Структура восстановления деталей.

Содержание процесса восстановления деталей. Нормативная, ремонтная и технологическая документация.

Ремонтный фонд деталей, их повреждения, восстанавливаемые свойства.

Ремонтный фонд деталей

Машины, поступающие на ремонт, содержат 50...60 % деталей, под­лежащих восстановлению, 25...45 % годных для дальнейшей эксплуатации и 5... 10 % не подлежащих восстановлению. Большая доля деталей, подле­жащих восстановлению, определяет значительные объемы ремонтного фонда и целесообразность его восстановления.

Наибольшее влияние на надежность отремонтированных агрегатов оказывает качество восстановления таких групп деталей:

- неподвижных: станин, корпусов, картеров, гильз;

- вращающихся: валов, дисков, зубчатых колес, кулачков, эксцен­триков;

- движущихся поступательно: поршней, штоков, ползунов, клапанов;

- участвующих в преобразовании видов движений: рычагов, шату­нов, штанг.

Около 90 % трудоемкости и себестоимости работ приходится на вос­становление приведенных групп деталей.

Наибольшее количество поверхностей деталей, например, двигателей внутреннего сгорания, приходится на внутренние цилиндрические поверхно­сти (29,7 %). Наружные цилиндрические поверхности составляют 14,1 %, по­верхности сложного профиля (конические и сферические) - 4,9 %. На резьбы внутренние и наружные приходится, соответственно, 11,6 % и 1,7 %. Внут­ренние полости трех процентов деталей должны быть герметичными. На трущиеся торцы приходится 14,9 % поверхностей и на стыки - 18,2 %.

Детали поступают на восстановление с различными повреждениями в результате воздействия различного вида нагрузок, изнашивания, дейст­вия окружающей среды и времени. Некоторые из повреждений определя­ют предельное состояние детали. Знание природы достижения деталями предельного состояния позволяет обоснованно назначать мероприятия по повышению их долговечности.

Основная доля (~ 80 %) деталей в сопряжении с другими деталями достигает предельного состояния из-за изнашивания. В результате этого процесса происходит разрушение и отделение материала с поверхности твердого тела и (или) сохранение остаточной деформации в результате трения. Указанные явления приводят к постепенному изменению размеров и (или) формы детали. До 85 % деталей теряют работоспособность при износах, не превышающих 0,2...0,3 мм. В зависимости от условий изнаши­вания и активности окружающей среды различают основные виды изнашивания: механическое, коррозионно-механическое и молекулярно-механическое.

Отличительные признаки восстановительного производства. Источники экономической эффективности при восстановлении деталей.

Виды повреждений

Повреждения деталей - это недопустимые, приобретенные в про­цессе эксплуатации отклонения значений геометрических параметров и свойств их материала от начальных, заложенных при изготовлении или ремонте.

В зависимости от природы возникновения повреждения деталей бы­вают в виде износов, усталостных изменений, деформаций, изломов, тре­щин, пробоин, коррозии и старения материала.

Повреждения по месту возникновения подразделяются на наружные и внутренние. Наружные повреждения определяют осмотром или измере­ниями, а внутренние - проникающими способами.

Основные характеристики повреждений: отклонения размеров, фор­мы и взаимного расположения элементов от нормативных значений, раз­меры трещин и пробоин, расход пробного вещества (воды, воздуха) сквозь течи и механические характеристики.

Процессы и средства для определения повреждений

Операции по определению повреждений следующие: простукивание и наружный осмотр; измерение линейных и угловых размеров; измерение параметров формы и расположения поверхностей; обнаружение поверхно­стных трещин; определение течей; измерение специальных характеристик.

Простукивание применяют для определения "ослабленных" посадок шеек, шипов, штифтов и заклепок и контроля резьбовых сопряжений с на­тягом. Резьбы с натягом разбирают только при необходимости.

Обломы и большие наружные трещины выявляют осмотром. При­меняют лупы складные ЛП-1, ЛАЗ, ЛПК-471, лупы штативные ЛШ, ЛПШ-25, ЛПШ-462, микроскопы отсчетные МИР-1М и МИР 2 и микроскопы бинокулярные типа БМИ.

Измерение размеров, параметров формы и взаимного расположе­ния поверхностей. Линейные размеры элементов деталей измеряют уни­версальными и специальными средствами измерений. К универсальным инструментам относят штангенциркули, штангензубомеры, штангенглубиномеры, гладкие микрометры, индикаторные нутромеры и скобы. Для по­вышения производительности измерений широко применяют специальные средства - непроходные неполные предельные калибры. Диаметры внутренних и наружных цилиндрических поверхностей измеряют в двух взаимно перпендикулярных плоскостях или в плоскости наибольшего износа. Резьбовые шейки осматривают, а наиболее ответст­венные из них контролируют резьбовыми калибрами.

