Сортировка деталей по маршрутам ремонта

Тема: Дефектация и сортировка деталей.

В процессе эксплуатации автомобилей происходит изменение их технического состояния вследствие изменения первоначальных размеров, формы, качества поверхностей деталей, а также других их дефектов.

Основная масса дефектов деталей, поступающих в ремонт, связана с их износом.

Для восстановления работоспособности узлов и агрегатов автомобиля необходимо восстановить первоначальное сопряжение и качество рабочих поверхностей сопряженных деталей.

Дефект детали – всякое отклонение ее параметра от величины, установленной техническими условиями или рабочим чертежом.

Контролю в процессе дефектации подвергаются только те элементы детали, которые в процессе эксплуатации повреждаются или изнашиваются.

В результате контроля детали должны быть подразделены на три гуппы:

· Годные детали

· Подлежащие восстановлению

· Негодные детали

 

Классификация дефектов деталей:

По причине их возникновения

1.1 конструктивные

1.2 производственные

1.3 эксплуатационные

1.4 аварийные

По месту расположения

2.1 локальные – внутренние или наружные (трещины, риски и т.п.)

2.2 во всем объеме или по всей поверхности (несоответствие химического состава, качества механической обработки и т.д.)

2.3 в ограниченных зонах объема или поверхности детали (коррозийные повреждения, местный наклеп, зона неполной закалки)

По степени влияния на эффективность и безопасность испытания автомобиля

  3.1 малозначительные – существенно не влияют на испытание автомобиля по назначению и его долговечность

  3.2 значительные – существенно влияют на испытание и долговечность автомобиля

  3.3 критические – испытание автомобиля по назначению недопустимо или невозможно

По возможности ремонта

  4.1 устранимые – устранение которых технически возможно и экономически целесообразно

   4.2 неустранимые

По степени проявления

    5.1 явные

    5.2 скрытые

По характеру

    6.1 изменение размеров и геометрические формы рабочих поверхностей

    6.2 нарушение точности взаимного расположения рабочих поверхностей

    6.3 механические повреждения

    6.4 коррозионные повреждения

    6.5 изменение физико-механических свойств металла детали.

 

Конструктивные дефекты (несоответствие с требованиями технического задания) являются причиной ускоренного износа или повреждения деталей, возникающей в условиях нормальной эксплуатации и появляются вследствие ошибок, допущенных при проектировании отдельных узлов и агрегатов автомобиля или из-за несовершенства конструкции (уловительные карманы в шейках коленчатого вала).

Производственные дефекты (несоответствие с требованиями НТД) возникают вследствие различных отклонений, допущенных в процессе изготовления автомобилей или их ремонта (нарушение или отклонение от технологического процесса изготовления или восстановления деталей, узлов, правильный подбор материалов зависит от опыта технолога).

Эксплуатационные дефекты возникают в процессе работы автомобиля и являются результатом естественного изнашивания деталей.

I - период приработки

II - нормальная работа детали

III -аварийная работа детали

tд – интенсивность нарастания износа

 

На величину tд можно повлиять путем проведения ТО-1 и ТО-2 через определенное число километров пробега.

Аварийные дефекты возникают в основном из-за усталости металла и нарушения правил технической эксплуатации (зимой – система охлаждения). Аварийные дефекты не зависят от работы ремонтных рабочих и ТО. Усталость возникает из-за нагрузок на металл.

 

Изменение размеров рабочих поверхностей деталей происходит в результате их изнашивания. А при неравномерном изнашивании по рабочим поверхностям возникают погрешности их геометрической формы (овальность, огранка, конусообразность и др.)

Например, в гильзе цилиндров изнашивается ее внутренняя рабочая поверхность (увеличивается диаметр, форма поверхности – по длине конус, по окружности - овал). Наибольший износ гильзы (увеличение диаметра) – в ее верхней части (в зоне трения верхнего компрессионного кольца).

Причины конусообразности рабочей поверхности гильзы:

1. резкое повышение температуры и давления газов при сгорании топлива, их проникновение под поршневые кольца и давление на поверхность гильзы.

2. ухудшение условий смазки верхней части гильзы, так как высокие температуры разжижают масляную пленку; смыв (частичный) смазки рабочей жидкостью.

