Жөндеу-механикалық шеберханаларының электр-термиялық жабдықтары

ДӘРІС — 8

Тақырыбы: Жөндеу-механикалық шеберханаларының электр-термиялық жабдықтары

8.1. Электр-доғалық балқытып бipiктipyгe және балқытылған металмен қаптауға арналған электр-термиялық жабдықтар

8.2. Электр-түйіспелік қыздырумен балқытып біріктіруге, қаптауға, ұнтақтарды жапсыруға және электр-механикалық өңдеуге арналған электр-термиялық жабдықтар

8.3. Жанамалы қыздыруға және кептіруге арналған жабдықтар

8.1. Электр-доғалық балқытып біріктіруге және балқытылған металмен қаптауға арналған электр-термиялық жабдықтар

Электр доғалық балқытып біріктіруге және балқытылған металмен қаптауда электр доғасының жылылығы пайдаланылады. Металды қыздыруға және балқытуға жұмсалатын жылу ағыны:

Ф=U_д∙I_д∙η,

мұндағы U_д – доғадағы кернеу, В; I_д – доғаның ток күші, А; η – доғаның жылылығын пайдалану коэффициенті (η=0,8…0,9 флюс астында балқытып біріктіргенде; η=0,5…0,6 қорғағыш газдар ортасында балқытып біріктіргенде).

Электрлі қолмен балқытып біріктіруді 1882 ж. орыс инженері Н.Н.Бенардос ойлап тапты. Оның мәні баяу балқитын электрод пен бұйым аралығында доғаның жануында болады. Доғада бөлінетін жылылықпен балқытып біріктіретін бұйымның кішкентай участкесі және металл шыбық балқиды. Шыбықтың балқыған металы бұйымның бөлек бөліктерінің аралығындағы кеңістікті толтырады және сондықтан оларды бір-біріне жалғайды. 1888 ж. Н.Г.Славянов осы электр балқытып біріктіру тәсілін жетілдіреді. Ол балқығыш электродтармен балқытып біріктіруді ұсынады. Бұл тәсілде электр доғасы балқығыш электрод пен бұйым аралығында жанады. Бұл электрлік балқытып біріктіруді едәуір жеңілдетті және оны әр түрлі технологиялық процестерге кең түрде енгізуге мүмкіншілік берді. Ашық доғамен балқытып біріктірудің бірсыпыра кемшіліктері бар. Оларға балқытылған металдың қоршап тұрған ортамен қарқынды химиялық реакцияға түсуі себепші болады. Бұл кемшілікті жою үшін флюс астында балқытып біріктіру қолданылады. Бұл жағдайда электр доғасы электрод пен бұйым аралығында қалыңдығы 20…30 мм құрғақ түйіршіктенген флюс қабатының астында жанады (8.1 — сурет). Флюс қабатының астында балқыған металмен қаптау үшін әр түрлі құрылмалы қаптағыш құрылғылар (ППШ-5, ПШ-54, А-530М, ОКС-1252М және т.б.) пайдаланылады. Доғаны қоректендіруге ПС-500, ПСО-500, ВС-400, ИПП-500 және т.б. ток көздері қолданылады. Қорек көздерінің негізгі техникалық мәліметтері 8.1 — кестеде берілген.

Жөндеу кәсіпорындарында плазмалы – доғалық қаптау және шыңдау пайдаланылады. Плазманы жоғары температуралы доғаның көмегімен алады. Ішінде плазмалық ағыс пайда болатын құрылғы плазмалы жанарғыш немесе плазмотрон деп аталады.

Сурет-8.1. Флюс қабатының астында балқыған металмен қаптау сұлбасы:

1 — металмен қапталған қабат; 2 — шлакты қабыршақ; 3 — флюсті қабықша; 4 — мундштук; 5 — флюс бункері; 6 — электрод (сым); 7 — газды кеңістік; 8 — бұйым

Кесте 8.1. Электр доғалық балқытып біріктіруге, шыңдауға және қаптауға арналған кейбір қорек көздерінің негізгі техникалық мәліметтері

Қорек көзінің типі Балқытып біріктіру тогы күшін реттеу шегі, А Номинал екінші кернеуі, В Жүксіз жүрістегі екінші кернеу, В Қуат, кВА