Угловые размеры измеряют угломерами с нониусами и тригономет­рическими устройствами

Если деталь признают годной по линейным и угловым размерам, то измерения продолжают для выявления годности по параметрам формы и расположения поверхностей.

Отклонение от круглости измеряют кругломерами, от плоскостно­сти - с помощью щупов или оптико-механическими приборами. Отклонения от взаимного расположения поверхностей измеряют с помощью специальных средств, оснащенных индикаторами часового типа. Большую часть средств создают в собственном вспомогательном произ­водстве.

Обнаружение поверхностных усталостных трещин. Визуально неразличимые трещины в исходных заготовках определяют с помощью магнитных, капиллярных и звуковых способов. Перспективно применение рентгено- и гаммадефектоскопии.

Магнитные способы применяют для контроля деталей из ферромаг­нитных материалов. Трещины в материале детали или включения обуслов­ливают иную, чем в основном материале, магнитную проницаемость. Спо­собы основаны на определении в месте расположения повреждения маг­нитного поля рассеяния. Эти способы надежны и просты, поэтому получи­ли широкое распространение.

Магнитопорошковый способ включает следующие операции: подго­товку детали к контролю, ее намагничивание, нанесение на проверяемую поверхность магнитного порошка или его взвеси, обнаружение поврежде­ния, очистку и размагничивание детали.

Повреждения обнаруживаются, когда направление магнитного поля перпендикулярно трещине. Простые детали намагничивают в одном на­правлении, а сложные - в нескольких направлениях. Применяют три спо­соба намагничивания: циркуляционное, полюсное и комбинированное.

Циркуляционное (поперечное) намагничивание производят пропус­канием тока под напряжением ~ 12 В через проверяемую деталь (рис. 2.4., а) или через проводник, помещенный в отверстие детали. В этом случае хорошо обнаруживаются продольные трещины.

Полюсное (продольное) намагничивание до напряженности 480 А/см выполняют с помощью электромагнитов или соленоидов (рис. 2.4., б), при этом деталь намагничивают вдоль ее наибольшего размера и на ней обна­руживают поперечные трещины, расположенные под углом 65... 90о к про­дольной оси детали.

Комбинированное намагничивание (рис. 2.4., в) состоит в одновре­менном намагничивании детали двумя или несколькими магнитными по­лями разного направления для обнаружения трещин любого направления.

Магнитографический способ определения трещин заключается в на­магничивании детали при одновременной записи магнитного потока рас­сеяния на магнитную ленту, покрывающую деталь, и последующей рас­шифровке полученной информации.Детали из магнитожестких материалов должны быть размагничены.

Капиллярный способ является основным при обследовании деталей из цветных материалов, а также дополнительным к магнитопорошковому способу. Способ обладает высокой чувствительностью, с помощью его оп­ределяют шлифовальные и термические трещины, волосовины, поры и другие дефекты при операционном контроле. Сущность способа заключается в том, что на очищенную поверх­ность детали с трещинами наносят проникающую жидкость (пенетрант), дают выдержку для проникновения жидкости в полость повреждения, удаляют ее остатки с поверхности детали, высушивают деталь и в заклю­чение извлекают проникающую жидкость на поверхность детали. Чем глубже трещина, тем более широкая полоска жидкости будет на поверх­ности детали. Проникновение пенетранта в полость повреждения возможно за счет его низкого поверхностного натяжения и образования мениска на его сво­бодной поверхности.

Проникающую жидкость извлекают из трещины на поверхность де­тали сорбционным или диффузионным способами. В первом случае на по­верхность детали наносят сухой порошок силикагеля, каолина, мела и др. (сухой способ) или средство в виде их суспензий в воде или органических растворителях (мокрый способ). Во втором случае наносят покрытие, в ко­торое диффундирует проникающая жидкость из области повреждения. Этот способ более чувствителен, чем сорбционный, его применяют для обнаружения мелких трещин. Для лучшего выявления полоски проникающей жидкости над тре­щиной в ее состав вводят цвето- и (или) светоконтрастные вещества. Если в пенетрант вводят красители, видимые при дневном свете, то способ на­зывают капиллярно-цветным, а если в пенетрант вводят вещества, которые способны флуоресцировать в ультрафиолетовом свете, то способ называют капиллярно-люминесцентным.

Поверхностные трещины на деталях несложной формы определяют с помощью ультразвуковых дефектоскопов, использующих звуковые волны частотой 0,5... 15 МГц. Наибольшее применение нашли устройст­ва, работающие по принципу излучения и приема бегущих и стоячих аку­стических волн. В свою очередь, устройства, в которых приме­няют бегущие волны, делят на две группы: использующие прохождение и отражение волн.

 

Содержание процесса восстановления деталей. Нормативная, ремонтная и технологическая документация.

Структура восстановления деталей.

