диаметром d =3 мм. Для выбранного диаметра электрода размеры наплавляемого валика шва будут следующие: ширина B =15 мм, высота h =4 мм, площадь поперечного сечения S_н =44 мм² [1].

Ток наплавки определим по формуле [1]

 

, (12)

 

где j -	плотность тока, А/мм2;
Sэ -	площадь поперечного сечения электрода, мм2.

 

Плотность тока при ручной дуговой наплавки для электрода диаметром 3 мм принимаем j =35 А/мм² [1].

Площадь поперечного сечения электрода будет

 

 мм².

 

Тогда ток наплавки

 А.

Скорость наплавки (м/ч) определим по формуле: [1]

, (13)

 

где αн -	коэффициент наплавки, г/(А·ч);
Iн -	ток наплавки, А;
Sн -	площадь поперечного сечения шва, см2;
ρн -	плотность наплавленного металла, ρн =7,2 г/см3.

 

Коэффициент наплавки определяем по формуле:

 

, (14)

 

где α_р - коэффициент расплавления, г/(А·ч);

ψ - коэффициент потерь на угар и разбрызгивание, принимаем ψ=8%.

Коэффициент расплавления определяем по формуле:

 

. (15)

 

Тогда по формуле 14

Тогда по формуле 13

Напряжение дуги определим по формуле [1]

 

. (16)

 

 В.

Определим время восстановления поверхностей тягового хомута.

Для создания единого слоя при нескольких проходах валики должны перекрывать друг друга на 0,2-0,4 ширины каждого валика. Примем, что перекрытие составляет 0,4, т.к. в этом случае слой имеет более ровную поверхность [1].

Время, необходимое для наплавки одной поверхности, будем определять по формуле:

 

, (17)

 

где tвi -	время наплавки одного валика i-той поверхности, с;
ni -	число проходов, необходимое для наплавки всей i-той поверхности.

 

m - число слоев необходимое для восстановления изношенной i-й поверхности.

Время наплавки одного валика будем определять по формуле:

 

, (18)

 

где li -

длина наплавляемого валика i-той поверхности, мм.

 

Поверхность 1 (рисунок 2) S₁=103,5 см², h_н=0,4 см.: износ 3 мм.

Наплавку на поверхность производим челночным способом. При этом l₁ =45 мм. Тогда время наплавки одного валика

 с.

Так как ширина валика В=15 мм, то поверхность 1 можно наплавить за 15 проходов, с перекрытием порядка 0,4 ширины валика.

Исходя из того, что высота наложенного валика h_н=4 мм, а износ поверхности 1 составляет 3 мм, наплавку осуществляем за один проход, с припуском на механическую обработку 1 мм.

 с.

 

Рисунок 2 - Схема восстанавливаемой поверхности 1

 

Расчет остальных поверхностей производим аналогично.

Поверхность 2 (рисунок 3) S₂=82,5 см², h_н=0,4 см.: Износ поверхности составляет 2 мм. Принимаем припуск на последующую механическую обработку 2 мм. Наплавку будем осуществлять в 5 проходов.

Время необходимое для наплавки одного валика на поверхность 2:

 с.

Время, необходимое для наплавки поверхности 2 с учетом 2-х отверстий:

 с.

 

Рисунок 3 - Схема восстанавливаемой поверхности 2

 

Поверхность 3 (рисунок 4) S₃=48 см², h_н=0,4 см: Износ поверхности составляет 2 мм. Принимаем припуск на последующую механическую обработку 2 мм. Наплавку будем осуществлять в 2 прохода.

Время наплавки одного валика:

 с.

Время, необходимое для наплавки поверхности 3:

 с.

 

Рисунок 4 - Схема восстанавливаемой поверхности 3

 

Поверхность 4 (рисунок 5) S₄=36 см², h_н=0,4 см: Износ поверхности составляет 3 мм. Принимаем припуск на последующую механическую обработку 1 мм. Наплавку будем осуществлять в 3 прохода.

Время наплавки одного валика:

 с.

Время, необходимое для наплавки поверхности 3:

 с.

Определим полное время наплавки всех поверхностей t_пол, с по формуле:

 

 (19)

Рисунок 5 - Схема восстанавливаемой поверхности 4.

 

где t_i - время на наплавку i - й поверхности, с.

 ч.

Определяем основное время t_о, ч по формуле:

 

 (20)

 

где М_н - масса наплавленного металла,

г; a_н - коэффициент наплавки, г/(А ч);

I_н - сила тока наплавки, А.

Масса наплавленного металла определяется по формуле

 

 (21)

 

где m_i - масса наплавленного металла на i - ю поверхность, г.

Масса наплавленного металла на i - ю поверхность определяется по формуле:

 

 (22)

 

где Si -	площадь наплавляемой i-той поверхности, см2.
hi -	высота наплавляемого слоя, h =0,4 см.

 г;

 г;

 г;

 г.

Тогда по формуле (21)

 г.

По формуле (20)

 ч.

Определяем калькуляционное время по формуле [1]

 

, (23)

 

где kо -

коэффициент основного времени; для ручной наплавки принимаем kо =0,6.

 

 (ч).