Трансформатор

ТС-300 110…385 30 60 20

ТС-500 165…650 30 60 32

ТСД-500 200…600 45 80 42

ТД-306 90…300 80 19,4

СТН-500-1 150…700 60 32

ТДФ-1001 400…1200 68…71 82

Түрлендіргіштер

ПС-300 70…380 35 50…73 17

ПС-500 120…600 40 60…90 30

ПСУ-500-2 60…600 40 80 30

ПСО-500 60…500 40 50…86 30

ПСГ-500-1 60…500 40 80 30

Түзеткіштер

ВСУ-300 50…330 18…35 50…70

ВСУ-500 100…550 20…40 50…60

ВКС-300 30…330 30 58…65

ВД-306 45…315 70 24

ВДУ-504 100…500 80 40

АДБ-3122 15…350 100 29,4

АДД-4002 60…450 90 36,8

Плазмалы жанарғыштың принциптік сұлбасы 8.2 — суретте берілген. Сумен салқындатылатын анод 2 пен вольфрам электрод 3 аралығында өтетін доға арқылы плазма жасайтын газ (аргон, азот, гелий) үрленеді. Газ иондалады да плазма ағынын жасайды. Плазма ағыны сопладан шырақ түрінде шығады. Плазма ағынының ортасында температура 10000…18000 ℃-қа дейін жетеді. Плазмалық жанарғышты қоректендіруге ПС-300, ПСО-500 типті балқытып біріктіруге түрлендіргіштерін немесе ИПН типті шала өткізгішті түзеткішін пайдаланады. Плазмалы ағын бұйымдарды балқыған металмен қаптауға, беттік шыңдауға және металдауға қолданылады.

Сурет-8.2. Плазмалық беттік шыңдау сұлбасы:

1 — бөлшек; 2 — анод; 3 — вольфрам электрод; 4 — плазма жасайтын газ

8.2. Электр-түйіспелік қыздырумен балқытып біріктіруге, қаптауға, ұнтақтарды жапсыруға және электр-механикалық өңдеуге арналған электр-термиялық жабдықтар

Түйіспелік балқытып біріктіруге метал бөлшектерді бір-бірімен түйістіріп қысады, содан кейін бөлшектер арқылы электр тогын өткізеді. Бөлшектер түйісінде кедергі жоғары мәнді болады, сондықтан ол жерде көп жылылық бөлінеді. Түйісу жерінде температура балқытып біріктіруге қажетті мәнге жеткенде қысу күшінің әрекетінен бөлшектер бір-біріне созымды балқытып біріктіріледі. Балқытып біріктіру тогының тығыздығы (1…1,5)10^8 А/м^2 болады. Түйіспелік балқытып біріктіруге тұрақты токты және айнымалы токты пайдалануғаболады. Практикада қорек кернеуі бірнеше вольт болғанда балқытып біріктіру тогы ондаған мың ампер болатындықтан тек айнымалы ток пайдаланылады. Өйткені, бұл мақсатқа пайдаланылатын тұрақты ток көзі өте күрделі және қымбат болар еді. Түйіспелік балқытып біріктірудің нүктелік, тігістік және түйістік түрлері пайдаланылады. Электр-түйіспелік балқытып біріктіруге арналған кейбір машиналардың негізгі техникалық мәліметтері 8.2 — кестеде берілген.

Кесте-8.2. Электр-түйіспелік балқытып біріктіруге арналған кейбір машиналардың негізгі техникалық мәліметтері

Машина типі Номинал қуаты, кВА Бірінші кернеуі, В Екінші кернеуі, В Балқытып біріктірілетін максимал диаметрі немесе қалыңдығы, мм Атқару міндеті

