V mechanismech předchozích let výroby (obráběcí stroje, převodovky, pohony) byly ozubená kola a ozubená kola často vyrobena ze šedé litiny, která při nízkém a středním zatížení nebyla horší než jejich ocelové protějšky a proces odlévání železa byl jednodušší. a levnější než ocel.
Litina je však křehká a v ozubených kolech a ozubených kolech se při prudké změně zatížení nebo jeho zvýšení zuby zlomily a celý mechanismus selhal. Samozřejmě by bylo lepší vyměnit ozubené kolo nebo ozubené kolo s chybějícím zubem za nový výrobek, což není vždy možné. Pak už zbývá jen zkusit zub obnovit jiným způsobem.
Jedna z možností je spojena s mechanickou preparací místa zlomeného zubu, navařením materiálu vhodného z hlediska pevnosti a dalších vlastností a zpracováním navaru až do získání nového zubu s přesnou geometrií.
Potřebné vybavení, přístroje a materiály
Pro práci potřebujeme:
- bruska a minivrtačka (vrtačka);
- kyslíko-acetylenový svařovací hořák;
- roztoči;
- šlehač (měřicí hlava);
- soustruh;
- smirkový papír;
- hřídel s maticí a trubkovým dorazem pro jednotku ozubeného kola a pastorku;
- fréza pro tvarování profilu dutiny mezi zuby;
- osa frézy s rukojetí na klíč;
- frézka s dělicí hlavou;
- měřicí přístroj (kalipery, mikrometry) atd.
K vyplnění mezery mezi dvěma sousedními neporušenými zuby ve vztahu ke zlomenému zubu potřebujeme:
- křemičitá (silikonová) bronzová tyčinka;
- tavidlo (hlavní část: borax s malou příměsí hořčíku);
- svařovací deka ze skleněných vláken;
- hadry, látkové ubrousky atd.
Proces obnovy zlomeného zubu
Skládá se ze tří fází:
- Příprava místa a vyplnění (utěsnění) mezery mezi dvěma sousedními neporušenými zuby ve vztahu k chybějícímu.
- Výroba držáku pro frézu ozubení a osy pro zajištění ozubení a převodovky na stroji při zpracování.
- Formování profilu zubu odstraněním usazeného materiálu speciální frézou z obou stran.
Příprava oblasti pájení
Vzhledem k tomu, že je šedá litina obtížně mechanicky obrobitelná, je to téměř nemožné provést pomocí minivrtačky. Ulomený zub je lepší a rychlejší brousit pomocí brusky.
Na závěr můžete základnu zdrsnit vrtačkou. To zajistí pevnější spojení svařovaného materiálu s litinou.
Proces tepelného pájení
Začíná důkladným a rovnoměrným zahřátím pomocí plyno-acetylenového hořáku jak oblasti pájení, tak přilehlých částí ozubeného kola. V opačném případě se zvyšuje pravděpodobnost vzniku trhlin v litinové části.
Poté se rozžhaví pájecí plocha a mírně křemičitá (silikonová) bronzová tyčinka, která se po zahřátí spustí do nádoby s tavidlem, tvořeným převážně boraxem s přídavkem malého množství hořčíku.
Dále se nad dutinu umístí silikonová bronzová tyč potažená tavidlem a taví se pomocí plamene acetylenového hořáku. Tato operace pokračuje, dokud křemíková bronzová pájka nevyplní celý objem dutiny mezi sousedními neporušenými zuby.
Na konci této fáze, aby pájení neprasklo prudkým ochlazením, přikryjeme restaurovaný díl svařovací dekou ze sklolaminátu a necháme do pomalého ochlazení po požadovanou dobu.
Proces obrábění pájených konců ozubených kol
Ozubené kolo upneme do sklíčidla soustruhu a pomocí měřící hlavy ustavíme špalík s minimálním přípustným házením, případně narazíme na ozubení na jednu nebo druhou stranu paličkou.
Poté pomocí fréz odstraníme pájecí kuličky vyčnívající za konce ozubeného kola. Na konci soustružení obrousíme opracovací plochy brusným papírem.
Příprava bloku a frézy pro práci
Ozubené kolo a blok převodovky nasadíme na soustruh na předem připravenou osu utažením matice a válcového dorazu.
Abychom vyrobili držák pro frézu, vezmeme ocelovou tyč určité délky a průměru o něco většího, než je montážní otvor v nástroji. Ten upneme do sklíčidla soustruhu a z jednoho konce vyvrtáme nejprve středícím vrtákem malou dírku, kterou pak spirálovým vrtákem rozšíříme na požadovaný rozměr.
Dále závitník upevníme do koníku stroje a zasuneme do otvoru na konci tyče.Vřeteník posuneme zpět a závit odřízneme ručně otáčením závitníku pomocí kliky. Do výsledného závitu pro uchopení speciálním klíčem zašroubujeme podomácku vyrobený šroub s plochou válcovou hlavou a dvěma symetricky umístěnými obdélníkovými výřezy vzhledem ke středu tyče.
Poté tyč ukončíme na druhé straně a vybrousíme na požadovanou délku, aby odpovídala průměru vřetena frézky. Soustružení provádíme s periodickou kontrolou průměru, aby nedošlo k uvolnění rozměru. Na závěr obrousíme plochu soustružení smirkovým papírem a otřeme hadříkem.
Tvorba profilu zubu
Držák frézy upevníme do vřetena frézky a tyč brousíme na velikost otvoru ve fréze, přičemž pravidelně měříme průměr mikrometrem. Na závěr drážku obrousíme smirkovým papírem a otřeme hadrem.
Frézu nasadíme na držák a na konci zajistíme upevňovacím šroubem nejprve rukou a na konci speciálním klíčem s klikou. Dělicí hlavu a koník nainstalujeme na pracovní stůl frézky. Upnutím dokonale rovné ocelové tyče mezi ně tyto jednotky vyrovnáme, abychom zajistili maximální souosost ve vertikální a horizontální rovině. K tomu používáme měřicí hlavy a upravíme polohu koníka vůči dělicí hlavě. Po vyrovnání jsou tyto jednotky bezpečně připevněny ke stolu frézky.
Nejdůležitější operací je přesné vyrovnání frézy vzhledem k obnovovanému ozubenému kolu. K tomu používáme posuvné měřítko, mikrometr a kovové pravítko.
Charakteristiku hlavice vydělíme počtem zubů a dostaneme počet otáček rukojetí na 1 zub. Obvykle je výsledkem zlomkové číslo. Tato hodnota se pak nachází na dělící kružnici.
Nyní můžete zapnout vřeteno frézky a začít tvarovat jednu z dutin obnovovaného zubu. Je lepší to udělat ve 2-3 průchodech, aby nedošlo k poškození povrchu. Při tváření zubu je nutné z frézy odstranit částice řezaného materiálu a nástroj promazat. Dále frézu oddálíme a otočíme ozubeným kolem přesně o jeden krok s dělicí hlavou a znovu opakujeme předchozí operaci.
Jedna poznámka
Proč používat křemíkový bronz k vytvoření zubu na litinovém ozubeném kole? Není bezpečnější dutinu mezi zuby svařit litinovou elektrodou a následně opracovat frézou na ozubení?
Pokud to uděláte, pak díky vysoké teplotě litina „vybělí“ a vytvoří plochy, které se prakticky nedají opracovat. Silikonový bronz má podobnou pevnost jako šedá litina a ještě vyšší pevnost v tahu. Přitom jeho zpracování, jak jsme viděli, není vůbec těžké.