3. создание условий для коррозионного износа в результате возникновения и действия серной и угольной кислот, образованных при соединении паров воды с газами, содержащими углекислые и сернистые соединения.

Причины овальности рабочей поверхности гильзы:

1. неравномерное давление поршня на стенки гильзы (в плоскости, перпендикулярной оси пальца давление больше и больше износ);

2. деформация блока цилиндров вследствие неправильной затяжки болтов крепления головки цилиндров и неравномерного нагрева его при работе двигателя;

3. перекос при установке гильзы в отверстие блока;

4. несоосности верхних и нижних посадочных поясков, неперпендикулярность нижней плоскости фланца к оси гильзы.

 

Причины износа шеек коленчатого вала:

1.действие циклических нагрузок от давления рабочих газов, причем неравномерность их действия вызывает неравномерный износ по окружности.

2.действие сил инерции от поступательно движущихся и вращающихся частей.

Сумма действия этих сил, например, вызывает наибольший износ шатунных шеек со стороны, обращенных к оси коренных шеек коленчатого вала, так как на эту сторону действуют инерционные силы.

Нарушение точности взаимного расположения рабочих поверхностей деталей проявляется в виде нарушения расстояний между осями цилиндрических поверхностей, непараллельности и неперпендикулярности осей и плоскостей, несоосности цилиндрических поверхностей и пр.

Причины этих дефектов:

1. неравномерный износ рабочих поверхностей;

2. внутренние напряжения в деталях, возникшие при их изготовлении;

3. остаточные деформации от больших (чрезмерных) эксплуатационных нагрузок на детали.

Все эти дефекты нарушают нормальную работу агрегатов, так как вызывают перекосы, дополнительные динамические нагрузки, увеличивается износ.

Так в коленчатом валу имеют место такие дефекты, как несоосность коренных шеек, непараллельность коренных и шатунных шеек, неперпендикулярность фланца крепления маховика к оси коленчатого вала, изменение радиуса кривошипа (в результате действия нагрузок и неравномерности износа).

Погрешность взаимного расположения поверхностей характерна для корпусных деталей (блок цилиндров, корпус КП).

Так при эксплуатации вследствие деформаций в блоке цилиндров возникают такие дефекты, как несоосность отверстий в опорах под коленчатый вал, непараллельность оси этих отверстий и оси отверстий под втулки распределительного вала, нарушение расстояния между этими осями, неперпендикулярность осей отверстий к посадочным пояскам под гильзы к оси коленчатого вала и пр.

 

Механические повреждения деталей возникают при действии на них нагрузок, превышающих допустимые, а также из-за усталости металла.

К ним относятся: трещины, пробоины, изломы, деформации (изгиб, скручивание, коробление).

Трещины возникают из-за усталости металла при действии циклических знакопеременных нагрузок в местах концентрации напряжений (рама, кузов, коленчатый вал, поворотная цапфа, рессоры и др.). Их размеры колеблются от микроскопических (специальные приборы) до видимости невооруженным глазом.

При действии динамических ударных нагрузок возникают поломки, например, коленчатых валов, шатунов, карданных валов, балок передних мостов, деталей рам и пр.

 

Коррозийные повреждения образуются в результате химического и электрохимического взаимодействия металла с коррозийной средой и появляются в виде окислительных пленок, пятен, раковин, точек.

 

Изменение физико-механических свойств материала детали выражается в снижении его твердости и упругих свойств.

Причины:

1. нагрев в процессе работы до температуры, влияющей на термообработку;

2. износ поверхностного слоя, упрочнение химико-термической обработкой;

3. усталость металла вызывает снижение упругости (пружина клапана)

Этот контроль очень важный для деталей и особенно необходим для деталей, от которых зависит безопасность движения автомобиля.

 

Методы обнаружения скрытых дефектов:

1. метод опрессовки;

2. метод красок;

3. метод люминесцентный;

4. метод намагничивания;

5. ультрозвуковой метод

 

Метод опрессовки – для контроля дефектов в полых деталях с помощью воды (гидравлический метод) и сжатого воздуха (пневматический метод).

Гидравлический метод применяют для выявления трещин в корпусных деталях (блок и головка цилиндров).

