Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

1327308486__gos_jekz(для телефона)

.pdf
Скачиваний:
32
Добавлен:
17.02.2016
Размер:
5.18 Mб
Скачать

по утечке газа или жидкости в единицу времени, которую регистрируют с помощью приборов, в большинстве случаев место дефекта определяют визуально.

Методы контроля подразделяют на капиллярные, компрессионные и вакуумные.

Для дефектоскопии деталей, поступающих в ремонт, применяют способы керосиновой пробы (капиллярный метод), гидравлический и пневматический (компрессионный).

Керосин обладает хорошей смачивающей способностью, глубоко проникает в сквозные дефекты диаметром более 0,1 мм. При контроле качества сварных швов на одну из поверхностей изделия наносят керосин, а на противоположную - абсорбирующее покрытие (350 ... 450 г суспензии молотого мела на 1 л воды). Наличие сквозной трещины определяют по желтым пятнам керосина на меловой обмазке.

При гидравлическом методе внутреннюю полость изделия заполняют рабочей жидкостью (водой), герметизируют, создают насосом избыточное давление и выдерживают деталь некоторое время. Наличие дефекта устанавливают визуально по появлению капель воды или отпотеванию наружной поверхности.

Пневматический способ нахождения сквозных дефектов более чувствителен, чем гидравлический, так как воздух легче проходит через дефект, чем жидкость. Во внутреннюю полость деталей закачивают сжатый воздух, а наружную поверхность покрывают мыльным раствором или погружают деталь в воду. О наличии дефекта судят по выделению пузырьков воздуха. Давление воздуха, закачиваемого во внутренние полости, зависит от конструктивных особенностей деталей и обычно равно 0,05 ... 0,1 Мпа.

Магнитный метод применяют для обнаружения дефектов в деталях, изготовленных из ферромагнитных материалов. Так выявляют поверхностные трещины или подповерхостные включения с иной, чем у основного материала, магнитной проницаемостью. Метод получил широкое распространение из-за высокой чувствительности, простоты технологических операций и надежности. Он основан на явлении возникновения в месте расположения дефекта магнитного поля рассеивания.

Магнитный поток, встречая на своем пути дефект с низкой магнитной проницаемостью по сравнению с ферромагнитным материалом детали, огибает его. Часть магнитных силовых линий выходит за пределы детали, образуя поле рассеивания.

Наличие последнего, а следовательно, и дефекта обнаруживают различными способами (магнитопорошковый, магнитографический и феррозондовый).

При магнитопорошковом способе для обнаружения магнитного потока рассеивания используют магнитные порошки (сухой способ) или их суспензии (мокрый способ). Проявляющийся материал наносят на поверх-

271

ность изделия. Под действием магнитного поля рассеивания частицы порошка концентрируются около дефекта. Форма его скоплений соответствует очертанию дефекта.

Сущность магнитографического метода заключается в намагничивании изделия при одновременной записи магнитного поля на магнитную ленту, которая покрывает деталь, и последующей расшифровке полученной информации.

Для обнаружения дефектов феррозондовым способом применяют феррозондовые преобразователи.

При дефектации деталей, поступающих в ремонт, наиболее распространен магнитопорошковый способ. Технология определения дефекта состоит из следующих операций: очистки детали от загрязнений; подготовки суспензии (мокрым способом); намагничивания контролируемой детали; осмотра поверхности детали с целью выявления мест, покрытыми отложениями порошка; размагничивание детали.

Намагниченность деталей должна быть достаточной для создания около дефекта магнитного поля рассеивания способного притягивать и удерживать частицы порошка. Через детали пропускают электрический ток или помещают их в магнитное поле соленоида. Различают три способа намагничивания: полюсное, циркулярное и комбинированное.

Полюсным намагничиванием создают продольное магнитное поле (вдоль детали). Деталь помещают между полюсами электромагнита (постоянного магнита) или в магнитное поле соленоида. Это намагничивание применяют для выявления дефектов расположенных перпендикулярно продольной оси детали или под углом к ней не более 20 ... 25 градусов.

Циркулярным намагничиванием создают магнитное поле, магнитные силовые линии которого расположены в виде замкнутых концентрических окружностей. Через деталь пропускают электрический ток. При необходимости обнаружения дефекта на внутренней цилиндрической поверхности ток пропускают через стержень или кабель из немагнитного материала (медь, латунь, алюминий), помещенный в отверстие детали. Это намагничивание служит для нахождения дефектов расположенных вдоль продольной оси детали или под небольшим углом к ней.

