satНАУКА и ТЕХНИКАScience & Technique2227-10312414-0392Belarusian National Technical University10.21122/2227-1031-2016-15-1-9-17sat-896Research ArticleМАШИНОСТРОЕНИЕMECHANICAL ENGINEERINGВЫБОР СПОСОБА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙSELECTION OF METHOD FOR RESTORATION OF PARTSИвановВ. П.IvanovV. P.

Доктор технических наук, профессор

Адрес для переписки: Иванов Владимир Петрович Полоцкий государственный университет ул. Блохина, 29, 211440, г. Новополоцк, Витебская обл., Республика Беларусь Тел.: +375 214 53-10-47 ivprem@tyt.by

Professor, PhD in Engineering

Address for correspondence: Ivanov Vladimir P. Polotsk State University 29 Blohina str.,211440, Novopoltsk, Vitebsk Province, Republic of Belarus Tel.: +375 214 53-10-47 ivprem@tyt.by

ivprem@tyt.byПолоцкий государственный университет, НовополоцкБеларусьPolotsk State University, NovoрolotskBelarus201612022016151917Copyright © Иванов В.П., 20162016Иванов В.П.Ivanov V.P.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://sat.bntu.by/jour/article/view/896

Даны определения процесса и способа восстановления деталей с анализом известных методов их выбора. Определены геометрические параметры и эксплуатационные свойства, которые должны быть обеспечены при восстановлении деталей. Усовершенствован выбор способа восстановления детали, позволяющий синтезировать оптимальный процесс этого восстановления по критерию расхода производственных ресурсов с учетом ограничений по качеству, производительности и безопасности. Обоснованы мероприятия, удовлетворяющие установленным ограничениям. Указана направленность технических решений, обеспечивающих полное использование остаточной долговечности деталей ремонтного фонда за счет применения без пропусков всех ремонтных размеров заготовок с уточнением их значений, равномерного снятия припуска при обработке заготовок резанием при оптимальном базировании, использования процессов нанесения покрытий только в технически обоснованных случаях, применения правки с термическим фиксированием ее результатов или всесторонним сжатием деформируемых элементов. Предложено ограничить число капитальных ремонтов агрегатов вместе с восстановлением базовых и основных деталей двумя ремонтами за весь их срок службы. Число наплавок шеек валов необходимо ограничить одной наплавкой в течение жизненного цикла детали с целью сохранения их длины в установленных пределах. Рекомендовано расширение области применения объемного пластического деформирования материала в виде термопластической раздачи или обжатия ремонтных заготовок класса «тела вращения с отверстиями», обеспечивающего припуск на обработку наружных и внутренних поверхностей под номинальные размеры без нанесения покрытий. Установлена структура материала покрытия с мелкодисперсными включениями карбидов или нитридов металлов и преимущественной ориентацией структурных составляющих перпендикулярно восстанавливаемой поверхности под влиянием отвода теплоты, которая в результате поверхностного пластического деформирования ориентирует оси волокон тангенциально в направлении относительного скольжения. Это препятствует росту усталостных радиально ориентированных трещин.

The paper contains definitions for a process and a methodology for restoration of parts on the basis of the analysis of the known methods and their selection. Geometric parameters and operational properties that should be provided for restoration of parts have been determined in the paper. A process for selection of the required method for restoration parts has been improved and it makes it possible to synthesize an optimal process of the restoration according to a criterion of industrial resource consumption with due account of quality, productivity and security limits. A justification on measures that meet the required limits has been presented in the paper. The paper shows a direction of technical solutions that ensure complete use of residual life of repair fund parts. These solutions can be achieved through close application of all repair sizes of work-pieces with revision of their values, uniform removal of the allowance while cutting the work-pieces at optimum locating, application of coating processes only in technically justified cases, application of straightening with thermal fixing of its results or all-around compression of deformable elements. The paper proposes to limit a number of overhauls for the units together with restoration of basic and fundamental parts by two repairs for the whole period of their lifetime. Number of shaft journal building-up should be limited by one building-up operation throughout the whole life cycle of the part with the purpose to preserve its length within the prescribed limits. It has been recommended to expand an application area of volumetric plastic deformation of material in the form of thermoplastic distribution or reduction of repair work-pieces representing class of rotation bodies with holes that ensures an allowance to machine external and internal surfaces for nominal dimensions without coating. A structure of the coating material with fine inclusions of carbides or nitrides of metals and preferred orientation of structural components perpendicular to the restored surface under the influence of heat removal has been established in the paper. Due to surface plastic deformation the structure orientates fiber axis tangentially in the direction of relative sliding that inhibits growth of fatigue radially oriented cracks.

