Как нарастить металл

Способы наращивания поверхностей | Эксплуатация электродвигателей в сельском хозяйстве

Подробности: Категория: Электрические машины

эксплуатация
электродвигатель
потребитель

Содержание материала

Эксплуатация электродвигателей в сельском хозяйстве
Режимы работы электродвигателей
Влагообмен между изоляцией электродвигателей и окружающей средой
Классификация условий эксплуатации
Особенности эксплуатации погружных электродвигателей
Повышение эксплуатационной надежности электродвигателей, используемых в сельском хозяйстве
Технология ремонта электрических машин
Техническая документация на ремонтируемое электрооборудование

Дефектация электрооборудования
Разборка электрических машин
Ремонт обмоток, сушка и пропитка
Электромеханический ремонт
Способы наращивания поверхностей

Страница 13 из 13

В ремонтной практике детали из различных материалов восстанавливают при помощи ручной электродуговой и газовой наплавки и сварки, автоматической наплавки и сварки под слоем флюса, вибродуговой наплавки в струе охлаждающей жидкости, сварки и наплавки в среде защитных газов, электроискровой обработки и наращивания как на воздухе, так и в жидкой среде, металлизаций, осталивания, химического никелирования.
При ремонте электродвигателей относительно большой объем составляют работы по наращиванию посадочных поверхностей. Для этих целей широко применяется вибродуговая наплавка порошковой проволокой и наплавка в среде углекислого газа. Первую применяют для восстановления валов, осей и цапф диаметром более 30 мм. При этом твердость наплавного слоя в 1,5...2 раза выше по сравнению с твердостью слоя, полученного при вибродуговой наплавке в жидкости. При этом улучшается качество слоя наплавки.
После наплавки делают проточку и полируют поверхность, а если необходимо, фрезеруют пазы (шлицевые канавки).
Для чистовой обработки поверхностей валов взамен шлифовки, упрочения поверхностного слоя на глубину 0,2...0,3 мм, повышения износостойкости и усталостной прочности детали применяется электромеханический метод обработки, заключающийся в том, что при обработке детали на токарном станке на деталь и резец подается напряжение 2...6 В и в месте их контакта протекает ток 350. .. 1500 А.
Чугунные станины и подшипниковые щиты наплавляют газовой сваркой. Перед наплавкой детали подогревают в печи до температуры 300...400°С, при этом электроды применяют чугунные, в качестве флюса — буру или другие смеси.
После наплавки детали обжигают при той же температуре в течение 4...6 ч, после чего медленно охлаждают в выключенной печи (12...14 ч). В последнее время на ремонтных предприятиях системы Госкомсельхозтехника для восстановления посадочных мест под подшипник в корпусах деталей применяют установки для гальванического электронатирания.
Восстановлению можно подвергать отверстия диаметром от 50 до 150 мм. Принцип действия установок основан на процессе электролиза, сопровождающемся осаждением металла на одном из электродов. Деталь, подлежащую восстановлению, соединяют с отрицательным полюсом источника питания напряжением от 24 до 30 В, например, преобразователем ПСО-300. В восстанавливаемое отверстие вводят электрод, обмотанный материалом, способным впитывать (абсорбировать) электролит. Электролит подают на абсорбирующий материал при помощи насоса с подачей 20 л/мин. При вращении электрода с частотой от 20 до 40 об/мин (при помощи любого вертикально-сверлильного станка) в абсорбирующем материале создается электролитная ванна, в которой и происходит процесс электролиза. Комплект электродов состоит из стальных деталей, обмотанных абсорбирующим материалом, в качестве которого может быть использована хлопчатобумажная ткань, например киперная лента слоем до 2,5...3 мм. Зазор между абсорбирующим слоем и поверхностью наращиваемого отверстия составляет 1,5...2 мм.
Для наращивания деталей, изготовленных из стали и чугуна, применяется электролит следующего состава: сернокислый цинк — 600...700 г на литр теплой воды и борная кислота — 20...40 г на литр теплой воды. Кислотность (концентрация) электролита рН= 3...4, ее проверяют ежемесячно, и один раз в месяц электролит полностью заменяют.
Для алюминиевых деталей в качестве электролита применяют раствор 150 г сернокислого алюминия в литре воды. Кислотность электролита pH=3...3,5.
Плотность тока при травлении, которое предшествует наращиванию, составляет 1... 1,5 А/см² (продолжительность травления 8... 10 с) и при наращивании 2...3 А/см². Скорость наращивания составляет 20...30 мкм/мин.
Подготовка подшипникового щита к восстановлению заключается в очистке его мелкой наждачной бумагой, обезжиривании ветошью, смоченной в бензине или ацетоне, и сушке. При описанном способе наращивания нужно изолировать стол сверлильного станка, чтобы использовать корпус и стол в качестве зажимов различной полярности. В целях техники безопасности электродвигатель изолируют от корпуса станка. Рабочий, обслуживающий установку, работает в очках, резиновом фартуке и резиновых перчатках. Пол у станка выложен резиновыми ковриками. Устанавливать и снимать детали разрешается только при отключенном напряжении.
В последнее время для восстановления посадочных мест под подшипники применяют эластомеры, в частности ГЭН-150 (В). Для растворения 20 весовых частей эластомера необходимо 100 весовых частей ацетона. Восстанавливаемую деталь очищают от грязи, коррозии, обезжиривают, очищают ацетоном и сушат. Эластомер через трубку наносят на деталь.

