RU2314903C1

RU2314903C1 - Method for restoring transport vehicle braking drums

Info

Publication number: RU2314903C1
Application number: RU2006115107/02A
Authority: RU
Inventors: Александр Константинович Ольховацкий; Александр Васильевич Шутов
Original assignee: Александр Константинович Ольховацкий
Priority date: 2006-05-02
Filing date: 2006-05-02
Publication date: 2008-01-20

Abstract

FIELD: combination methods for working metals, possibly restoration of articles of cast iron by non-mechanical working.

SUBSTANCE: method comprises steps of plating metal layer on worn surface by means of electric arc plating; immersing working zone under liquid layer; then performing electric contact working of plated surface by means of end surface of tool-cathode for achieving preset dimension. Electric contact working is realized at voltage U = 24 - 26 V and electric current I = 200 - 500 A while taking off layer 0.02 - 1.5 mm.

EFFECT: improved efficiency, lowered labor consumption, increased useful life period of restored drum.

2 dwg

Description

Изобретение относится к комбинированным методам обработки металлов, а именно к способам восстановления изделий из чугуна немеханической обработкой.The invention relates to combined methods of metal processing, and in particular to methods for the recovery of cast iron products by non-mechanical processing.

Известен способ восстановления тормозных барабанов, в котором после износа внутренней поверхности ее протачивают до следующего ремонтного размера на токарном станке [1].A known method of restoring brake drums, in which after wear of the inner surface it is pumped to the next repair size on a lathe [1].

Недостатком способа являются его ограниченные возможности, т.к. невозможно восстановить изношенную поверхность до номинального размера. Это приводит к ограничению ресурса использования барабана, увеличивает потери металла.The disadvantage of this method is its limited capabilities, because it is not possible to restore a worn surface to its nominal size. This leads to a limited resource use of the drum, increases the loss of metal.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ восстановления тормозных барабанов транспортных средств из серого чугуна, представляющих собой тонкостенную литую конструкцию [2]. В указанном способе на изношенную поверхность наращивают порошковой проволокой электродуговой металлизацией слой определенной толщины с учетом величины износа и припуска на механическую обработку. Затем ведут токарную обработку наращенного слоя до номинального размера резцами с твердосплавными пластинами.The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed is a method of restoring brake drums of vehicles from gray cast iron, which is a thin-walled cast structure [2]. In this method, a layer of a certain thickness is increased on a worn surface by cored wire by electric arc metallization, taking into account the amount of wear and machining allowance. Then, the expanded layer is turned to a nominal size with carbide tipped cutters.

Недостатками данного способа являются низкая производительность и высокая трудоемкость способа. Помимо этого наращенный слой обладает большим разбросом твердости и гетерогенностью по сечению барабана, недостаточной твердостью, что не устраняет дальнейшая токарная обработка. Это снижает долговечность восстановленных барабанов.The disadvantages of this method are low productivity and high complexity of the method. In addition, the expanded layer has a large spread of hardness and heterogeneity over the cross section of the drum, insufficient hardness, which does not eliminate further turning. This reduces the durability of the restored drums.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение однородности свойств наращенного слоя по сечению, увеличение твердости, повышение долговечности, восстановленных барабанов, а также увеличение производительности.The task of the invention is to increase the uniformity of the properties of the extended layer over the cross section, increase hardness, increase durability, restored drums, as well as increase productivity.

Поставленная задача достигается тем, что в способе восстановления тормозных барабанов транспортных средств, в котором на изношенную поверхность методом электродуговой металлизации наращивают слой металла и ведут дальнейшую обработку на заданный размер, согласно изобретению, после наращивания ведут электроконтактную обработку наращенной поверхности торцевой поверхностью катода-инструмента под слоем жидкости при рабочем напряжении U=24÷26 В и токе I=200÷500 А при съеме слоя 0,02÷1,5 мм.The problem is achieved in that in a method for restoring brake drums of vehicles in which a metal layer is built up on a worn surface by electric arc metallization and further processing is carried out to a predetermined size, according to the invention, after building-up, an electrical contact is performed on the grown surface by the end surface of the cathode-tool under the layer liquid at an operating voltage of U = 24 ÷ 26 V and current I = 200 ÷ 500 A when removing a layer of 0.02 ÷ 1.5 mm.

То, что в предлагаемом способе наращенную поверхность доводят до заданного размера электроконтактной обработкой торцевой поверхностью катода-инструмента под слоем жидкости с заданными режимами, позволяет обеспечить максимальную локализацию процесса электроконтактной обработки и максимально сконцентрировать электрическую энергию на малой площади контакта электродов. И за счет эффективного термического воздействия позволяет одновременно выравнить твердость по сечению и увеличить ее среднее значение. Это упрочняет обработанный слой и увеличивает долговечность восстановленных барабанов. Помимо этого в предлагаемом способе снимается за один проход больший слой наращенного металла по сравнению с наиболее близким аналогом, что повысит производительность процесса, снизит его трудоемкость.The fact that in the proposed method the enlarged surface is brought to a predetermined size by electrical contact treatment with the end surface of the cathode-tool under a liquid layer with predetermined modes, allows for maximum localization of the process of electrical contact processing and maximum concentration of electrical energy on a small contact area of the electrodes. And due to the effective thermal effect it allows you to simultaneously equalize the hardness over the cross section and increase its average value. This strengthens the treated layer and increases the durability of the restored drums. In addition, in the proposed method, a larger layer of expanded metal is removed in one pass compared to the closest analogue, which will increase the productivity of the process and reduce its complexity.