детальвосстановлениеостаточная долговечностьоптимизацияпараметрыограниченияpartrestorationresidual lifeoptimizationparameterslimitsReferencesЛялякин, В. П. Восстановление и упрочнение деталей машин в агропромышленном комплексе России и Беларуси / В. П. Лялякин, В. П. Иванов // Ремонт, восстановление, модернизация. 2004. № 2. С. 2–7.Lyalyakin V. P., Ivanov V. P. (2004) Restoration and strengthening of machinery parts in agro-industrial complex of Russia and Belarus. Remont, vosstanovlenie, modernizatsia [Repair, restoration, modernization], (2), 2–7 (in Russian).Шадричев, В. А. Основы выбора рационального способа восстановления автомобильных деталей металлопокрытиями / В. А. Шадричев. М.-Л.: Машгиз, 1962. 296 с.Shadrichev V. A. (1962) Fundamentals on selection of rational method for restoration of automobile parts while using metallic coatings. Moscow, Leningrad, Mashgiz. 296 p. (in Russian).Шадричев, В. А. Основы технологии автостроения и ремонт автомобилей: учеб. для вузов / В. А. Шадричев. Л.: Машиностроение, Ленинградское отделение, 1976. 560 с.Shadrichev V. A. (1976) Fundamentals of technology for automotive engineering and automobile repair: Textbook for higher education institutions. Leningrad, Mashinostroenie, Leningrad Branch. 560 p. (in Russian).Батищев, А. Н. Методика обоснования рационального способа восстановления изношенных деталей / А. Н. Батищев // Современное оборудование и технологические процессы для восстановления и упрочнения деталей машин: тезисы докладов на науч.-техн. конф. стран-членов СЭВ «Ремдеталь-88» (17–21октября 1988 г., г. Пятигорск). М., 1988. Ч. 1. С. 23–24.Batishchev A. N. (1988) Methodology for substantiation of rational method for restoration of worn-out parts . Modern equipment and technological processes for restoration and strengthening of machinery parts. Abstracts of Reports at Scientific and Technical Conference of Comecon Countries “Remdetal-88” (October 17–21, 1988, Piatigorsk). Part. 1. Moscow, 23–24 (in Russian).Васильев, Н. Г. Выбор способа восстановления изношенных деталей / Н. Г. Васильев, И. И. Галиев, Т. Н. Васильева // Сварочное производство, 1996. №7. С. 13–15.Vasiliev N. G., Galiev I. I., Vasilieva T. N. (1996) Selection of method for restoration of worn-out parts. Svarochnoe proizvodstvo [Welding Production], (7), 13–15 (in Russian).Восстановление деталей машин: справ. / Ф. И. Пантелеенко [и др.]; под ред. В. П. Иванова. М.: Машиностроение, 2003. 672 с.Panteleenko F. I., Lialiakin V. P., Ivanov V. P., Konstantinov V. M. (2003) Restoration of machinery parts. Reference Book. Moscow, Mashinostroenie. 672 p. (in Russian).Беллман, Р. Динамическое программирование / Р. Беллман; пер. с англ. М.: Иностранная литература, 1960. 400 с.Bellman R. (1957) Dynamic programming. Princeton U.P. 365 p. (Russ. ed.: Bellman R. (1960) Dinamicheskoe programmirovanie. ?oscow, Inostrannaya Literature. 400 p.)Иванов, В. П. Обоснование доли годных деталей ремонтного фонда, годных для дальнейшего применения без ремонтных воздействий / В. П. Иванов, А. П. Кастрюк // Агропанорама, 2013. № 5. С. 38–44.Ivanov V. P., Kastriouk A. P. (2013) Substantiation of portion of accepted parts for repair fund and further application without repair operations. Agropanorama, (5), 38–44 (in Russian).Кастрюк, А. П. Исследование возможности обработки шеек коленчатых валов под очередные ремонтные размеры / А. П. Кастрюк // Агропанорама. 2012. № 1. С. 38–41.Kastriouk A. P. (2012) Investigations on possibility to machine a crankshaft neck for regular repair size. Agropanorama, (1), 38–41 (in Russian).Кастрюк, А. П. Ресурсосберегающие процессы восстановления валов / А. П. Кастрюк, Т. В. Вигерина // Вестник Белорусской государственной сельскохозяйственной академии. 2011. № 2. С. 118–122.Kastriouk A. P., Vigerina T. V. (2011) Resource-saving processes for shaft restoration. Vestnik Belorusskoi gosudarstvennoi sel'skokhoziaistvennoi akademii [Bulletin of the Belarusian State Agricultural Academy], (2), 118–122 (in Russian).Кастрюк, А. П. Ресурсосбережение и качество ремонта агрегатов машин с восстановлением их деталей / А. П. Кастрюк, Т. В. Вигерина. Новополоцк: ПГУ, 2012. 200 с.Kastriouk A. P., Vigerina T. V. (2012) Resource-saving and quality of machinery component repair with restoration of their parts. Novopolotsk: Polotsk State University. 200 p. (in Russian).Вигерина, Т. В. Технология восстановления коленчатых валов двигателей из высокопрочного чугуна и конструкционной стали напылением, наплавкой и поверхностным пластическим деформированием: автореф. дис. … канд. техн. наук: 05.02.08 / Т. В. Вигерина. Минск, 2013. 23 с.Vigerina T. V. (2013) Tekhnologiia vosstanovleniia kolenchatykh valov dvigatelei iz vysokoprochnogo chuguna i konstruktsionnoi stali napyleniem, naplavkoi i poverkhnostnym plasticheskim deformirovaniem. Avtoref. dis. kand. tekhn. nauk [Technology for restoration of motor crankshafts made from high-strength cast-iron and constructional steel while using spraying, welding deposition and surface plastic deformation. Abstract of Ph.D. Thesis in Engineering Science]. Minsk. 23 p. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.