Испытание – на специальном стенде горячей водой р = 0,3…0,4 МПа при герметизации детали. О наличии трещин судят по подтеканию воды.

Пневматический метод – для деталей типа баки, радиаторы, трубопроводы и др.

Полость детали заполняют сжатым воздухом под давлением (по ТУ) и погружают в ванну с водой. О наличии дефектов укажут пузырьки воздуха.

 

Метод красок основан на свойстве жидких красок к взаимной диффузии.

Сущность в том, что на контролируемую обезжиренную поверхность наносят красную краску, разведенную керосином. Краска проникает в трещины. Затем ее смывают растворителем и поверхность покрывают белой краской. На поверхности на белом фоне проявляется красный рисунок трещин, увеличенный по ширине. Метод позволяет обнаружить трещины не менее 20 мкм по ширине.

Люминесцентный метод основан на свойстве веществ светится при облучении их ультрафиолетовыми лучами.

Для этого деталь погружают в ванну с флюорисцентной жидкостью (50% керосина, 25% бензина, 25% трансформаторного масла с добавкой флюорисцетного красителя – дефектоля 3 кг/м³ смеси), промывают водой, сушат теплым воздухом, припудривают порошком силикателя, который вытягивает флюорисцентную жидкость из трещин. При облучении пропитанный порошок будет ярко светиться в местах трещин.

Прибор – люминесцентный дефектоскоп для трещин более 10 мкм в деталях из немагнитных материалов.

 

Метод магнитной дефектоскопии применяют для автомобильных деталей, изготовленных из ферромагнитных материалов (сталь, чугун).

Сущность - деталь намагничивают на магнитном дефектоскопе. Магнитные силовые линии, проходя через деталь и встречая дефект, огибают его. Над дефектом образуется поле рассеивания магнитных силовых линий, а на краях трещины – магнитные полюсы.

Чтобы обнаружить неоднородность магнитного поля, деталь покрывают суспензией (50% раствора керосина и трансформаторного масла, 50% магнитного порошка – окиси железа – магнетита). Магнитный порошок будет протягиваться по краям трещин и четко обрисует их границы. Затем деталь размагничивается путем медленного вывода детали из соленоида (переменный ток) или уменьшения силы тока - для деталей небольших размеров. Магнитное поле создается за счет переменного тока I = 1000…4000 А. Ширина трещин до 1 мм.

Виды дефектоскопов:

1.Дефектоскоп циркулярного намагничивания. Магнитное поле создается за счет перемещения деталей вдоль (для продольных трещин)

2. Дефектоскоп продольного намагничивания …… (для поперечных трещин)

3. Дефектоскоп комбинированного намагничивания (для трещин любого направления) - М-217 (диаметр – 90 мм, длина – 900 мм), УМД-9000 (для крупных деталей)

 

Метод ультразвуковой дефектоскопии высокочувствительный и основан на свойстве ультразвука проходить через металлическое изделие и отражается от границы двух средних, в том числе и от дефекта (трещин, раковин и пр.)

Способы приема сигнала от дефекта:

1. ультразвуковая дефектоскопия просвечиванием (теневой метод)

2. ультразвуковая дефектоскопия импульсная

 

Метод просвечивания основан на появлении звуковой тени за дефектом. В этом случае ультразвуковой излучатель находится по одну сторону детали, а приемник – по другую.

Недостатки:

1. Невозможность определения глубины залегания дефекта.

2. Сложность расположения с обеих сторон детали приемника и излучателя.

Импульсный метод заключается в том, что излучатель-приемник находится по одну сторону. К поверхности детали подводят излучатель. Если дефекта нет, то ультразвуковой сигнал, отразившись от противоположной стороны детали, возвращается обратно и возбуждает электросигнал. На экране электронно-лучевой трубки видны два всплеска. Если в детали дефект, то УЗК отразится от дефекта и появится промежуточный всплеск.

Путем сопоставления расстояний между импульсами на экране и размеров деталей можно определить месторасположение и глубину залегания дефекта.

 Ультразвуковые дефектоскопы ДУК-66ПМ, УД-10УА и др.

Максимальная глубина просвечивания 2,6 м, минимальная – 7 мм.

При контроле и сортировке этому контролю уделяется большое внимание, так как оценивается величина износа деталей, решается вопрос об их использовании.

