Наше учебное пособие

Недостатки:

1 – высокая стоимость этого процесса, в 3 раза больше кислородно – ацетиленовой;

2 – требует дополнительную очистку аргона от кислорода, паров воды, азота и других газов - это тоже ведет к удорожанию и создаёт дополнительные неудобства.

Диаметр присадочного прутка определяют по толщине свариваемого материала и с этим же связаны режимы сварки.

Для аргоно-дуговой сварки используются горелки ГРАД-200(400)(А) с водяным охлаждением. Цифра в маркировке означает максимальную величину сварочного тока. До I=200 А используют горелки с естественным охлаждением АР-3 и АР-10.

Газовая сварка Сварку деталей из алюминиевых сплавов выполняют нормальным

пламенем с использованием флюсов типа АФ-4А. В качестве присадочного материала используют проволоки Св-АК5,Св-АК12 или проволоки того же состава, что свариваемый металл. При сварке деталей толщиной 3-5мм применяют проволоку диаметром 4-5мм, при толщине 6…8мм - диаметр 5- 7мм и при толщине 9…12 ммдиаметр 6…8мм. Режим сварки устанавливают по толщине свариваемого материала по таблице 13.6.

Таблица 13.6 Параметры режимов газовой сварки деталей из алюминиевых сплавов

При сварке деталей, толщина стенки которых больше 5мм применяют правый способ, если меньше - левый способ ведения горелки.

Флюсы и электродные покрытия вызывают коррозию шва - остатки флюса удаляют ветошью с теплой водой и прочищают щеткой до блеска.

Восстановление деталей из алюминиевых сплавов 1. Блок цилиндров: трещины, обломы, пробоины, нарушение размера

гнезд вкладышей коренных подшипников.

Трещины - концы насверливают диаметр 3 мм, разделывают их. Т=200 °С, Горелка №4, местный нагрев инфракрасными излучателями. Температуру нагрева контролируют при помощи термочувствительных карандашей. Наплавку ведут вдоль оси гнезд, после нанесения каждого валика, поворачивают блок вокруг продольной оси. Промывка горячей водой с металлической щеткой - потом 10% раствор азотной кислоты - опять горя-

261

чая вода. Затем контроль – если низкое качество шов вырубают и сварка повторяется. Шов наплывов иметь не должен. После восстановления и механической обработки гидравлические испытания.

2. Головка цилиндров.

Трещины длиной менее 150 мм на поверхности сопряжения с головкой заваривают. Диаметр сверла 4 мм. Разделка под углом 90 градусов t=3мм. Электрод 03А-2 диаметр 5 мм с наклоном в сторону перемещения без поперечных колебаний. Кислородно-ацетиленовая сварка; горелка №4; пруток- СвАЛ-4 диаметр 6мм, флюс АФ-4А, зачистка, промывка, проверка качества шва, испытание.

3. Корпус водяного насоса: материал сплав АЛ-4. Кислородно-ацетиленовая сварка; горелка №3; флюс АФ-4А; пламя

горелки нейтральное.

4. Картера сцепления, КПП, крышки и т.д.

Ремонтируют аргонно-дуговой сваркой с присадочной проволокой марки АЛ.

13.7. Комплектование деталей транспортно-технологических машин

Детали комплектуют в специальном отделении, оборудованном стеллажами подставками, столами, передвижными тележками, ящиками, контейнерами и универсальными измерительным инструментом. Туда поступают годные детали из отделения дефектации, со склада восстановленных деталей и новые детали со склада запасных частей.

Комплектовочные работы включают в себя: сортирование деталей, их подбор для сборки соединений в соответствии с техническими условиями; комплектование по номенклатуре и числу в соответствии с принадлежностью к агрегатам и сборочным постам; раскладку в тару; доставку комплектов на сборочные посты согласно такту сборки агрегатов. Это оказывает влияние на качество отремонтированных изделий, длительность производственного цикла и сборки, ритмичность выпуска продукции сборочными постами.

Чтобы повысить эффективность комплектования, надо хорошо знать комплектовочный процесс (накопление, сортирование, комплектование).