Комбинированное намагничивание заключается в одновременном воздействии на деталь двух взаимно перпендикулярных нолей. В результате их сложения образуется результирующее магнитное - поле, величина и направление которого зависят от вектора магнитной напряженности каждого из слагаемых. Для получения комбинированного магнитного поля обычно через деталь пропускают электрический ток, создавая в ней циркулярное магнитное поле, и одновременно помещают в соленоид (или электромагнит), создавая продольное магнитное поле.

272

Магнитные силовые линии результирующего поля направлены по винтовым линиям к поверхности изделия, что позволяет обнаруживать дефекты разной направленности.

В магнитном поле или в поле остаточной намагниченности выявляют дефекты с помощью магнитного порошка или суспензии. В магнитном поле определяют дефекты деталей, изготовленных из магнитномягких материалов (сталь 3, сталь 10, сталь 20 и др.), обладающих небольшой коэрцитивной силой (напряженностью магнитного поля, необходимого для полного размагничивания материала).

При контроле в ноле остаточной намагниченности деталь предварительно намагничивают и после снятия намагничивающего поля определяют дефект. Этот способ применяют для деталей, изготовленных из магнитожестких материалов легированных и высокоуглеродистых сталей, подвергнутых термообработке. Его преимущество заключается в простоте и универсальности визуального контроля и отсутствии прожогов на деталях а местах контакта с электродами дефектоскопа.

Комбинированное намагничивание проводят только в приложенном магнитном поле, а циркулярное и полюсное – в приложенном поле и в поле остаточной намагниченности.

Для намагничивания деталей может быть использован как переменный, так и постоянный ток. Переменный ток служит для нахождения поверхностных дефектов и размагничивания деталей. Действие магнитного поля переменного тока ограничивается поверхностными слоями изделия.

Постоянный ток применяют для выявления подповерхостных дефектов. Создаваемое им магнитное ноле однородно и проникает достаточно глубоко в деталь.

Для определения дефекта большое значение имеет правильный выбор напряженности магнитного поля. Чрезмерно большая напряженность приводит к осаждению магнитного порошка но всей поверхности изделия и появлению «ложных» дефектов, а не достаточное – снижению чувствительности методов.

Для индикации дефектов применяют ферромагнитные порошки с большой магнитной проницаемостью и малой коэрцитивной силой. Порошок магнетита (Fe3O4) черного или темно-коричневого цвета используют для контроля деталей со светлой поверхностью, а порошок оксида железа (Fe2O3) буро-красного цвета - с темной поверхность. Зернистость порошка существенно влияет на обнаружение дефектов и должна быть 5…10 мкм.

Магнитную суспензию приготовляют, используя керосин, трансформаторное масло, смесь минерального масла с керосином и водные растворы некоторых веществ. На 1 литр жидкости добавляют 30 … 50 г магнитного порошка.

После контроля все детали, кроме бракованных, размагничивают. Восстановление не размагниченных деталей механической обработкой

273

может привести к повреждению рабочих поверхностей из-за притягивания стружки. Не следует размагничивать детали, подвергающиеся при восстановлении нагреву сварочно-наплавочными и другими способами до темпе-

ратуры 600…700 оС.

Детали размагничивают, воздействуя на них переменным магнитным полем, изменяющимся от максимального значения напряженности до нуля.

Крупногабаритные детали (коленчатые и распределительные валы и др.) размагничивают, пропуская через них ток, постепенно уменьшая его значение до нуля. Детали с отношением длинны к ширине, равным более пяти, размагничивают перемещением их через открытый соленоид.

Короткие изделия с большим поперечным сечением размагничиваются плохо. Поэтому их предварительно соединяют в пакет и располагают вдоль оси соленоида.

Степень размагниченности контролирует, осыпая детали стальным порошком. У хорошо размагниченных деталей порошок не должен удерживаться на поверхности. Для этих же целей применяют приборы ПКР - 1, снабженные феррозондовыми полюсоискателями.

Для контроля деталей магнитопорошковым способом серийно выпускают стационарные, переносные и передвижные дефектоскопы. Последние включают в себя: источники тока, устройства для подвода тока, намагничивания деталей и для нанесения магнитного порошка или суспензии; электроизмерительную аппаратуру. Стационарные приборы (УНДЕ2500, ХМД-10П, МД-5 и др.) характеризуются большими мощностью и производительностью. На них можно проводить все виды намагничивания.

Времонтном производстве широко распространены переносные и передвижные магнитные дефектоскопы (ПМД-68, ПМД-70, ПМД-77, ПМД-ЗМ, М-12, М217 и МДВ). Они имеют относительно небольшие массу, габариты и дают возможность получать магнитные поля достаточной напряженности.