Назад
Вперёд

Вы здесь:
Главная
Оборудование
Эл. машины
Обмотки машин переменного тока

Еще по теме:

В помощь сельскому электромонтеру
Испытания по определению электрических величин электрических машин
Основные повреждения электродвигателей
Автоматизация испытаний электрических машин
Повреждения электродвигателей с термореактивной изоляцией

, - ()

Восстановление изношенных или замена дефектных сборочных единиц (узлов) и деталей

Восстановление деталей применяется при отсутствии запасных частей.

Выбор способа восстановления определяется величиной и характером износа, необходимой термообработкой, конструктивными особенностями, размерами и характером нагрузок, действующих на деталь.

Метод восстановления должен обеспечить полноценность детали в условиях эксплуатации и быть экономически целесообразным.

При выборе метода восстановления необходимо учитывать стоимость восстановления и долговечность не только восстанавливаемой детали, но и детали, с ней сопряженной, т.к. износ сопряженной детали зависит от метода восстановления ремонтируемой детали.

Возможны следующие способы устранения повреждений детали:

1. Повреждения целостности деталей исправляется с помощью сварки и накладок.

2. Геометрическая форма и размеры деталей восстанавливаются с помощью наплавки, металлизации, электролитического наращивания металла, методом пластических деформаций и правкой.

Сварка

Для восстановления поломанных деталей применяют электродуговую сварку постоянным и переменным током.

Для сварки постоянным током используют сварочные генераторы, а для сварки переменным током – сварочные агрегаты с однофазным однопостовым трансформатором.

При сварке толстостенных деталей применяют прямую полярность (плюс – деталь, минус – электрод), чтобы обеспечить прогрев шва, а при сварке тонкостенных – обратную полярность.

Основными требованиями при сварке являются правильная подготовка швов, выбор соответствующих электродов и соблюдение принятой технологии.

Швы под сварку должны быть разделаны рубкой зубилами, фрезерованием, строганием и зачищены шлифовкой.

Электроды и присадочные материалы, применяемые для сварки, выбирают в зависимости от марки материала, из которой изготовлена деталь. Диаметр стержня и толщина покрытия электрода должны быть соразмерны толщине свариваемого шва. Возможно применение пучка электродов по два, три и четыре электрода.

Для снятия напряжений, появившихся в результате сварки, детали подвергают термообработке полностью или в зоне сварного шва. Режим термообработки зависит от размеров и форм детали и поврежденного участка. Термообработка улучшает структуру металла, снижает напряжения и предупреждает хрупкий излом в сварных швах.

Наплавка

Наиболее доступный и распространенный метод восстановления деталей. Процесс восстановления детали складывается из наплавки, отжига и механической обработки ее на номинальный размер.

Наплавкой наращивают на изношенной поверхности достаточный слой металла, прочность которого не меньше прочности металла восстанавливаемой детали. Наплавку выполняют на цилиндрических, плоских и фасонных поверхностях. Значительная толщина наплавляемого слоя достигается многослойной наплавкой.