При контроле используют:

1. универсальный измерительный инструмент;

2. пневматические методы контроля (d = 5…6 мм и более с точностью до 0,001 мм)

Погрешности формы определяют при измерении детали в нескольких направлениях и сечениях.

 

Сортировка деталей по маршрутам ремонта

Одна из задач дефектации и сортировки – сортировка по маршрутам восстановления, которые разрабатываются заблаговременно.

Методика определения маршрутов восстановления детали разработана профессором К.Т.Кошкиным.

Детали имеют несколько дефектов. Чем сложнее деталь, тем их больше.

При организации ремонта детали раньше применялась подефектная технология.

Подефектная технология -технология, при которой технологические процессы разрабатываются на устранение каждого дефекта в отдельности.

Недостатки:

1. большое количество технологических процессов для одной детали;

2. не предусматривалась рациональная последовательность устранения дефектов на детали;

3. сложная организация производства;

4. снижение качества.

 

Эти недостатки ощутимы при концентрации и специализации производства.

Кошкиным К.Т. установлено, что дефекты на детали появляются в определенных повторяющихся сочетаниях, на которые он предложил разрабатывать технологические процессы.Эти сочетания дефектов он назвал маршрутами восстановления.

Маршрутная технология -технология, составленная на устранение определенных сочетаний дефектов.

Таким образом, каждая деталь имеет несколько маршрутов восстановления, при определении которых необходимо пользоваться следующими основными принципами (по Кошкину).

Принцип

Сочетание дефектов в каждом маршруте должно быть действительным, что устанавливается проведением специальных исследований большого количества дефектов деталей (выявляются повторяющиеся сочетания и их частота).

 

Принцип

Количество маршрутов восстановления каждой детали должно быть минимальным (2…3), максимально 5.

В обратном случае это:

1. усложняет организацию производства;

2. увеличивает объем технологической документации;

3. требует расширения складских помещений;

4. затрудняет планирование и учет работы производственных участков.

 

Принцип

При формировании маршрутов необходимо учитывать применяемые способы восстановления

Операции, не требующие большой трудоемкости и способствующие повышению качества ремонта, включают в каждый маршрут восстановления детали независимо от наличия дефектов (правка коленчатого вала, прогонка резьбы, восстановление всех соосных отверстий в корпусной детали).

Принцип

Восстановлениедеталей по данному маршруту должно быть экономически целесообразным.

 

После сортировки на деталях указывают номер маршрута краской. Если контролируемая деталь не может быть отнесена ни к одному из принятых маршрутов, ее относят к редкому маршруту и делают пометку «Р».

 

Статистическая обработка дефектовочных ведомостей позволяет определить:

 

1. Коэффициент годности - показывает, какая часть деталей данного наименования может быть использована при КР повторно без ремонтного воздействия

П г

К г = ^_______

По

где Пг – количество годных деталей

По – общее количество деталей данного наименования, прошедшее дефектацию.

2. Коэффициент сменности - показывает, какая часть деталей данного наименования при КР требует замены.

П н

Ксм = ^_____

П о

где Пн – количество негодных деталей

3. Коэффициент восстановления – показывает, какая часть деталей данного наименования требует восстановления

П вос

Квос = ^___________

По

где П вос – количество деталей, требующих восстановления.

Знание этих коэффициентов позволит точно планировать потребность АРЗ в запасных частях, определить объем работ производственных участков.

Для уменьшения количества маршрутов используют следующие приемы:

Изнашивание деталей в различные периоды ее работы происходит неравномерно, а по определенным кривым.

Первый участок продолжительностью t₁ характеризует изнашивание 2 деталей в период приработки.

В этот период шероховатость, полученная при механической обработке уменьшается, а интенсивность изнашивания снижается.

Второй участок (t2) соответствует периоду нормальной эксплуатации сопряжения. Изнашивание происходит медленно и равномерно.

Третий участок характеризует период резкого повышения интенсивности изнашивания поверхностей, когда ТО уже не могут препятствовать этому.

За время Т сначала эксплуатации сопряжение достигает предельного состояния и требует ремонта. Зазор бз в сопряжении, соответствует началу третьего периода, определяет значение предельных износов детали.