Восстановление поверхностей тяжелонагруженных деталей и машин

Другой пример успешного использования металлополимерных материалов взамен традиционных способов наплавки - восстановление изношенных поверхностей тяжелонагруженных деталей и машин, например восстановление гнезд подшипников качения корпусных крупногабаритных деталей. Экономически целесообразно применять такие технологии, прежде всего в тех случаях, когда корпусную деталь невозможно демонтировать и отправить в ремонтный цех. Такой подход возможен, поскольку восстановленная поверхность гнезда не требует механической обработки: она формируется либо поверхностью наружного кольца подшипника, либо специальным шаблоном. При этом металлополимерный материал не даст усадки во время затвердевания.

Необходимо отметить, что практика такого восстановления и последующая эксплуатация машин в условиях воздействия ударов и динамических нагрузок показали, что срок работы восстановленных узлов в 1,8 - 2 раза превышает срок службы таких узлов, восстановленных традиционным способом. Причина этого, казалось бы, парадоксального результата кроется, по мнению автора, в увеличении площади контакта деталей после восстановления гнезда подшипника и соответствующего снижения удельных нагрузок, приводящих к постепенному выходу детали из строя. Шлифованная поверхность наружного кольца подшипника после восстановления контактирует со шлифованной поверхностью гнезда, сформированной самим подшипником. Кроме того, металлополимерный слой демпфирует ударные нагрузки.

Рассмотрим пример применения технологии нанесения полимерного материала «мультиметалл» при восстановлении гнезда подшипника в корпусе рельсоправильной машины на металлургическом комбинате «Азовсталь».

Отметим, что целесообразно выполнять обработку металлополимерами не только изношенных, по и вновь изготовленных деталей, и прежде всего деталей, которые не могут быть упрочнены поверхностным пластическим деформированием. Расходы на металлополимерный материал и трудовые затраты на выполнение операций нанесения его минимальны, а эффект превосходит все ожидания — стойкость и долговечность деталей значительно возрастают.

Тот факт, что металлополимерные материалы хорошо работают на сжатие, позволяет использовать их в тяжелых условиях, в частности, для восстановления проектных размеров проемов станин клетей прокатных станов и опорных поверхностей плитовин, на которых устанавливают прокатную клеть.

Обычно плитовины приходится срывать с фундамента и восстанавливать в механических цехах путем наплавки и последующей механической обработки. Этот трудоемкий процесс требует больших затрат времени, в том числе на последующую установку восстановленных плитовин в проектное положение, заливку бетона и т.п. В 1994 г. па комбинате «Азовсталь» осуществлена уникальная ремонтная операция по установке новой клети блюминга на старые плитовины, находившиеся в эксплуатации с 1918 г. и имевшие износ в отдельных точках до 7 мм. В течение 48 ч с помощью металлополимерных материалов была восстановлена поверхность опорной площади плитовин и выполнена их защита от дальнейшего изнашивания.

Выполняли эту операцию следующим образом. После зачистки изношенной поверхности на плитовины наплавили контрольные полоски, обработанные ручными шлифовальными машинками. На эти полоски выставили клеть, затем ее приподняли гидродомкратами, на изношенную поверхность плитовин нанесли с избытком металлополимерный материал, клеть опустили на контрольные полоски и затянули с помощью болтов. Таким способом был образован идеальный контакт станины клети с плитовиной, при котором удельные нагрузки в любой точке контактной поверхности оказались минимально возможными для данного соединения.

Во время эксплуатации этой клети не возникало необходимости в подтяжке болтов ее крепления, что свидетельствует, прежде всего, об идеальной установке клети на плоскость плитовин.

После девяти лет эксплуатации ситуация остается стабильной: металлопластик надежно изолирует рабочую поверхность плитовин от воздействия воды, а следовательно исключает коррозию, а также демпфирует ударные нагрузки, которые от валков передаются на опорные поверхности станины.