Источники экономической эффективности восстановления деталей

Необходимость восстановления деталей обусловлена сбережением большого количества материалов, труда и энергии при достижении их ре­сурса, близкого к ресурсу новых деталей, а при применении упрочняющих технологий - и превосходящих его. Основные детали агрегатов (корпус­ные детали и валы), восстановленные в условиях специализированного производства, обходятся покупателю в 15...50 % от цены деталей, изго­товленных на машиностроительных заводах.

Ресурс деталей по прочности, как правило, превышает ресурс по изно­состойкости и усталостной прочности. Масса изношенной детали незначи­тельно (на 1...3 %) отличается от массы новой детали. Небольшая мате­риалоемкость восстановления деталей объясняется тем, что в качестве за­готовки используется сама поврежденная деталь. Способы создания ре­монтных заготовок с нанесением покрытий требуют расхода материала в размере 1,5...5,0 % от массы исходной заготовки, а некоторые способы (восстановление под ремонтные размеры, пластическое деформирование) вообще исключают вложение дополнительного материала.

При восстановлении деталей использует не только исходный мате­риал, но и исходную форму деталей. В ряде случаев сохраняется результат термической обработки машиностроительного предприятия. Это объясняет меньшую трудоемкость восстановительных процессов.

Меньшее число процессов, связанных с переработкой материала, и меньший объем механической и термической обработки обусловливают меньшее количество затрачиваемой энергии.

Восстановление деталей исключает загрязняющий окружающую среду и энергоемкий металлургический процесс производства. Только за счет отсутствия металлургического процесса при восстановлении одной тонны стальных деталей экономят 180 квт-ч электроэнергии, 0,8 т угля, 0,8 т известняка и 175 м³ природного газа. На изготовление одного коленчатого вала двигателя с рабочим объемом 4,8 л расходуют 57 кг металла, 183 МДж энергии, масса отходов при этом равна 2,5 кг. При восстановлении детали эти величины принимают значения, примерно в двадцать раз меньшие.

Таким образом, восстановление деталей в системе вторичного про­изводства машин является энерго- и материалосберегающим и природо­охранным производством.

 

 

6.Виды повреждений деталей ремонтного фонда. Процессы и средства для определения повреждений.

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.