Детали накапливают для ритмичной работы постов сборке. Сортирование предусматривает раскладку деталей по принадлежности их агрегатам и сборочным единицам. В приделах агрегата каждой марки детали сортируют по размерным группам, массе, межцентровому расстоянию и др. показателям.

Разбивка деталей на размерные группы перед их сортированием - сложный и ответственный процесс, который влияет на качество сборки,

262

долговечных соединений в эксплуатации и организации сборки. При этом необходимо придерживаться следующих правил: число групп не должно быть больше пяти: допуски на соединяемые детали должны обеспечивать оптимальную посадку при сборке; число деталей в группах должно быть по возможности одинаковым.

Для сортирования используют универсальные средства измерения, специальные приборы и приспособления. Рассортированные по размерным и массовым группам деталей подбирают для соединений. На ремонтных предприятиях детали комплектуют штучным и селективным (групповым) подбором.

Штучный подбор заключается в том, что к одной детали с каким то действительным размером, полученным в результате его измерения, подбирают вторую деталь данного соединения, исходя из допустимого при их сборке зазора иди натяга. Его примером может служить подбор поршня и гильзы двигателя, который обрабатывают с широким полем допусков, вследствие чего, любой поршень не может быть поставлен в любую гильзу. По техническим требованиям на сборку номинальный зазор между гильзой и поршнем должен быть 0,14 ... 0,40 мм.

Эти детали подбирают по зазору с помощью двух щупов: толщина одного равна минимально допустимому, а другого - максимально допустимому зазорам. Если поршень с щупом, равным минимальному зазору, проходит по всей длине гильзы свободно, а с щупом, толщина которого соответствует максимальному зазору, не проходит, то такие детали считают скомплектованными. Щуп закладывают на всю длину юбки поршня в плоскости, перпендикулярно к оси отверстий бобышек.

Гильзу и поршень можно подобрать путем предварительных замеров соединяемых деталей. Например, замеряют диаметр гильзы. Тогда диаметр поршня с учетом допустимых зазоров определяют по формулам:

где dnmax и dnmin - максимальный и минимальный диаметр поршня, мм; Dц – диаметр гильзы цилиндров мм;

bmax и bmin - допустимые максимальный и минимальный зазоры, мм. При индивидуальном подборе соединяемых деталей не всегда достигается требуемое качество сборки и затрачивается много времени. Не смотря на эти недостатки, его широко применяют на ремонтных предприятиях, так как он не требует предварительной подготовки к подбору дета-

лей.

Селективный (групповой) подбор характеризуется тем, что в соединяемой детали после их обработки и контроля предварительно сортируют

263

по размерным группам (табл.13.7), клеймят цифрами, буквами или помечают цветными красками.

При сборке соединений используют детали одной группы. Например, если диаметр первой гильзы цилиндра двигателя относится к группе А, а второй - к группе В, то в первую очередь устанавливают поршень группы А, во вторую - В.

Таблица 13.7 Разбивка поршней, поршневых пальцев и шатунов в сборе со втулками

двигателя ЗИЛ -130 на размерные группы

Примечания

1.Первую группу маркируют в голубой цвет, вторую - в красный, третью - в белый, четвертую - в черный.

2.В числителе дан размер детали по верхнему, а в знаменателе - по нижнему отклонениям.

Число размерных групп зависит от конструктивного bк.з. и монтажно-

где bк.з.=b k max – bk min и bм.з.=bм max - bм min (здесь bk max и bk min - макси-

мальный и минимальный конструктивные допуски зазора, мм;

bм max и bм min - максимальный и минимальный монтажные допуски зазора, мм).

Допуск каждой группы равен конструктивному допуску, деленному на число групп. Размеры детали для каждой группы определяют по верхним и нижним отклонениям. Так, например, конструктивный допуск отверстия в бобышке поршня под палец (табл. 13.7) равен 0,015 - 0,005 =0, 01 мм.

Пусть число размерных групп 4, тогда допуск размера каждой из них будет равен, 0,01: 4 = 0,0025 мм.

264

Максимальные и минимальные монтажные зазоры для всех групп при селективном комплектовании будут одинаковыми, и соответствовать техническим требованиям на сборку данного соединения.

Селективный (групповой) метод комплектования применяют в основном для подбора деталей на крупных специализированных предприятиях. Он обеспечивает качество сборки данного соединения, однако требует технической подготовки производства.

Посты комплектования соединений, сборочных единиц и агрегатов объединяют в центральные комплектовочные отделения или специализируют по предметному признаку, располагают на участках: обойном, ремонте кабин, платформы, электрооборудования и др.

Цехи ремонта двигателей и агрегата могут иметь свои комплектовочные участки.

При малых программах ремонта, производственных площадях и запасах деталей часть постов комплектования соединений могут выносить на производственные участки сборки агрегатов.

На передовых ремонтных предприятиях принят следующий порядок движения деталей в производстве. Детали разобранных агрегатов, кроме крупногабаритных укладывают в специальные корзины, в которых они очищаются в моющихся машинах, а затем подаются на дефектацию. Каждая из них в таре иметь свое определенное место. Крупногабаритные детали подают на посты ремонта и сборке. Вместо них в корзины на определенное место вешают жетон с обозначением детали и ее характеристикой (годная, требует ремонта). На постах дефектации негодное изделие изымают.

Годные детали поступают в центральное комплектовочное отделение, а требующие восстановления - в отделение деталей, ожидающих восстановления. Контейнеры с годными деталями доукомплектовываются недостающими и подаются на посты сборки агрегатов и машин. Организация работ по данной схеме способствует уменьшению перегрузок деталей, улучшению снабжения постов сборки комплектами деталей по принадлежности к агрегатам, сохранению приработанных пар, планомерной загрузке постов восстановления и изготовление деталей.

13.8. Процесс дефектации деталей при ремонте ТТМ

Дефектация - операция технологического процесса ремонта машины, заключающаяся в определении степени годности бывших в эксплуатации деталей и сборочных единиц к использованию на ремонтируемом объекте. Она необходима для выявления у деталей дефектов, возникающих в результате изнашивания, коррозии, усталости материала и других процес-

265

сов, а также из-за нарушений режимов эксплуатации и правил технического обслуживания.

В результате трения и изнашивания деталей в конкретных условиях эксплуатации изменяются геометрические параметры, шероховатость рабочих поверхностей и физико-механические свойства поверхностных слоев материала, а также возникают и накапливаются усталостные повреждения.

Под изменением геометрических параметров деталей понимают изменение их размеров, формы и взаимного расположения поверхностей. К нарушениям формы относят: неплоскостность, непрямолинейность, овальность, конусность и т.д., к отклонениям взаимного расположения поверхностей - непараллельность плоскостей и осей вращения поверхностей, торцовое и радиальное биение, несоосность и т.д.

Усталостные повреждения нарушают сплошность материала, способствуют возникновению микро- и макро трещин, выкрашиванию металла рабочих поверхностей и излому деталей.

Изменение физико-механических свойств материала - нарушение структуры материала, а также уменьшение или увеличение твердости, прочности, корцитивной силы ферромагнитных материалов и т.д.

Нарушение режимов эксплуатации и правил ТО могут приводить к схватыванию трущихся поверхностей, короблению деталей, возникновению трещин, обломов фланцев крепления и др.

Степень годности деталей к повторному использованию или восстановлению устанавливают по технологическим картам на дефектацию. В них указаны: краткая техническая характеристика детали (материал, вид термической обработки, твердость, размеры восстановления, отклонение формы и взаимного расположения поверхностей), возможные дефекты и способы их устранения, методы контроля, допустимые без ремонта и предельные размеры.

Оценку проводят сравниванием фактических геометрических параметров деталей и других технологических характеристик с допустимыми значениями.

Номинальными считают размеры и другие технические характеристики деталей, соответствующие рабочим чертежам.

Допустимыми считают размеры и другие технические характеристики детали при которых она может быть поставлена на машину без восстановления и будет удовлетворительно работать в течение предусмотренного межремонтного ресурса.

Предельными называют выбраковочные размеры и другие характеристики детали.