Ультразвуковой метод - разновидность акустических методов контроля дефектов. Метод основан на свойстве ультразвуковых колебаний (волн) прямолинейно распространяться в однородном твердом теле и отражаться от границ раздела сред с различными акустическими сопротивлениями, в том числе нарушенной сплошности материала (трещин, раковин, расслоений и др.).

Впрактике чаще всего применяют теневой и импульсный эхометоды дефектоскопии.

Теневой метод основан на сквозном прозвучивании. Ультразвуковые колебания (УЗК) вводя в деталь с одной стороны, для чего служит пьезоизлучатель и генератор.

Колебания принимаются пьезоприемником 5, расположенном с противоположной стороны детали.

274

При отсутствии в детали дефектов, колебания прошедшие через нее, будут восприняты и преобразованы в электрический сигнал пьезоприемником, усилены усилителем б и поданы на индикатор (электроннолучевую трубку осциллографа) почти без изменений амплитуды. Если на пути пучка УЗК встречается дефект, то амплитуда на экране прибора будет меньше исходного значения. Мощность воспринятого сигнала зависит от площади сечения пучка колебаний, площади сечения дефекта и глубины его залегания. В случае если дефект полностью перекроет пучок, показания прибора будут равны нулю.

Недостаток этого метода заключается в необходимости доступа к изделию с двух сторон, что не всегда возможно, а так же в необходимости синхронного перемещения пьезоизлучателя и пьезоприемника по поверхности детали.

13.9. Особенности организации технологического процесса ремонта машин

Основные принципы организации производственного процесса ремонта машин во многом определяются не конструктивной сложностью и надежностью последних, а от ответа на вопрос кто несет ответственность за организацию технического обслуживания и сервиса «производитель или потребитель». Уже от ответа на этот вопрос можно судить о качестве оказываемого комплекса услуг, уровне технической оснащенности предприятий и т.д.

Эксплуатационные предприятия УТТ, АТП и др., при текущем ремонте машин чаще используют агрегатный метод ремонта (рис. 13.2), который проводится в зоне на одном из комплексных ремонтных участков. При этом неисправный агрегат заменяется на новый или заранее отремонтированный. С позиции функционирования отдельно взятой машины - это метод общего или раздельного резервирования (резервируется машина или отдельные узлы и агрегаты).

Время простоя машины при этом сокращается на период времени необходимого для восстановления снятого с машины элемента. Трем определяются:

сн уст,

где τсн - время снятия (демонтажа) отказавшего элемента машины; τсн – время установки (монтажа) элемента на машину.

К основным преимуществам агрегатного метода ремонта можно отнести: снижение простоев машины в ремонте; повышение равномерности загрузки ремонтных отделений за счет возможности организации работы в

275

межсменное время; создание условий для специализации рабочих и участков. Агрегатный метод особенно эффективен при ремонте машины на объектах нефтегазодобычи, снижая затраты на транспортирование машины на стационарную базу (УТТ, АТП).

Рис. 13.2. Схема агрегатного метода

Обменный пункт обычно является промежуточным звеном для связи большого числа эксплуатационных предприятий с ремонтным заводом и используется при централизованном ремонте.

Ремонтное предприятие в зависимости от широты номенклатуры и объема выполняемых работ может быть единичным, серийным и массовым. Характеристика предприятия определяется коэффициентом закрепления операций Кз.о.

n

К 0

З.О np

где no - общее число операций техпроцесса;

np - число рабочих мест для выполнения различных операций.

Для единичного производства – Kз.о > 40; серийного – Кз.о = 1; массового – Kз.о. ≤ 1. Чем меньше величина Кз.о. тем более совершенные технологические процессы используются в производстве. Схемы технологических процессов, текущего, среднего и капитального ремонта машин и агрегатов идентичны. Наиболее полным является технологический процесс капитального ремонта, остальные виды ремонта представляют частные случаи.

Несмотря на большое число марок и типов тракторов и автомобилей, производственный процесс их ремонта состоит из следующих частей и операций:

– диагностирования и приемки в ремонт;

276

наружной очистки и разборки машины на агрегаты, сборочные единицы и детали;

очистки и дефектации деталей;

восстановления деталей и комплектования сборочных единиц;

сборки, регулировки, обкатки и испытания сборочных единиц и машин в целом;

окраски и сдачи отремонтированной машины (агрегата) заказчику или на склад.