АСП-10 10 220 1,2…3,2 8 Түйіспелік балқытып біріктіру

МС-1202 55 220 2,5…5,0 34

МСО-750 750 380 5,5…14,5 66

МТ-809 20 220 1,42…2,84 3 Нүктелік балқытып біріктіру

МТ-1209 50 220 2,2…4,4 4

МТП-400 400 380 6…12 8

МШ-1001 27 220/380 1,75…3,5 1,2 Тігістік балқытып біріктіру

МШ-1601 75 220/380 3,8 1,5

МШП-200 200 220/380 4,3…8,6 2,5

Электр тоғын өткізетін бөлшектерге металл ұнтақтарды балқытып біріктіріп жапсыру тәсілі де қолданылады. Бұл тәсілде электр тогы өткенде бөлінетін жылылық әсерінен бөлшек пен қосымша мыс шығыр түйісінде бөлшекке металл ұнтақтар балқытылып жапсырылады. Ұнтақтарды балқытып жапсыруға ток тығыздығы (2…4)∙10^5 А/м^2 және кернеуі 2…4 В айнымалы ток пайдаланылады. Үрдіс сапасын жоғарылату және ұнтақтарды тегіс қабатты жапсыру үшін бөлшектерді бір біріне гидро немесе пневмоцилиндрлер көмегімен қысады. Қапталатын бөлшек пен қосымша мыс шығырдың аралығындағы қысым (12…18)∙10^6 Па болғанда ұнтақтардың негізгі металға балқытылып жапсырылу сапасы жеткілікті болады. Тәсілді диаметрі 10 мм-ден жоғары келетін бөлшектер өлшемдерін қалпына келтіруге пайдалануға болады.

Электр-түйіспелік қаптаудың балқытып біріктіріп жапсырудың айырмашылығы: бөлшек пен қосымша шығыр түйісетін жерге ұнтақтардың орнына балқытылып жапсырылатын металл шыбық сым беріледі. Балқытып жапсырылған қабаттың бөлшек бетімен берік ілінісуі түйісу жерінде металдың жұқа қабатының жарым-жартылай балқуынан, сондай-ақ диффузиядан пайда болады. Балқытылып қапталатын қабаттың қалыңдығы – 0,2…0,15 мм, ток күші – 4…12 кА, тұтыну қуаты – 5…40 кВА. Бұл тәсілмен бөлшектер өлшемдерін қалпына келтіруге УКЕ-8 типті қондырғы пайдаланылады.

Электр-шлактық балқытылып қаптау тәсілінде электр тогы электродтан бөлшекке шлак арқылы өтеді (8.3 — сурет). Осы кезде бөлінетін жылылық шлакты электродтың балқу температурасынан жоғары температураға дейін қыздырады. Шлак электродты балқытады. Балқыған металл төменге тұнады. Ол жерде сумен салқындатылатын кристаллизатор (қалып) оған қажетті пішін береді. Балқытып қаптау кернеу 34 В және ток күші 800…900 А мәндерінде өткізіледі. Электр-шлактық балқытып қаптауға ОКУ-7755 типті қондырғы шығарылады. Бұл қондырғыны шынжыр табанды тракторлардың жүріс бөлігінің бөлшектерін қалпына келтіруге пайдалану тиімді болады.

Сурет-8.3. Электр-шлактық балқытып қаптау сұлбасы:

1 — салқындатылатын қалып; 2 — қапталған қабат; 3 — габариттік дискалар; 4 — қалпына келтіретін бөлшек; 5 — шлактық ванна; 6 — болат электрод

Электр-механикалық өңдеу қалыпқа келтірілетін бөлшек бетіне термиялық және күштік әрекет етуді біріктіруге негізделінген (8.4 — сурет). Бөлшек пен құрал түйіспелері арқылы электр тогы өткізіледі (ток күші – 300…1300 А, кернеу – 1…6 В). Электр тогы түйіскен жерде металды лез 800…900 ℃-қа дейін қыздырады. Станокта айналып тұрған бөлшектің қыздырған қабатынан металл арнайы құралмен сығылып шығарылады да бөлшек бетінде бұранда тәріздес шошақтар жасалынады. Құрал екінші рет өткенде бөлшек диаметрін қажетті мәнге дейін жеткізеді. Бұл тәсілмен біліктердің қозғалмайтын қосылыс жерлеріндегі беттерін (шкив, шестерня, подшипник орнатылатын жерлердің беттерін) қалпына келтіруге болады. Қалыпқа келтірілген бет тегіс болмайды.

Сурет-8.4. Электр-механикалық өңдеудің сұлбасы:

1 — сығып шығаратын құрал; 2 — өңделетін бөлшек; 3 — станок патроны

Сондықтан бөлшектердің түйісу ауданы кемиді. Бірақ ол түйіскен жерде қажетті беріктікті қамтамасыз етуге жеткілікті болады. Кейбір жағдайда осы станокта сығылып жасалынған жырақшаға сым орайды. Сымды бөлшекке 400…500 Н күшпен қысып, оны 1300…1500 А электр тогымен қыздырады. Сым 900…1200 ℃-қа дейін қыздырылады. Сығып шығаратын құралмен деформацияланады да, жырақшаларды тығыздап толтырады. Қондырғыны қоректендіруге электр-түйіспелік балқытып біріктіру қондырғыларының трансформаторлары пайдаланылады.