Часть деталей с размерами, не превышающими допустимые, могут быть годными в соединении с новыми (запасными частями), восстановленными или с деталями, бывшими в эксплуатации. Поэтому в процессе

266

контроля их сортируют на пять групп, и маркируют краской соответствующего цвета. Годные детали маркируются краской зеленого цвета, годные в соединении с новыми или восстановленными до номинальных размеров деталями - желтого, подлежащие ремонту в данном ремонтном предприятии - белой, подлежащие восстановлению на специализированных ремонтных предприятиях - синей и негодные (утиль) - красной. Годные детали транспортируют в комплектовочное отделение или на склад, требующие ремонта - на склад деталей, ожидающих ремонта, или непосредственно на участки по их восстановлению, негодные - на склад утиля.

У деталей обычно контролируют только те параметры, которые могут изменяться в процессе эксплуатации машины. Многие из них имеют несколько дефектов, каждый из которых требует проверки. Для уменьшения трудоемкости дефектации необходимо придерживаться той последовательности контроля, которая указана в технологических картах, где в начале приведены наиболее часто встречающиеся дефекты.

Методы контроля геометрических параметров деталей.

Размеры, форму и взаимное расположение поверхностей деталей обычно измеряют. Многообразие объектов требует применения различных контрольно - измерительных средств и методов измерения.

При дефектации используют следующие методы измерения: абсолютный, когда прибор показывает абсолютное значение измеряемого параметра - и относительный - отклонение измеряемого параметра от установленного размера.

Искомое значение можно отсчитывать непосредственно по прибору (прямой метод) или по результатам измерения другого параметра, связанного с искомым непосредственной зависимостью (косвенный метод). Примером последнего служит применение ротаметров для определения степени годности прецизионных деталей дизельной топливной аппаратуры (втулок плунжеров, седел клапанов, корпусов распылителей). Здесь непосредственно измеряется расход воздуха в зазорах между насадкой ротаметра и отверстием прецизионной детали. Чтобы установить размер отверстия, нужно использовать зависимость между зазором и расходом воздуха.

По числу измеряемых параметров методы контроля подразделяют на дифференциальные и комплексные. При первом измеряют значение каждого параметра, при втором - суммарную погрешность отдельных геометрических размеров изделия.

Примером комплексного метода может служить определение степени годности подшипников качения по радиальному зазору. Изменение последнего связано с износом беговых дорожек внутреннего и наружного колец, а также элементов качения (шариков, роликов).

Если измерительный элемент прибора непосредственно соприкасается с контролируемой поверхностью, то такой метод называют контактным, а если нет - бесконтактным. Наиболее часто применяют следующие

267

средства измерения: калибры, универсальный измерительный инструмент и специальные приборы.

Калибры - это бесшкальные измерительные инструменты для контроля отклонений размеров, формы и взаимного расположения поверхностей деталей без определения численного значения измеряемого параметра. Широко распространены предельные калибры, ограничивающие крайние предельные размеры деталей и распределяющие их на три группы: годные, подлежащие восстановлению и негодные.

Универсальные инструменты и приборы служат для нахождения значения контролируемого параметра в определенном интервале его значений. Обычно применяют следующие измерительные средства: штриховые инструменты с нониусом (штангенциркуль, штангенглубиномер, штангенрейсмус и штангензубомер), микрометрические (микрометры, микрометрический нутромер и глубиномер), механические приборы (миниметр, индикатор часового типа, рычажная скоба и рычажный микрометр), пневматические приборы давления (манометры) и расхода (ротаметры).

Универсальный измерительный инструмент служит для определения износа резьб (резьбовые микрометры, резьбовые микрометрические нутромеры и др.), а также зубчатых и червячных колес (шагомеры, биениемеры и др.).

Специальные измерительные средства предназначены для контроля конкретных деталей с высокой производительностью и точностью. К ним относят, например, приборы для проверки изгиба и скрученности шатунов и радиального биения подшипников качения, поправки для проверки соосности гнезд коренных подшипников в блоке цилиндров и др.

При выборе средства измерения необходимо учитывать его метрологические характеристики (цена и интервал деления шкалы, точность отсчета, погрешность и пределы измерения), а также точность изготовления измеряемого элемента детали (поле допуска).

Методы и средства выявления несплошности материала деталей.

