Дефектация деталей

Очищенные детали подвергают дефектации с целью оценки их технического состояния, выявления дефектов и установления возможности дальнейшего использования, необходимости ремонта или замены. При дефектации выявляют износы рабочих поверхностей в виде изменений размеров и геометрической формы детали; наличие выкрошиваний, трещин, сколов, пробоин, царапин, рисок, задиров и т, п.; остаточные деформации в виде изгиба, скручивания, коробления; изменение физико-механических свойств в результате воздействия теплоты или среды.

Способы выявления дефектов.

Внешний осмотр. Позволяет определить значительную часть дефектов: пробоины, вмятины, явные трещины, сколы, значительные изгибы и скручивания, сорванные резьбы, нарушение сварных, паяных и клеевых соединений, выкрошивания в подшипниках н зубчатых колесах, коррозию и др.

Проверка на ощупь. Позволяет определить износ и смятие резьбы на деталях, легкость проворота подшипников качения и цапф вала в подшипниках скольжения, легкость перемещения шестерен по шлицам вала, наличие и относительную величину зазоров сопряженных деталей, плотность неподвижных соединений и др.

Простукивание. Деталь легко простукивают мягким молотком или рукояткой молотка с целью обнаружения трещин, о наличии которых свидетельствует дребезжащий звук.

Керосиновая проба. Проводится с целью обнаружения трещины и ее границ. Деталь либо погружают в керосин на 15–20 мин, либо предполагаемое дефектное место смазывают керосином. Затем тщательно протирают и покрывают мелом. Выступающий из трещины керосин увлажнит мел и четко проявит границы трещины.

Измерение. С помощью измерительных инструментов и средств определяется величина износа и зазора в сопряженных деталях, отклонение от заданного размера, погрешности формы и расположения поверхностей.

Проверка твердости. По результатам замера твердости поверхности детали обнаруживаются изменения, произошедшие в материале детали в процессе ее эксплуатации.

Гидравлическое (пневматическое) испытание. Служит для обнаружения трещин и раковин в корпусных деталях. С этой целью в корпусе заглушают все отверстия, кроме одного, через которое нагнетают жидкость под давлением 0,2–0,3 МПа. Течь или запотевание стенок укажет на наличие трещины. Возможно также нагнетание воздуха в корпус, погруженный в воду. Наличие пузырьков воздуха укажет на имеющуюся неплотность.

Магнитный способ. Основан на изменении величины и явления магнитного потока, проходящего через деталь, в местах с дефектами. Это изменение регистрируется нанесением на испытуемую деталь ферромагнитного порошка в сухом или взвешенном в керосине (трансформаторном масле) виде: порошок оседает по кромкам трещины. Способ используется для обнаружения скрытых трещин и раковин в стальных и чугунных деталях. Применяются стационарные и переносные (для крупных деталей) магнитные дефектоскопы.

Ультразвуковой способ основан на свойстве ультразвуковых волн отражаться от границы двух сред (металла и пустоты в виде трещины, раковины, непровара). Импульс, отраженный от дефектной полости, регистрируется на экране установки, определяя место дефекта и его размеры. Применяется ряд моделей ультразвуковых дефектоскопов.

Люминесцентный способ основан на свойстве некоторых веществ светиться в ультрафиолетовых лучах. На поверхность детали кисточкой или погружением в ванну наносят флюоресцирующий раствор. Через 10–15 мин поверхность протирают, просушивают сжатым воздухом и наносят на нее тонкий слой порошка (углекислого магния, талька, силикагеля), впитывающего жидкость из трещин или пор. После этого деталь осматривают в затемненном помещении в ультрафиолетовых лучах. Свечение люминофора укажет расположение трещины. Используются стационарные и переносные дефектоскопы. Способ применяется в основном для деталей из цветных металлов и неметаллических материалов, так как их контроль магнитным способом невозможен.

По результатам дефектации детали сортируют на три группы: годные, требующие ремонта и негодные. После сортировки детали маркируют по группам, например краской разного цвета. Отнесение деталей к той или иной группе определяется величиной износа, технологическими и экономическими соображениями.

Результаты дефектации деталей заносят в ведомость дефектов, являющуюся основным документом для определения объема ремонтно-восстановительных работ и потребности в новых деталях, запасных частях, материалах. Таким образом определяется стоимость ремонта машины.

Методы восстановления изношенных деталей

Общие положения

Детали машин в процессе эксплуатации изнашиваются и поэтому должны заменяться новыми или восстанавливаться. В общей сумме затрат на ремонт машин расходы на запасные детали составляют 40–45 %. Восстановление изношенных деталей на ремонтных предприятиях – одно из наиболее реальных средств снижения затрат на ремонт машин, уменьшения сроков пребывания машин в ремонте.