8.3. Жанамалы қыздыруға және кептіруге арналған жабдықтар

Жөндеу кәсіпорындарында жанамалы қыздыру қалпына келтірілген бөлшектерді шыңдауға, жасытуға, жұмсартуға, нормализациялауға (тұрақтандыруға), полимеризациялауға, сондай-ақ жуғыш сұйықтарды қыздыруға пайдаланылады. Осы жұмыстарды орындау үшін жөндеу кәсіпорындары әр түрлі жабдықтармен қамтамасыз етіледі. Олардың өнеркәсіпте пайдаланылатын жабдықтардан айтарлықтай айырмашылықтары болмайды.

Жөндеу кәсіпорындарында қыздырғыш элементтерінде электр энергиясы жылу энергиясына айналатын кедергілі электр пештері кең пайдаланылады. Кедергілі электр пештерін негізгі белгілер бойынша былай топтастырады:

— қыздыру тәсілі бойынша тікелей және жанамалы қыздыру пештері;

— технологиялық арналым бойынша – металдарды термиялық және термо-химиялық өңдеуге арналған термиялық, балқыту және кептіру пештері;

— жұмыс сипатына және өңделетін бұйымдармен жүктелу тәсіліне орай мезгіл-мезгіл және үзіліссіз әрекет ететін пештер.

Кедергілі типтік пештердің шартты белгілеріндегі әріптер:

бірінші әріп С қыздыру тәсілін – кедергімен (орыстың сопротивлением деген сөзінен); екінші әріп пештің құрастырылымын (Н – камералық, Ш – шахталық, В – ванна); үшінші әріп – пештің жұмыс кеңістігіндегі ортаның орыс тіліндегі сипатын (О – окислительная, С – соляная, З – защитная, Г – щелочная) көрсетеді. Әріптік белгілерден кейінгі цифрлармен: алымында жұмыс кеңістіктің өлшемдері дециметрде, ал бөлімінде пештің максимал температурасы жүздеген градуста беріледі.

Жөндеу кәсіпорындарында камералық электр пештерін, электрлік тұзды және майлы ванналары мен кептіруге арналған пештерді кең пайдаланады.

Камералы пештер бұйымдарды тотықтыратын (СНО) және қорғалған (СНЗ) орталарда қыздыруға арналған. Олар әмбебапты келеді. Пештер отқа төзімді материалдан жасалынған камера түрінде орындалады. Жылылық шығынын азайту үшін камераның сырты жылулық оқшауламамен қапталған. Камераның ішкі отқа төзімді қабырғаларына кедергісі жоғары келетін қорытпалардан ирек-ирек немесе шиыршық түрінде жасалынған қыздырғыш элементтер орнатылған. Жөндеу кәсіпорындарында бұйымдарды 1000 ℃-қа дейін қыздыратын СНО типті камералы пештер кең қолданылады.

СШО және СШЗ типті шахталы пештердің өңделетін бұйымдарды салатын қақпағы жоғарғы жағында орнатылған. Пештер тұрықтан, сыртқы қаптамадан, қыздырғыш элементтерден, қақпағын көтеретін және бұратын механизм мен бұйымдарды пешке салатын бөлшектерден тұрады. Пештердің тұрқы отқа төзімді және жылулық оқшауламалығы жоғары болатын материалдардан дайындалады. Ирек-ирек орындалған қыздырғыштар пештің ішкі қабырғаларына ілмектердің көмегімен ілінеді және еденіне төселінеді. Пештер 380/220 В электр торабынан төмендеткіш трансформаторлар арқылы қоректенеді. Өңделетін бұйымдар камералы және шахталы пештерге арнайы ұялы торқалыптарға орнатылып салынады. Камералы және шахталы пештердің негізгі техникалық мәліметтері 8.3-кестеде берілген.

Кесте-8.3. Кедергілі пештердің негізгі техникалық мәліметтері

Пештің типі Қуаты, кВт Бұйымдар салынған қалыптың массасы, кг Жұмыс кеңістігінің өлшемдері, м Қалыпсыз қызу уақыты, сағ.