Отличительная особенность технологического процесса ремонта от технологического процесса машиностроительных заводов заключается в необходимости выполнения следующих операций:

разборки и очистки (составляют до 40% трудоемкости ремонта);

дефектации;

восстановления деталей.

Мойке и очистке машин, агрегатов, узлов и деталей в техпроцессе ремонта уделяется большое внимание, т.к. известно, что при плохой очистке послеремонтный ресурс снижается на 20…50 %. Полное удаление всех загрязнений улучшает качество дефектовки, повышается производительность труда на разборке на 6…8 % и уменьшается количество брака при разборке. Кроме того, отсутствие грязи способствует повышению культуры на всех участках производства.

Наружная мойка проводится в специальных машинах или брандсбойтом вручную. Используется вода, нагретая до 60…70 °С или пароводяная смесь при использовании машины ОМ-3360. На современном этапе большинство предприятий используют установку КЕРХЕР, уделяя большое внимание системам очистки сточных вод. Хорошие результаты получают при использовании мойки погружением, выдержке в расплавах солей (t = 400…500о С), очистка деталей с использованием косточковой или снего - ледяной крошки, абразива и т.д.

Каустическая и кальцинированная сода из-за вредного воздействия на организм человека и коррозионной активности не рекомендуется для применения в современной технологии, а используются синтетические моющие средства, серии МЛ или МС.

Для удаления смолистых отложений применяются препараты серии AM (смесь растворителей с поверхностно - активными веществами). При удалении старой краски используются различные смывки. Спектр предлагаемых материалов достаточно многообразен и широк. Следует помнить, что при системе многостадийной мойки, качество ремонта значительно возрастает.

При разборке машин и агрегатов широко используется пневмо- и электроинструмент, особенно для отворачивания гаек, шпилек и других креплений, пневматические и гидравлические съемники. Разборка узлов и сопряжений, как правило, проводится на специальных стендах. Современ-

277

ная технология исключает использование кувалды, зубила и резаков при разборке, т.к. они не способствуют увеличению выхода деталей годных для повторного использования. Все детали можно подразделить на две группы: долговечные – 70 % и ограниченной долговечности - 30%. Чем больше деталей сохраним при разборке, тем ниже себестоимость ремонта и выше получаемая прибыль.

При дефектовке и контроле деталей широко используется универсальный инструмент и калибры. Большое внимание уделяется определению скрытых дефектов: опрессовка деталей блоков и блоков цилиндров; контроль деталей работающих при знакопеременных нагрузках или восстановленных сваркой и наплавкой, на наличие усталостных трещин магнитной, ультразвуковой и цветной дефектоскопией, ультрафиолетовым облучением и другими методами неразрушающего контроля.

Для восстановления деталей используется большое разнообразие способов. В настоящее время распределение деталей по способам ремонта

следующее:

 

– сваркой и наплавкой

45…55 %

– ремонтными размерами

20…30 %

– дополнительных ремонтных деталей

15…20 %

– электролитическими покрытиями

1…3 %

– прочие, в т.ч. методом ХМС (молекул - металлы) 1…7 % Последний метод ремонта становится наиболее перспективным, т.к.

при этом не наблюдаются явления коробления деталей, наличия зоны термического влияния, сохраняя изначальную поверхностную прочность и износостойкость деталей.

При сварке и наплавке применяются специальные сварочные проволоки, порошки, ленты, флюсы, защитные газы. Все шире используются способы пластической деформации для упрочнения поверхностного слоя, различные электрофизические способы нанесения покрытия. В настоящее время можно восстановить деталь с любыми видами повреждений, однако здесь следует учитывать экономическую целесообразность восстановления. При выборе метода ремонта следует исходить из условия экономической целесообразности ремонта.

Средняя стоимость восстановленной детали должна быть на 5-30% ниже прейскурантной стоимости новой детали.

При сборке машин большое внимание уделяется правильному выбору зазоров в сопряжениях деталей, грамотной комплектовке и особенно балансировке деталей типа вал, так после балансировки коленчатых валов двигателей ЯМЗ-238 надежность возрастает примерно на 15 %, увеличивается полезная мощность на 8…10 % за счет снижения механической энергии на вибрацию и трение.

278

Для герметизации неподвижных соединений используются замазки, герметики и универсальные пасты. Широко применяется пневмоинструмент, прессы, стенды, специальная оснастка и т.д.

При окраске деталей и машин используются разные современные технологии и оборудование, позволяющие получить высококачественные защитно - декоративное покрытие.

Последовательность окраски: фосфатирование, грунтовка, шпатлевка и нанесение лакокрасочного покрытие 3-4 слоя.

При безвоздушном распылении предварительно подогретая краска подается под давлением 4…6 мПа в распылитель.

При окраске в электростатическом поле к сетке подводится отрицательный потенциал (120 … 130 кВ), а к детали положительный потенциал. Ионы воздушной среды, имеющие отрицательный заряд, передают часть своей энергии капелькам краски - это обеспечивает равномерное оседание их по поверхности положительно заряженной детали. Такая технология обеспечивает минимальный расход лакокрасочных материалов, хорошую адгезию и возможность автоматизировать процесс.

Сушка проводится либо нагретым воздухом, либо терморадиационная сушка инфракрасными лучами. В последнем случае нагрев детали производится с нижней части покрытия (от детали).

Обкатка и испытание агрегатов, узлов и машин - это заключительный этап в технологическом процессе ремонта. При этом происходит подготовка сопрягаемых поверхностей к восприятию рабочих нагрузок и определяются технические характеристики объема ремонта, т.е. проводится испытание: качество сборки и регулировки всех систем, отсутствие посторонних шумов, подтекания масел и других жидкостей, т.е. выявляются и устраняются дефекты ремонта.

После сборки агрегаты и узлы обкатываются на специальных стендах. Машины в сборе в основном обкатываются пробегом, вне мастерской, хотя имеются стенды для обкатки в условиях ремонтного предприятия.

Для ускорения обкатки используются различные присадки к маслам и топливам: АЛП-2 для дизельных двигателей, обкаточное масло ОМ-2 для карбюраторных двигателей, иногда пропускается электрический ток через сопряжение обкатываемого двигателя и т.д.

Технические характеристики объема ремонта Схема технологического процесса текущего ремонта машин и агре-

гатов представляет собой частный случай схемы рассмотренной выше. Разборке, мойке и дефектации подвергаются лишь неисправные и поврежденные узлы и агрегаты. Для восстановления изношенных и поврежденных деталей и узлов применяются те же способы, что и при капитальном ремонте машин. Для сборки используются отремонтированные агрегаты, восстановленные детали и узлы. Одновременно ведутся регулировочные и смазочные работы и устранение неисправностей на не снимаемых с маши-

279

ны агрегатах, узлах и приборах, испытание и подкраска машины, после чего она сдается заказчику.

Схема технологического процесса ремонта машины выражается в графической или текстуальной форме. Она включает отдельные этапы всех видов работ по ремонту машины или агрегата. Эта схема раскрывает тот объем ремонтных воздействий, который обязан сделать ремонтное предприятие (подразделение). На схеме должны быть определены трудоемкость и количество рабочих, необходимые для каждого этапа.

На основе определения числа работающих, формируется организационная структура предприятия. На основе этой схемы, трудоемкости отдельных этапов и числа рабочих формируются требования к структуре предприятия (подразделения).

Использование электронных систем и компьютеров позволяют сохранить в архиве предприятия необходимые данные о технических характеристиках по каждой машине или агрегату, что значительно облегчает решение возможных спорных вопросов. Большое значение приобретает вопрос правильного оформления необходимых правовых документов.

Прием машин и сборочных единиц в ремонт Предприятие, эксплуатирующее машины (Заказчик) направляет под-

лежащие ремонту машины и сборочные единицы, руководствуясь существующими положениями, сдает их в ремонт, а ремонтное предприятие или ремонтное подразделение эксплуатирующего предприятия принимает их на основании тех же положений.

Технические условия на сдачу машин и сборочных единиц в капитальный ремонт должны соответствовать требованиям действующих стандартов, нормативных документов и руководствам на капитальный ремонт. Заказчик сдает в ремонт машины и сборочные единицы, выработавшие установленный ресурс и достигшие предельного состояния, имеющие аварийные повреждения, которые могут устраняться только на предприятиях по капитальному ремонту при наличии соответствующего акта; достигшее предельного состояния, но не выработавшие установленного ресурса с приложением соответствующего акта.

Техническое состояние сдаваемой в капитальный ремонт машины должно обеспечивать, как правило, возможность запуска двигателя и опробование машины в холостую. Машина, имеющая повреждения аварийного характера или неисправности, при которых запуск двигателя и движение невозможны или могут повлечь дальнейшее разрушение деталей, сдается в капитальный ремонт не на ходу.

Машины или агрегаты, направляемые в ремонт, должны быть комплектными и иметь лишь те неисправности, которые возникли в результате естественного износа деталей. Комплектной признается машина, находящаяся в рабочем состоянии с надлежащими установленными узлами и деталями.

280