Недостаток наплавки – коробление деталей вследствие возникновения напряжений, обусловленных местным нагревом детали. Во избежании коробления деталь нагревают до температуры 100 – 400 ºС. Кроме того, на цилиндрической детали валики накладывают обратноступенчатой сваркой, а на плоской детали – сваркой вразброс. После наплавки проводят термообработку.

Этот метод восстановления деталей применяют для стальных, чугунных, бронзовых, свинцовых деталей, а также для баббитовых вкладышей подшипников скольжения.

Длинные и тонкие валы наплавкой не восстанавливаются.

Металлизация

Металлизацией называется процесс нанесения расплавленного металла на поверхность изделий с помощью сжатого воздуха. Металл, расплавленный в металлизаторе, распыляется сжатым воздухом на частицы размером в несколько микрометров и в таком виде наносится на поверхность восстанавливаемой детали. Напыление осуществляется послойно, в результате чего металлизацией удается получать покрытия толщиной до 10 мм.

Подготовка поверхности детали при металлизации заключается в обезжиривании ее раствором каустической и кальцинированной соды и в обработке нанесением рваной резьбы (для повышения прочности сцепления напыляемого слоя с деталью).

После металлизации в напыленном слое содержится много окислов. Последующая обработка высокотвердого металлизированного слоя ведется резцами с твердосплавными пластинами.

Методы электролитического восстановления деталей

К электролитическим методами покрытия деталей относятся осаждение сплавов, хромирование, железирование, никелирование, меднение, цинкование и т.д. Чаще при восстановлении деталей в ремонтной практике находят применение хромирование и железнение. Максимальная толщина покрытия при хромировании может достигать 0,2 – 0,3 мм, а при железнении – 2 – 3 мм.

Хромирование повышает износостойкость детали благодаря твердости и износоустойчивости хрома. Хромированные поверхности обладают высокими антикоррозионными свойствами.

Недостатки хромирования: низкая скорость осаждения (24 – 50 мкм/ч) и плохая смачиваемость хрома маслами. Поэтому хромирование используется только при небольшом степени износа.

Железнение дает возможность получать толстые (до 3 мм) покрытия. Железнение применяется как самостоятельный метод восстановления детали, а также при создании подслоя для хромирования.

Детали перед железнением шлифуют или полируют. Цементованные или закаленные детали перед механической обработкой подвергают отжигу.

Метод пластических деформаций

Восстановление деталей при помощи пластических деформаций основано на способности детали изменять свою геометрическую форму без разрушения под действием внешних сил. Возможны следующие методы восстановления деталей: правка, осадка, раздача, обжим, накатывание и др.

Правку применяют для устранения изгиба, коробления, скручивания.

Этим методом восстанавливают валы, рычаги, кронштейны, шатуны.

Правку можно осуществлять с нагревом и без него. Нагрев уменьшает остаточные напряжения в металле, но одновременно может вызвать коробление детали и изменение структуры металла.

Для правки валов и других элементов конструкции используют винтовые скобы, домкраты, рычажные захваты и другие приспособления.

Рисунок – Пресс для правки валов

1, 6 – подвижные винты; 2, 4 – призмы; 5 - рама

При правке выпучин и вмятин в корпусах аппаратов и емкостей выправляемый участок нагревают. При этом соседние участки для увеличения жесткости могут быть усилены приваркой швеллеров. Выпучины правят ударами кувалды по медной подкладке в направлении от периферии выпучины к центру. Нагрев стенок из легированных сталей не допускается, т.к. он может привести к изменению структуры металла. При невозможности правки устанавливают заплату.

Обжим и раздачу используют для изменения размеров детали. Эти способы применимы только для восстановления мелких и тонкостенных деталей из пластических материалов. Кроме того, эти детали должны иметь простейшую геометрическую форму (втулки из цветных металлов, поршневые кольца и т. д.).

Обработка деталей на ремонтные размеры

Обработка на ремонтные размеры применяется для сопрягаемых деталей с целью восстановления посадки в соединении. При таком виде ремонта одна из сопрягаемых деталей обрабатывается для устранения следов износа, т.е. восстанавливается только качество и форма поверхности, а размер детали изменяется. Вторая деталь целиком изготавливается заново, но уже на новый размер, обеспечивающий проектную посадку в соединении.