Детали поступают на восстановление с загрязнениями, изношенны­ми поверхностями, израсходованной усталостной прочностью, измененной массой, с деформациями, уменьшенной жесткостью, утраченной герме­тичностью и другими измененными параметрами.

Изношенная деталь ремонтного фонда на пути своего превращения в годную деталь в результате технологических воздействий на нее исполни­телей и средств восстановления последовательно пребывает в таких со­стояниях (рис. 1.2): детали ремонтного фонда, исходной и ремонтной заго­товок, восстановленной детали.

Исходная заготовка - это очищенная деталь ремонтного фонда с уст­ранимыми повреждениями.

Исходная заготовка в общем случае превращается в ремонтную за­готовку путем создания припусков на восстанавливаемых поверхностях и нанесения швов на трещины, а ремонтная заготовка в восстановленную де­таль - в результате термической и механической обработок.

Технологические воздействия на восстанавливаемую деталь образу­ют блоки операций: подготовку изношенных элементов под нанесение по­крытий или установку дополнительной ремонтной детали (ДРД); установ­ку и закрепление ДРД, сварку трещин; нанесение покрытий или перерас­пределение материала путем его объемного пластического деформирова­ния; размерную и структурную стабилизацию элементов; термическую об­работку; механическую обработку, черновую и чистовую; поверхностное пластическое деформирование; отделку; уравновешивание; очистку от технологических загрязнений; контроль и консервацию.

Ремонтное производство располагает хорошо изученным множест­вом способов создания припусков под механическую обработку на восста­навливаемых поверхностях. Это различные виды наплавок, напыления, на­несения гальванических покрытий, объемного пластического деформиро­вания, установка ДРД и др. Последовательность технологических операций в процессе восста­новления детали подчинена накапливанию и усилению необходимых свойств детали под влиянием вложенных материалов и энергии в заготов­ку. Перед нежелательными свойствами ставятся технологические "барье­ры". Явление технологической наследственности выражается влиянием предшествующих операций на конечные свойства восстанавливаемых де­талей. Таким образом, процесс восстановления деталей включает операции их очистки, определения технического состояния, создания ремонтных за­готовок с припуском на восстанавливаемых поверхностях, термической и механической обработки, поверхностного или объемного пластического деформирования, обеспечения необходимой массы, уравновешивания, на­несения защитных покрытий, контроля и консервации.

Нормативные и ремонтные документации. Нормативные документы на ремонт техники - это межгосударствен­ные или республиканские стандарты, определяющие общие технические требования к машинам, сдаваемым в ремонт и выпускаемым из ремонта, а также их комплектность. Ремонтные документы включают руководства по капитальному ре­монту агрегатов, каталоги деталей, нормы расхода запасных частей и ма­териалов на капитальный ремонт и ремонтные чертежи.

Руководства по капитальному ремонту отдельных машин и их агре­гатов определяют организацию ремонта, содержат сведения о приемке в ремонт и хранении ремонтного фонда, разборке, технические требования к сортировке и восстановлению деталей, сборке, окрашиванию, хранению и транспортированию агрегатов, устанавливают порядок маркирования и упаковки изделий, приводят гарантии ремонтного предприятия. Каталоги деталей машин в виде иллюстрированных книг выпускают заводы-изготовители. Проектные организации разрабатывают укрупнен­ные нормы расхода запасных частей, материалов и инструментов на капи­тальный ремонт отдельных машин, в том числе их агрегатов.

Основной ремонтный и первичный технологический документ, кото­рый определяет устраняемые повреждения, основные операции восстанов­ления и требования к качеству восстановленной детали - это ее ремонт­ный чертеж, который разрабатывают на основании рабочего чертежа но­вой детали.

На ремонтном чертеже приводят изображение восстановленной де­тали, условия, при которых деталь не принимается на восстановление, тех­нические требования к ней, таблицу повреждений с указанием способов их устранения и рекомендуемый основной технологический маршрут восста­новления. При необходимости приводят данные о базировании и таблицы категорийных ремонтных размеров. В технических требованиях указывают: размеры, данные о форме и расположении элементов и их допустимых

 

отклонениях, шероховатость восстановленных поверхностей, их твердость и разброс значений, допус­тимое наличия пор, раковин и отслоений, прочность соединения покрытия с основой и другие параметры, обусловленные применением конкретного способа восстановления детали. Таблица повреждений располагается на поле ремонтного чертежа. Она содержит перечень повреждений, при которых деталь подлежит вос­становлению, указание величины этих повреждений, коэффициенты по­вторяемости, возможные сочетания, основной и допускаемые способы устранения. При использовании сварки, наплавки, напыления и других способов создания ремонтных заготовок указывают марку применяемого материала, флюсы и защитную среду. Заводские инженерные отделы разрабатывают процессы восстанов­ления деталей, соответствующие средства технологического оснащения и уточняют материальные нормативы, взятые из нормативных источников.