В.Є. Михайлов, О.І. Слєпцов
Інститут фізико-технічних проблем Півночі СО РАН, м. Якутськ
Аналіз статистики відмов екскаваторів і самоскидів, що працюють на Нерюнгрінском вугільному розрізі ВАТ ХК «Якутуголь» дозволив виявити найбільш характерні руйнування. Статистика відмов показує, що руйнування несучих зварних вузлів техніки в первинний час відбувалися через конструктивні недоліки. Потім у міру їх ремонту виникли проблеми з технологією ремонтного зварювання і конструктивної доробки. В даний час основною причиною відмов зварних конструкцій, що працюють в умовах динамічного навантаження, є втома при низьких кліматичних умовах. Виходячи з цього, вирішено розглянути ефективність деяких додаткових видів обробки зварних з'єднань з метою підвищення їх ресурсу в умовах динамічного навантаження.
Грунтуючись на вивченні причин відмов, запропонована комплексна технологія ремонту зварюванням несучих вузлів з перевіркою якості виконаних робіт за допомогою неруйнівних методів контролю. Дана комплексна технологія ремонту включає в себе різні технологічні способи підвищення механічних властивостей зварних з'єднань і їх втомної міцності в умовах гармонійного і повторного ударного навантаження при низьких температурах. Найбільш часто утворюються тріщини в бічних швах в корпусі передньої стінки, на підставі передньої стінки, в місцях приварки вушок, на швах по коробчатим поясам ковша екскаватора ЕКГ - 20. Тріщини також з'являються на стінках, полицях балок рукояті і поперечки в місцях швів, де спостерігається перехід жорсткості, а також відколи зубів рейки. На рамі автосамоскиду БелАЗ - 75306 часто спостерігається утворення тріщини у шві кронштейна кріплення передньої підвіски, на нижній полиці лонжерона в області U-подібної балки, на стінці лонжерона в шві накладки нижньої распорной труби, на полиці і стінці лонжерона в області кріплення насосів, на місці кріплення вушка до распорной трубі і ін
При конструктивної доопрацюванні вузлів необхідно вибирати раціональні рішення, що забезпечують мінімальну концентрацію напруг:
забезпечувати плавну зміну перерізу елементів і уникати вхідних кутів і надрізів;
уникати різкої зміни поперечного перерізу або жорсткості елементів конструкції;
по можливості застосовувати стикові з'єднання замість з'єднань внахлестку з кутовими швами;
уникати застосування переривчастих швів;
забезпечувати плавний перехід від поверхні кутового шва до поверхні основного металу; співвідношення розмірів катетів кутових швів слід приймати; для флангових швів 1:1, для лобових 1:1,5; при цьому більший катет необхідно направляти вздовж зусилля, сприйманого лобовим швом;
висота кутових швів повинна бути не менше 4 мм і не більше 1,2 h, де h - найменша товщина, з'єднувальних елементів;
відстань між зварними швами не робити менше 10 h;
кількість стиків в розтягнутих елементах необхідно по можливості обмежувати і розмішати їх в зонах, де змінні напруги мають мінімальне значення.
Відремонтовані вузли рами, схильні високим робочим напруженням, можуть бути посилені постановкою накладок або косинок.
Термоціклірованіе (ТЦО). Цілеспрямована зміна структури та рівня залишкових напружень в металі в результаті багаторазових циклів фазового переходу при нагріві і охолодженні дозволяє покращувати механічні властивості, підвищувати ударну в'язкість близько-шовного зони зварних з'єднань з...