Целесообразно организовывать централизованное восстановление деталей, при котором может быть достигнута высокая степень механизации и автоматизации технологических процессов, значительно уменьшающих затраты и повышающих качество восстановления деталей.

Восстановление полной работоспособности изношенных деталей имеет своей целью придание деталям первоначальных размеров, форм и поверхностных свойств, что обеспечивает им полную взаимозаменяемость. Восстановление размеров изношенных сопрягаемых поверхностей может быть достигнуто различными методами: с помощью дополнительных деталей, наплавкой, электролитическим наращиванием, металлизацией, пластическим деформированием, нанесением полимеров.

В практике ремонта широко применяется метод восстановления сопрягаемых поверхностей без возвращения первоначальных размеров изношенным поверхностям – путем придания им ремонтных размеров.

Устранение других дефектов достигается сваркой, пайкой, применением полимерных материалов, пластическим деформированием или слесарно-механической обработкой. Выбор метода восстановления детали должен производиться с учетом характера дефекта и размера износа, производственных возможностей и экономической целесообразности восстановления деталей тем или иным способом.

При ремонте деталей наибольшее применение находят сварка и наплавка, с помощью которых восстанавливают до 60 % деталей, методом добавочных деталей – 20–25 %, методом ремонтных размеров – 13–19 %, пластическим деформированием – 10–13 %, осталиванием и хромированием – 4–6 %, остальными методами – 5–8 %.

При выборе метода ремонта деталей следует стремиться к восстановлению взаимозаменяемости деталей для того, чтобы ремонт агрегатов и машин был сведен к замене изношенных деталей.

Метод ремонтных размеров

Сущность этого метода заключается в том, что изношенной поверхности одной из сопрягаемых деталей (обычно более сложной и дорогой) путем механической обработки придается правильная геометрическая форма и требуемый чертежом класс шероховатости поверхности. Первоначальный размер при этом изменится: он станет меньшим (для шейки вала) или большим (для отверстия).

Вторую деталь, сопряженную с первой (обычно менее сложную), заменяют новой или восстановленной с измененными размерами. Сопряжению возвращается первоначальная посадка, но детали сопряжения будут иметь при этом размеры, отличные от номинальных. Например, при износе шейки коленчатого вала ее шлифуют на меньший (ремонтный) размер и сопрягают с вкладышем, имеющим уменьшенный (ремонтный) диаметр. Зазор между шейкой и вкладышем должен соответствовать номинальному, так как обработка деталей на ремонтный размер производится с такими же допусками, с какими изготовляются новые детали.

Ремонтные размеры могут быть стандартными и свободными.

При применении стандартных ремонтных размеров одна из деталей обрабатывается на заранее определенный размер и сопрягается с новой деталью, заранее изготовленной под этот (определенный) размер. Тем самым полностью сохраняется взаимозаменяемость, исключается необходимость в подгоночных работах. Но при этом нужно снимать больший слой металла, чем это нужно для придания поверхности правильной геометрической формы.

При обработке под свободный размер с поверхности детали снимают минимальный слой металла – такой, какой необходимо удалить для придания поверхности правильной геометрической формы. Вторая деталь не может быть изготовлена заранее, так как должна подгоняться под получившийся (свободный) размер первой детали.

Минимальная потеря металла от обработки деталей на свободный ремонтный размер увеличивает срок службы детали по сравнению с первым случаем, но при этом деталь лишается взаимозаменяемости.

В практике ремонта машин применяются как стандартные, так и свободные ремонтные размеры. Стандартные ремонтные размеры предпочтительнее, так как сохранение взаимозаменяемости деталей сокращает продолжительность и снижает затраты на ремонт машин.

Стандартные ремонтные размеры применяются при ремонте коренных и шатунных шеек коленчатых валов, опорных шеек распределительных валов, цилиндров, шкворней и других деталей. Заводы, производящие запасные детали, наряду с выпуском деталей номинальных (нормальных) размеров выпускают вкладыши, втулки, поршни, поршневые кольца и другие детали соответствующих ремонтных размеров.

Ремонтные размеры устанавливают в пределах, не снижающих прочность деталей. При обработке на ремонтный размер цементационный слой может быть удален не более чем на 1/2 его толщины. Технические условия на ремонт деталей допускают уменьшение диаметра вала не более чем на 5 % его номинального размера.

Ремонтный размер устанавливают в зависимости от износа детали и припуска на механическую обработку.

Преимуществом метода ремонтных размеров является увеличение срока службы основных деталей, возможность восстановления деталей в небольших ремонтных мастерских, оснащенных универсальным оборудованием.

Недостатком этого метода является увеличение номенклатуры деталей, подлежащих изготовлению, приобретению, хранению и учету в ремонтных и эксплуатационных предприятиях, а также некоторое усложнение организации ремонтного процесса.

Страницы: