Техническому критерию

После отбора способов, которые могут быть применены для восстановления той или иной изношенной поверхности детали, исходя из технологических соображений, отбирают для последующего анализа те из них, которые обеспечивают наибольший последующий межремонтный ресурс и удовлетворяют требуемому значению коэффициента долговечности К_д, представляющий собой отношения ресурсов восстановленной Т_в и новой Т_н деталей:

(3.18)

Для количественной оценки критерия долговечности необходимо иметь информацию по ресурсам Т_в и Т_н. Получение этих данных в процессе эксплуатации машин занимает много времени. К тому же не представляется возможным выявить основные физико-химические свойства восстановленных и новых деталей, которые определяют их долговечность.

Для получения указанных параметров на практике применяют методы ускоренных лабораторно-стендовых испытаний на надежность. Чтобы получить достоверную информацию проводят:

– сравнительные испытания деталей и соединений при одинаковых режимах нагружения, скоростях относительного скольжения, температурах рабочих поверхностей и смазочных материалах;

– эксплуатационные проверки новых и восстановленных деталей.

Критерий долговечности оценивает технические возможности детали, восстановленной каждым из намеченных по технологическому критерию (К_т) способом, т.е. этот критерий оценивает эксплуатационные свойства детали в зависимости от способа ее восстановления. При этом оценка проводится по следующим основным показателям:

1) сцепляемости;

2) износостойкости;

3) выносливости (усталостной прочности);

4) микротвердости.

По результатам оценки исключаются из числа ранее назначенных те способы устранения дефекта, которые не обеспечивают выполнения технических требований на восстановленную деталь хотя бы по одному из показателей.

В общем случае коэффициент долговечности К_д является функцией трех переменных:

К_д = f (К_и, К_в, К_с), (3.19)

где К_и, К_в и К_с – соответственно, коэффициенты износостойкости, выносливости и сцепляемости покрытий.

Для каждого выбранного способа дается комплексная качественная оценка по значению коэффициента долговечности К_д, определяемому по формуле:

К_д = К_и × К_в × К_с × К_п, (3.20)

где К_п – поправочный коэффициент, учитывающий фактическую работоспособность восстановленной детали в условиях эксплуатации (К_п = 0,8…0,9).

По физическому смыслу коэффициент долговечности пропорционален сроку службы деталей в эксплуатации. Следовательно, рациональным по этому критерию будет тот способ, у которого К_д максимален (К_д → max).

Численные значения коэффициентов-аргументов К_и, К_в определяются на основании стендовых и эксплуатационных испытаний новых и восстановленных деталей (см. табл. 3.13).

Значение коэффициента сцепляемости К_с ≤ 1,0 и определяется по формуле:

(3.21)

где i_о – опытное значение прочности сцепления наращенного слоя с основным металлом для данной детали, Н/м²;

i_э – эталонное значение прочности сцепления, Н/м².

Опытное значение прочности сцепления наращенного слоя с основным металлом определяют методом отрыва штифта от покрытия. При этом для наружных стальных поверхностей, воспринимающих значительные ударные или знакопеременные нагрузки, эталонная прочность сцепления 490,5 · 10⁵ Н/м²; для наружных стальных и чугунных поверхностей, не воспринимающих значительные ударные или знакопеременные нагрузки, – 1962,5 × 10⁵ Н/м²; для внутренних посадочных поверхностей под подшипники, не воспринимающих знакопеременные и значительные ударные нагрузки стальных, чугунных или из алюминиевых сплавов детали, – 490,5 × 10⁵ Н/м²; для наружных или внутренних стальных или чугунных поверхностей, не воспринимающих значительные ударные или знакопеременные нагрузки слоем, характеризующимся пористостью, при работе сопряжения с обильным смазочным материалом – 392,4 × 10⁵ Н/м².

Примерные значения коэффициента сцепляемости К_с, определенные по результатам исследований для наиболее распространенных методов восстановления, представлены в таблице 3.13.

Так, при выборе способа наплавки применительно к деталям, не испытывающим в процессе работы значительных динамических и знакопеременных нагрузок, значение коэффициента долговечности К_д определяется только численным значением коэффициента износостойкости К_и, а для деталей, работающих в условиях динамических нагрузок, решающим признаком может оказаться коэффициент выносливости К_в. Для деталей, восстановленных методами электролитического осаждения металлов, газотермического напыления, а также работающими в условиях динамических нагрузок, решающим признаком может оказаться коэффициент сцепляемости К_с.

Из числа способов, отобранных по технологическому критерию, к дальнейшему анализу принимаются те, которые обеспечивают коэффициент долговечности восстановленных поверхностей не менее 0,8. Это обусловлено тем, что ресурс капитально отремонтированной машины или агрегата не должен быть менее 80 % ресурса новой машины (агрегата). Указанное обстоятельство предполагает также, что ресурс восстановленной детали в капитально отремонтированном агрегате тем более не должен быть ниже 80 % ресурса новой детали.