В основном этот вид восстановления применяется для пары вал – втулка. При увеличении зазора в сочленении шейка вала протачивается для устранения эллипсности, удаления следов износа, а отверстие (втулка) изготовляется заново с меньшим, чем первоначальное, значением диаметра. Новые размеры деталей соединения отличаются от проектных (номинальных) значений и называются ремонтными.

Этот вид ремонта может применяться несколько раз при допустимом уменьшении диаметра вала на 10 % от его первоначального размера.

Разновидностью обработки на ремонтные размеры является способ дополнительных деталей. При большом износе сопрягаемых деталей между ними устанавливается дополнительная деталь.

В качестве дополнительных деталей применяются втулки, гильзы, кольца, зубчатые венцы, пластины. Обычно толщина устанавливаемой втулки или пластины значительно превышает величину износа детали, поэтому перед установкой дополнительной детали основная деталь обрабатывается по 6 – 9 классу шероховатости со съемом значительного слоя металла.

Условием надежной работы соединения после ремонта является обеспечение необходимого момента трения в посадке дополнительной детали, препятствующего ее проворачиванию или сдвигу. Для обеспечения этого момента трения соединение основной детали с дополнительной осуществляется напрессовкой, приваркой или установкой стопорных винтов.

После установки дополнительная деталь подвергается обработке под номинальный или новый ремонтный размер.

Рисунок - Установка ввертыша

1 – деталь; 2 – ввертыш

Рисунок – Установка резьбовой втулки на вал

1 – вал; 2 – втулка; 3 – стопорный штифт

Метод дополнительных деталей имеет следующие недостатки: снижает усталостную прочность восстановленных деталей, неприменим для восстановления тонкостенных деталей.

Стартап, выращивающий металлы, расширяется за счет средств Founders Fund

Стартап из Сиэтла нашел способ выращивать металлы с высокими эксплуатационными характеристиками дешевым и энергоэффективным способом, что стало важным прорывом в таких отраслях, как строительство, автомобилестроение, нефтегазовая промышленность.

Некоторые металлы семилетней компании Modumetal уже можно найти на нефтяных вышках у побережья Австралии и Африки, а также в США, недалеко от Техаса. По данным компании, эти металлы могут противостоять коррозионной силе океана в восемь раз дольше, чем обычные материалы.

Во вторник Modumetal сделала большой шаг к своей цели — завоевать больший рынок для своего инновационного рецепта. Компания заявила, что привлекла финансирование в размере 33,5 млн долларов, которое пойдет на увеличение производства и продаж, а также на разработку новых способов использования ее металлов.

Финансирование возглавил Founders Fund, фирма, созданная в соавторстве с инвестором из Силиконовой долины Питером Тилем, который ранее инвестировал в компанию по космическим перевозкам SpaceX, сервис по аренде помещений Airbnb и гигант данных Palantir. Другие инвесторы включают венчурные подразделения трех крупных нефтяных компаний: Chevron Technology Ventures, BP Ventures и ConocoPhillips.

Modumetal выращивает металлы с использованием электричества и нанотехнологий. Фото Уилла Фостера willfosterphoto.com

Фото Уилла Фостера willfosterphoto.com

Генеральный директор и соучредитель Modumetal Кристина Ломасни, физик, много лет работающая над электрохимией и передовыми материалами, рассказала Fortune , что процесс выращивания металла в компании является «идеальным способом изготовления материалов». Это похоже на то, как «Мать-природа эволюционировала [выращивая вещи] на протяжении тысячелетий», — сказала она.

Некоторые из наиболее традиционных способов извлечения и использования различных типов металлов часто включают большое количество тепла. Многие металлы добывают, а затем извлекают из руд путем плавки при высокой температуре. Компании также могут повторно использовать металлолом, но его необходимо расплавить и отлить в пригодные для использования формы.

В противоположность этому, процесс Modumetal использует только электричество и, следовательно, потребляет гораздо меньше энергии. Металлический процесс компании похож на более традиционный метод гальваники, при котором электричество используется для создания металлического покрытия на поверхности.

Однако Modumetal использует нанотехнологии — манипулирование материей на молекулярном уровне — для микроуправления в очень малых масштабах, чтобы лучше контролировать условия и вещества, с помощью которых происходит гальваническое покрытие. По сути, компания выращивает металл на поверхности таким образом, чтобы было легче формировать и изменять характеристики материала. Ломасни говорит, что это похоже на то, как природа контролирует окружающую среду, связанную с ростом дерева — солнечный свет, почву, местоположение, температуру — и затем создает дерево, которое является продуктом этих условий.