СНО-3.6.2/10-М1 14 100 0,3×0,6×0,2 3,0

СНО-4,8.2,5/10-М1 25 220 0,4×0,8×0,25 3,0

СНО-6.12.4/10-М1 58 800 0,6×1,2×0,4 2,0

СНО-8.16.5/10-М1 81 1350 0,8×1,6×0,5 3,0

СШО-6.6/10-М1 70 600  0,6×0,6 3,0

СШО-6.12/10-М1 85 1000 0,6×1,2 3,1

СШО-6.20/10-М1 100 1200 0,6×2,0 3,0

Кедергілі электр пештерінде температураны негізінде екі позицияда реттейді.

СНО типті пештерді басқаруға ИЗР (өлшеу, жазу, реттеу) типті немесе ИР (өлшеу, реттеу) басқару қалқандары шығарылады.

Электрлік ванналар металл бұйымдарды сұйық жылу тасымалдауыш орталарда (майларда, сілтілерде, тұздар ерітінділерінде) термиялық өңдеуге арналады. Электродты тұзды ванналар, сондай-ақ қыздыратын элементтері бар тұзды және майлы ванналар кең таралған.

Кесте-8.4. Кейбір электрлік ванналардың негізгі техникалық мәліметтері

Белгіленуі Қуаты, кВТ Қоректену кернеуі, В Максимал жұмыс температурасы, °С

Электродтық қыздырумен

СВС-1,3/13 63 6,5…20 1300

СВС-2,3/13 160 6,5…20 130

Элементтік қыздырумен

СВГ-1,5.2/8,5

10 380/220 850

СВГ-2,5.3,5/8,5

20 380/220 850

СВГ-3,5.4/8,5

30 380/220 85

СВС типті электродты тұзды ванналарды кесуге және соққылауға арналған аспаптарды термиялық өңдеуге пайдаланады. Тұздардың құрамын таңдап алып, термохимиялық өңдеуді жүзеге асыруға болады. Оларда арнайы қыздырғыш элементтер болмайды. Ванналарда электр тогы бір электродтан екінші электродқа олар аралығындағы балқытылған тұз арқылы өтеді. Осы кезде бөлініп шығатын жылылық өңделетін бұйымға конвекциямен және жылу өткізгіштікпен беріледі. Тұздылы ванналар электр торабынан екінші кернеуі 6…18 В болатын төмендеткіш трансформатор арқылы қоректендіріледі. Максимал қыздыру температурасы 1300 ℃-қа дейін болады.

Электрлік майлы және сілті ванналар бөлшектер мен аспаптарды шыңдағаннан кейін жұмсартуға арналған. Жұмыс температурасы 200…250 °С. Қыздыру түтікті электр қыздырғыштардың көмегімен орындалады.

Жөнделген электротехникалық бұйымдарды (статор, ротор және т.б.), оларға лак сіңдірер алдында және лак сіңдіргеннен кейін, кептіруге төмен температуралы конвекциялық кептіргіш пештер пайдаланылады. Ауа 200 градусқа дейін қыздырылып пеш камерасына беріледі. Ыстық ауа пеш ішіндегі бұйымға жылылық береді. Салқындаған ауаны камераның төменгі жағынан желдеткіш сорып алып қайтадан электр-калориферге береді. Сондықтан пеш тұйықталған циклде жұмыс істейді. Мұндай пештерді боялған бұйымдарды кептіруге де пайдаланады. Кептіру камерасының көлемін және электр-калориферлі қондырғының қуатын технологияға қажетті өнімділікке орай таңдап алады.

Жөндеу алдында және техникалық қызмет атқаруда құрастырылатын жүйелерді және бөлшектерді жууға жуғыш машиналар пайдаланылады. Оларда жуғыш сұйықтарды электр қыздырғыштармен жылытады. Мысалы, жөндеу шеберханаларында қозғалтқыштың майлау жүйелерін, жанармай бактарын, гидро-жүйелерін және басқа құрастырылатын жүйелерді жууға ОМ-2871АГОСНИТИ типті жылжымалы жуғыш машиналар пайдаланылады. Бұл машиналарда жуғыш сұйық бак ішіне орнатылған қуаты 3,7 кВт түтікті электр қыздырғыштармен 60 ℃-қа дейін жылытылады. Мұндай мақсатқа арналған басқа машиналар да осылай дайындалған.

Жуғыш машиналарда пайдаланылатын ТЭҚ қуатын анықтау және оларды таңдап алу су қыздырғыштарындағы сияқты орындалады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *