Описание установки для подготовки поверхности под напыление

Одна из важных характеристик газотермических покрытий, определяющих их эксплуатационные свойства, - прочность сцепления напыленного слоя с основой (деталью, на которую они нанесены). Для повышения ее способности к образованию прочной связи с покрытием, а также ее развития путем придания ей шероховатости детали перед напылением подвергают абразивно-струйной обработке. При этом на поверхностях, подлежащих напылению, создается шероховатость в высотой микронеровностей 10 – 60 мкм (в ряде случаев до 100 мкм).

Основные данные и характеристики приведены в таблице 5.1

Таблица 5.1 – Технические данные установки для подготовки поверхности под напыление.

Устройство и работа изделия

Установка для подготовки поверхности под напыление (приведена в листе графической части) состоит из следующих основных частей: корпуса 1, крышки 2, стола 4, полки 5, шпинделя 6, штурвала 7, дробемета 8, пистолета дробеструйного 10.

На корпусе 1 установлена откидывающаяся крышка 2. Корпус является основополагающей частью устройства, в котором происходит непосредственного подготовка поверхности ремонтируемого блока к напылению. Также в нем имеется два отверстия с нарукавниками, предназначенными для удержания пистолета 10 рабочим при обработке поверхности.

Загрузка в корпус производится с помощью электротали, сверху за счет откидывания крышки. Для установки блока, в корпусе смонтирован поворотный стол 4, с ножным приводом. Для придания жесткости установки поворотного стола, в корпусе предусмотрены ребра жесткости. Основания стола и полка 5 выполнены в виде решетки, для обеспечения свободного прохода зернонарунда от поверхности обрабатываемой детали в дробемет 8.

Стол монтируется на штурвал 6, который вращается в корпусе подшипников на двух втулках из гетинакса. Верхняя втулка защищена от зернокорудна сальником 19, что предотвращает заклинивание шпинделя 5. При вращении, на нижней части шпинделя крепится штурвал 7, привод стола.

Мелкие частицы и пыль образующиеся при обработке детали, удаляются вытяжным устройством.

Для обеспечения наблюдения за процессом обработки поверхности детали, крышка камеры оборудована смотровым окном.

К корпусу приварены опоры с регулировочными болтами 16, обеспечивающие правильное положение корпуса относительно горизонтальной поверхности пола.

В нижней части бункера дробеструйной камеры приварен дробемет 8, являющийся основным узлом подачи зернокарунда к пистолету. В корпусе дробемета смонтировано сопло обеспечивающего захват зернокарунда и подачу его к пистолету с большой скоростью.

Подвод зернокарунда от дробемета к пистолету производится по резиновому шлангу. В параллельные ветви “компрессор – дробемет – пистолет” смонтирована ветвь “компрессор – пистолет” – которая обеспечивает паток сжатого воздуха и засасывания зернокарунда из дробемета по принципу эмекции.

При подводе сжатого воздуха к дробемету, установлен масловлагоотделитель 30, который предназначен для очистки воздуха от влаги и частиц масла подающегося от компрессора к пистолету.

Для регулировки давления подаваемого воздуха в дробемет 8 установлен вентиль 15.

Внутри корпуса (шкафа) размещен абразивноструйный пистолет, засасывающий абразивную крошку из резервуара.

Через штуцер при открытом кране подается сжатый воздух в энжекторный узел. При этом через шланг-заборник происходит засасывание абразивной крошки, находящейся в резервуаре нижней части корпуса, т.е. в дробемете. Поток сжатого воздуха с абразивной крошкой выходит через наконечник изготовленный из керамики к закаленной стали, так как он должен обладать высокой износостойкостью.

Расчет вала

При установке блока на стол, возможны два случая нагружения вала:

1. За счет смещения центра тяжести блока относительно оси вала, возникает изгибающий момент.

2. При вращении вала возникает крутящий момент, который равен произведению блока на коэффициент трения подпятника и на расстояние опорной поверхности от оси вала.

Расчетная схема для расчета вертикального вала изображена на рисунке 5.1

Рисунок 5.1 – Схема и эпюра изгибающего и крутящего момента.

Анализ, конструкции показал, что максимальное плечо а = 0,1 м, радиус опорной поверхности от оси вала R = 0.04 м, масса блока m = 280 кг.

Поскольку смазка поверхности плохая, принимаем коэффициент трения f = 0,25.

Определяем напряжения кручения по формуле [6]:

                                                       (5.1)

где М_кр – крутящий момент, Нм

d – диаметр вала, м

Суммарное напряжение изгиба и кручения

                                                          (5.2)

Определяем момент эквивалентный по формуле [6]:

                                                                    (5.3)

Изгибающий момент определяется по формуле [6]:

                                                                (5.4)

где m – масса блока, м

g – ускорение земного притяжения, м/с²

Крутящий момент определяем по формуле [6]:

                                                                 (5.5)

где  - коэффициент трения подпятника

R – расстояние опорной поверхности от оси вала, м

Тогда эквивалентные напряжения будут равны

Вывод: поскольку динамические напряжения отсутствуют, такие напряжения допустимы.

Определим усилие вращения штурвала на каждую руку, если вращать двумя руками.

                                                                         (5.6)

 , Н                                                                       (5.7)

где Д – диаметр штурвала, м

Выполним уточненный расчет по формулам для неприработанной и приработанной пяты [6]:

Момент крутящий определяем по формулам

а) для новой пяты:

                                                            (5.8)

где  - коэффициент трения подпятника

r₁, r₂ – радиус опорной поверхности от оси вала.

Момент при уточненном расчете несущественно отличается от приближенного.