Методы обнаружения неисправностей машин

 Существует несколько методов обнаружения неполадок в машинах — методов дефектоскопии. Основными из них являются: метод пробного включения и осмотра машины; акустический метод; метод измерения; метод путем определения содержания металла в смазке; метод радиоактивных изотопов.

Метод пробного включения и осмотра машины заключается в том, что машину опробуют при работе вхолостую или под нагрузкой с одновременным или последующим осмотром. Неполадки, могущие вызвать отказ машины, устанавливают ориентировочно по посторонним стукам, повышенному шуму, повышенному расходу смазки и т. д. Этим методом сразу же, устанавливают полный отказ того или иного узла, выявляют течи гидросистем и коммуникаций и другие крупные неисправности. В зависимости от размеров дефекта осмотр производят визуально или с помощью простых оптических средств.

Этим методом приблизительно, на ощупь, можно установить величину зазора в вызвавшем подозрение сопряжении. При этом, естественно, надо знать характер сопряжения осматриваемых деталей, т. е. посадку и допустимый для данной посадки зазор. Зазор 0,2—0,3 мм и выше можно определить путем качания деталей относительно друг друга. При зазоре 0,05 0,1 мм смазанные детали можно свободно перемещать одну относительно другой. Зазор 0,01—0,03 мм для взаимного перемещения деталей требует приложения некоторого усилия.

Невооруженным глазом можно обнаружить поверхностные изъяны. Мелкие механизмы или участки деталей машин осматривают с помощью увеличительного стекла, обнаруживая поверхностные микродефекты.

Метод пробного включения и осмотра является наиболее простым, наименее точным, однако наиболее часто применяемым методом. Подавляющее большинство явных и зачастую скрытых неполадок машины устанавливают именно этим метлой. Все другие методы применяются для более точной диагностики элементов машины, выявленных в процессе пробного включения и осмотра.

Акустический метод определения неисправностей является дополнением к предыдущему методу. Он заключается и том, что наличие некоторых дефектов (например, увеличенных зазоров в подшипниках) можно установить прослушиванием. Для этой цели применяют стетоскоп, представляющий собой трубку с мембраной и наушниками. С его помощью выявляют стук, отличный от шума нормально работающей машины. Существуют электронные стетоскопы, имеющие довольно высокую чувствительность.

Акустическим методом пользуются также для обнаружения в деталях трещин путем простукивания детали прослушивания звука. Если деталь не имеет трещин, получается чистый, ровный звук. Детали с трещинами дают дребезжащий звук.

Метод измерения позволяет производить проверку величины зазоров и температуры в работающем сопряжении, температуры и давления рабочего тела (пара, газа, масла) и прочее. Он используется и для определения величины износа отдельных деталей. Износ определяют как разность между первоначальным (чертежным) размером детали и фактическим. Замер производят линейками, штангенциркулями, микрометрами, а также индикаторами и щупами. При отсутствии щупов пользуются свинцовой проволокой.

Щупы обычно выпускают наборами в виде пластин различной, но вполне определенной толщины, величина которой указана на его плоскости.

Для определения зазора с помощью свинцовой проволоки ее расклепывают в виде клина и забивают в зазор, получая его отпечаток. Толщину отпечатка, соответствующего величине», зазора, замеряют штангенциркулем или микрометром.

Величину биения вала определяют индикатором биения. Шток индикатора подводят к поверхности вращающегося вала. Если вал имеет биение, то он ударяет по штоку. Величину биения фиксирует отклоняющаяся стрелка.

Температуру масла обычно замеряют только в стационарных машинах специально встроенными термометрами или термопарами. Чрезмерное повышение температуры трущихся деталей примитивно можно определить на ощупь, что может быть основанием для тщательного расследования и устранения причин нагрева. При этом принимают, что ладонь человека может выдержать температуру около 60° С.

Определение содержания металла в смазке. Сущность метода заключается в том, что из маслосистемы периодически отбирают пробы масла и химическим путем определяют содержание в нем металла, который попадает туда в результате износа трущихся частей. Зная количество циркулирующего в системе масла, можно определить массу потерянного металла.

Преимущество этого метода заключается в том, что при его помощи можно следить за протеканием процесса изнашивания деталей во время работы машины. Однако он может быть применен только для контроля работы машин, не имеющих маслорезервуаров, где может осаждаться металл (маслобаки, картеры и пр.). Кроме того, этим методом нельзя определить износ отдельных деталей, так как в масле находятся продукты из носа всех омываемых им трущихся частей.

Метод радиоактивных изотопов заключается во введении изотопов в металл детали (при плавке, электролизе, облучением, путем механической вставки и пр.) с последующей регистрацией радиоактивности масла, в которое попадают продукты истирания детали.

Этот метод весьма трудоемок и может применяться только для контроля износа громоздких, дорогостоящих, труднодоступных и редко останавливаемых для осмотра и ремонта узлов стационарных машин (например, валов турбин электростанций). В горной промышленности он пока не нашел применения.