Обычная металлическая деталь, изготовленная с помощью стандартных процессов слева, и металлическая деталь, выращенная стартапом Modumetal, справа. Фото Уилла Фостера, willfosterphoto.com

Фото Уилла Фостера, willfosterphoto.com

В процессе создается металл, который выращивается слой за слоем. Различные способы наращивания слоев создают разнообразие свойств и формы металла. Ломасни советует думать о полученном материале как о фанере, но слои или детали создаются на уровне нанотехнологий.

Промышленность называет эти слоистые металлы «металлическими ламинатами», и они уже давно используются в промышленности. Прорыв Lomasney заключается в использовании химического и электрического производственного процесса в сочетании с нанотехнологиями для создания металлической фанеры по низкой цене, с низким энергопотреблением и с возможностью производить металлические детали в больших объемах и из больших кусков (подумайте о больших нефтяных вышках).

Компания производит многослойный цинковый сплав для своих клиентов, которым нужен металл, который не подвергается коррозии так же быстро, как стандартный цинк. Но многослойная сталь может стать большим рынком для Modumental. Компания считает свою прочную и долговечную стальную продукцию новым поколением сталелитейной промышленности.

Оригинальная технология Modumetal была создана Ломасни и ее соучредителем, инженером-химиком Джоном Уитакером. Партнеры ранее работали над использованием электричества и химии для очистки токсичных сред. Заметив их работу, Министерство обороны предложило им поработать над созданием передовых материалов, из которых можно было бы производить броню для солдат, которая была бы одновременно очень прочной (стоп-пули) и долговечной (стоп-пули в течение многих лет).

Ломасни и Уитакер разработали основную технологию изготовления брони, чтобы запустить Modumetal. Теперь у компании есть научно-исследовательская лаборатория в Сиэтле, фабрика в Малтби, штат Вашингтон, и офис выездного обслуживания в Хьюстоне, штат Техас. Средства помогут компании увеличить производство на своем заводе в Малтби.

Несмотря на амбиции и обещания компании, мир стартапов может быть чрезвычайно сложным. Расширение заводского производства может быть особенно трудным для небольшой компании. Крупномасштабное производство требует точного повторения производства снова и снова с небольшими изменениями, что может быть сложно с новыми технологиями.

Кроме того, компания занимается продажами в давно устоявшихся и иногда медленно развивающихся отраслях. В то время как компания, кажется, завоевала нефтяные компании на раннем этапе, крупные производители металлов, автомобилей, авиационных и строительных компаний, как известно, не склонны к риску и, как правило, уклоняются от партнерства с молодыми стартапами, поддерживаемыми венчурным капиталом.

Некоторые из крупнейших компаний по производству материалов и металлов по всему миру, которые имеют одни из самых глубоких карманов, а также, вероятно, работают над конкурентоспособными технологиями. Компания должна будет активно защищать свои патенты — основу своего бизнеса — как путем приобретения, так и через судебные иски.

Modumetal рассматривает защищенные от коррозии металлы как свой первый крупный рынок. Но есть много других возможностей, которые интересуют компанию и ее клиентов. Например, у Modumetal есть совместное предприятие с одним из крупнейших производителей листового металла в США, Steel Dynamics, для разработки приложений для модернизированной версии листового металла в будущее.

О производстве металла говорят не часто. Это не особенно сексуальная тема. Но если Modumetal сможет использовать свои металлы во всем, от небоскребов до самолетов, компания может добиться большого успеха. Это похоже на то, как 3D-печать представляет собой совершенно новый и более простой способ печати пластиков и других материалов в формы, которые раньше либо нельзя было изготовить, либо для создания которых потребовалось бы много усилий.

В 1800-х годах алюминий был настолько дорог в производстве, что из него изготавливали такие безделушки, как пуговицы Наполеона и плоское белье, говорит Ломасни. Но в конце 1800-х годов изобретатель Чарльз Мартин Холл изобрел способ недорогого производства алюминия. Он создал крупную новую отрасль и стал соучредителем алюминиевого гиганта Alcoa (AA). Если бы Modumetal смогла получить хотя бы часть поддержки, которую имела Alcoa, это было бы большим успехом.