Снижение рабочего напряжения менее 24 В и силы тока менее 200 А приведет к снижению производительности, увеличение напряжения более 26 В и увеличение тока более 500 А приводит к снижению качества поверхности, а именно к увеличению шероховатости. Съем слоя наращенной поверхности менее 0,02 приводит к снижению производительности, а увеличение слоя более 1,5 мм технологически нецелесообразно ввиду ограниченных размеров наращенного слоя.A decrease in operating voltage of less than 24 V and current strength of less than 200 A will lead to a decrease in productivity, an increase in voltage of more than 26 V and an increase in current of more than 500 A will lead to a decrease in surface quality, namely, an increase in roughness. Removing the layer of the expanded surface of less than 0.02 leads to a decrease in productivity, and an increase in the layer of more than 1.5 mm is technologically impractical due to the limited size of the extended layer.

Предлагаемый способ проиллюстрирован на фиг.1-2, где на фиг.1 показана схема электроконтактной обработки, на фиг.2 - сечение А-А фиг.1.The proposed method is illustrated in figure 1-2, where figure 1 shows a diagram of the electrical contact processing, figure 2 - section aa of figure 1.

На указанных чертежах обозначены:The indicated drawings indicate:

1 - катод-инструмент диаметром d_u,1 - cathode tool with a diameter of d _u ,

2 - барабан,2 - drum

3 - наращенный слой.3 - extended layer.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Изношенную поверхность барабана 2 подготавливают методом токарной обработки с последующей пескоструйной обработкой электрокорундом. Затем электродуговой металлизацией порошковой проволокой наращивают на эту поверхность слой 3 металла, максимально приближенного к структуре основного металла. Наращивают слой 3 определенной толщины с учетом величины износа и припуска Δ на дальнейшую обработку. Затем зону обработки барабана погружают под слой жидкости, например воды, толщиной не менее 30 мм. После этого торцевой поверхностью подводят катод-инструмент 1 к обрабатываемой поверхности и ведут электроконтактную обработку с заданными режимами, вращая барабан со скоростью V_б и катод-инструмент с числом оборотов n_u.The worn surface of the drum 2 is prepared by turning, followed by sandblasting with electrocorundum. Then, an electric layer metallized with a flux-cored wire build up a layer 3 of metal on this surface, which is as close as possible to the structure of the base metal. Increase layer 3 of a certain thickness, taking into account the amount of wear and allowance Δ for further processing. Then the processing zone of the drum is immersed under a layer of liquid, for example water, with a thickness of at least 30 mm. After that, the cathode-tool 1 is brought to the surface to be machined by the end surface and electric contact processing is carried out with predetermined modes by rotating the drum with a speed of V _b and the cathode-tool with a speed of n _u .

Предлагаемый способ опробован в лаборатории кафедры «Технология и организация технического сервиса» ЧГАУ и в центральных ремонтных мастерских МУП «Челябгортранса». Восстановлению подвергли тормозные барабаны троллейбусов и автобусов «Икарус» с внутренним диаметром ⌀ 420 мм из серого чугуна. Износ составлял 3 мм. На предварительно расточенную изношенную поверхность был наращен электродуговой металлизацией слой толщиной 5 мм. Затем за один проход был снят слой 1,5 мм катодом-инструментом при напряжении 24 В и токе 300 А. Шероховатость полученной поверхности соответствовала требованиям рабочего чертежа.The proposed method was tested in the laboratory of the department "Technology and organization of technical service" of ChSAU and in the central repair shops of MUE "Chelyabgortrans". The brake drums of Ikarus trolleybuses and buses with an inner diameter of ⌀ 420 mm made of gray cast iron were subjected to restoration. Wear was 3 mm. A layer 5 mm thick was built up on a previously bored worn surface. Then, in one pass, a layer of 1.5 mm was removed by the cathode-instrument at a voltage of 24 V and a current of 300 A. The roughness of the obtained surface corresponded to the requirements of the working drawing.

Производительность предлагаемого способа по сравнению с известным повысилась более чем в 3 раза, повысилась твердость на 15-18%.The performance of the proposed method compared with the known increased by more than 3 times, increased hardness by 15-18%.

Предлагаемый способ восстановления тормозных барабанов найдет применение при эксплуатации большегрузных транспортных средств, например городского пассажирского транспорта, в частности троллейбусов и автобусов.The proposed method for restoring brake drums will find application in the operation of heavy vehicles, for example urban passenger transport, in particular trolleybuses and buses.

Источники информацииInformation sources

1. Технология ремонта машин и оборудования. Под редакцией И.С.Левитского, Москва, «Колос», 1975, с.357.1. Technology of repair of machinery and equipment. Edited by I.S. Levitsky, Moscow, Kolos, 1975, p.357.

2. Информационный листок №169-96. Восстановление тормозных барабанов транспортных средств. Челябинский ЦНТИ, 1996.2. Information leaflet No. 169-96. Restoration of brake drums of vehicles. Chelyabinsk TSNTI, 1996.

Claims

A method for restoring brake drums of vehicles, including building up a metal layer on a worn surface of a brake drum by an electric arc metallization method and further processing to a predetermined size, characterized in that the processing to a predetermined size is carried out by contacting an expanded surface with an end surface of the cathode-tool under a liquid layer during working voltage U = 24 ÷ 26 V and current I = 200 ÷ 500 A with removal of the layer 0.02 ÷ 1.5 mm.