Чтобы узнать больше об инновациях в области металла, посмотрите это видео Fortune:

Как озеленить металлический забор для обеспечения конфиденциальности | Путеводители по дому

Автор Jenny Green

Металлические заборы обеспечивают безопасность и безопасность, но мало что делают для защиты дома и сада от посторонних глаз. Выращивание виноградной лозы вдоль забора предлагает быстрое и эффективное решение. Они взбираются на высоту забора, а их зелень покрывает щели и открытые участки. В то же время виноградная лоза служит зеленым фоном для сада и дает прекрасные цветы. Некоторым лозам требуется помощь при лазании, и все они выигрывают от подходящих условий выращивания и последующего ухода.

Опора

Некоторые лианы не вырастут на металлические заборы без дополнительной опоры. Лозы растут, скручиваясь, цепляясь маленькими усиками или прикрепляясь маленькими воздушными корнями. Вьющиеся и цепляющиеся лозы быстро растут вверх и сквозь сетчатые заборы и другие металлические заборы, сделанные из узкой проволоки или прутьев, но могут с трудом взбираться на большие участки металла, такие как столбы или листы. Воздушные корни на лианах плохо прикрепляются к любой гладкой металлической поверхности. Закрепите линии диагональной проволоки или веревки с интервалом в 6 дюймов поперек забора, чтобы обеспечить опору для цепляющихся и скручивающихся лиан, или прикрепите шпалеру, по которой могут взбираться все лианы.

Посадка

Посадка или посев виноградных лоз на фиксированных расстояниях на небольшом расстоянии от основания забора и направление растений к нему обеспечивают наилучшее озеленение. Заборы часто защищают от дождя растения, растущие очень близко к ним, поэтому сажайте многолетние лианы на расстоянии 1 фута от основания забора и на расстоянии 1 фута друг от друга, если на этикетке растения не указано иное. Наклоните растение в землю так, чтобы верхняя часть роста касалась забора, заполните все промежутки почвой и тщательно полейте. Весной посейте однолетние семена виноградной лозы на расстоянии 6–8 дюймов на расстоянии 1 фута от основания забора. Тонкие бамбуковые побеги, воткнутые в почву и опирающиеся на забор, служат дополнительным ориентиром для лиан.

Выращивание

Растения становятся густыми и зелеными при достаточном освещении, воде и удобрениях, а также при регулярной обрезке. Выращивайте виноградные лозы, подходящие для доступного света, у металлического забора и регулярно поливайте их, чтобы земля была влажной, но не мокрой. Весной удобряйте гранулированным удобрением с медленным высвобождением 5-10-5 из расчета пол унции на квадратный фут или в соответствии с инструкциями производителя. Внесите удобрение в землю вокруг растений и тщательно полейте. Повторите позже в этом году, если листва станет бледной или тонкой. Прищипывайте кончики молодых растений, чтобы стимулировать их разветвление, и обрезайте лианы, цветущие весной, после цветения, а лианы, цветущие летом, ранней весной. Удалите мертвую древесину и половину прошлогоднего прироста.

Варианты лозы

Цветущие вечнозеленые лозы украшают металлические заборы круглогодичной зеленью и придают сезонный цвет. Голубая маракуйя (Passiflora caerulea) быстро вырастает до 10-15 футов в длину за один сезон и в первый год цветет ароматными фиолетово-синими, белыми и пурпурными узорчатыми цветами. Вечнозеленая в теплом климате, эта эффективная просеивающая лиана вынослива в зонах устойчивости растений Министерства сельского хозяйства США с 6 по 10. Болотный жасмин (Gelsemium rankinii) весной и осенью имеет ярко-желтые цветы и вырастает от 10 до 20 футов в длину. Hardy в зонах USDA с 7 по 9, это еще одна лиана, вечнозеленая в незамерзающих районах.

Справочные материалы

Расширение Университета Иллинойса: Альпинисты и вьющиеся растения – Виноградные лозы для домашнего сада
Расширение Университета Миссури: Выбор ландшафтных растений – Декоративные лозы
Расширение Университета Миннесоты: Виноградные лозы – Рост жизни Экран
Монровия: Blue Passion Vine
Монровия: Swamp Jessamine

Ресурсы