Дефекты несплошности материала деталей, бывших в эксплуатации, можно условно разбить на две группы: явные и скрытые. Явные дефекты - это трещины, обломы, пробоины, смятие, коррозия. Их чаще всего обнаруживают внешним осмотром невооруженным глазом, через лупу 5 ... 10кратного увеличения или ощупыванием. Для обнаружения скрытых дефектов применяют следующие методы контроля (дефектоскопии): капиллярные, обнаружением подтекания газа или жидкости, магнитные и акустические.

Для нахождения производственных дефектов, возникающих в процессе изготовления деталей, на крупных ремонтных предприятиях используют радиационный, рентгеновский и др.

268

Капиллярный метод предназначен для выявления нарушений сплошности поверхности детали (трещин), изготовленной из различных материалов (ферромагнитных и неферромагнитных сталей, жаропрочных, титановых, алюминиевых, магниевых сплавов, изделий из стекла, керамики и металлокерамики). Он служит также для определения производственных дефектов (шлифовочных и термических трещин, волосовин, пор и др.).

Этот метод обладает высокой чувствительностью и простой технологией контроля. Его сущность состоит в следующем. На очищенную поверхность детали наносят специальную жидкость (пенетрант) и в течении некоторого времени выдерживают, с тем, чтобы она успела проникнуть в полости дефекта.

Затем с детали удаляют излишки жидкости и просушивают. Жидкость остается только в полости дефекта. Для его выявления на поверхность изделия наносят проявляющий материал, который способствует выходу жидкости из полости (трещины) в результате адсорбции проявляющим веществом либо диффузии в него.

При сорбционном способе на поверхность детали наносят сухой порошок (сухой метод) или порошок в виде суспензии (мокрый способ). За счет сорбционных сил проникающая жидкость извлекается на поверхность изделия и смачивает проявитель.

При диффузионном способе на поверхность детали наносят специальное покрытие, в которое диффундирует проникающая жидкость из полости дефекта. Этот способ более чувствителен, чем сорбционный, и его применяют для обнаружения мелких трещин.

Для получения контрастного индикаторного отпечатка дефекта на фоне исследуемой поверхности в состав проникающей жидкости вводят свето - и цветоконтрастные вещества. Если в состав пенетранта входят вещества, способные флуоресцировать при облучении ультрафиолетовым светом, то такие жидкости называют люминесцентными, а сам метод обнаружения дефектов - люминесцентным методом дефектоскопии, В состав этой жидкости могут входить как естественные, так и искусственно приготовленные вещества, называемые люминофорами. Если в пенетранте содержатся красители, видимые при дневном свете, то такие жидкости называют цветными, а сам метод - цветным методом дефектоскопии.

Капиллярные методы дефектоскопии основаны на способности жидкости втягиваться в сквозные мельчайшие и несквозные каналы (капилляры). При попадании жидкости в капилляр ее свободная поверхность искривляется (образуется мениск), в результате чего возникает дополнительное давление жидкости в капилляре, отличающееся от внешнего давления (воздуха). Значение этого давления зависит от коэффициента поверхностного натяжения и радиуса канала.

269

Для проникновения жидкости в дефект необходимо, чтобы жидкость хорошо смачивала поверхности, а размеры дефекта (канала) создавали возможность жидкости образовывать мениск.

Технология контроля изделий капиллярными методами из следующих операций: очистки детали от маслянисто-грязевых и других загрязнений, нанесения пенетранта, выявления дефекта и окончательной очистки.

В ремонтном производстве при использовании люминесцентного метода дефектоскопии в качестве пенетрантов применяют жидкости различного состава. Их наносят с помощью пульверизатора, окунанием в раствор или мягкой кистью. После выдержки детали в течение нескольких минут (не более 5) излишки жидкости удаляют, протирая поверхность ветошью, или промывают струёй холодной воды под давлением 0,2 Мпа с последующей сушкой.

Далее приступают к выявлению дефекта. Чаще всего применяют самопроявляющийся способ, при котором после пропитки и очистки деталь нагревают, что способствует быстрому выходу проникающей жидкости из дефекта и растеканию ее по краям трещины. Затем деталь помещают в дефектоскоп и облучают ультрафиолетовыми лучами. Источником ультрафиолетовых лучей служат ртутно - кварцевые лампы (ПРК-2, ПРК-4 и ПРК-7), свет от которых пропускают через светофильтры типа УСФ (УСФ- 3 и УСФ-6). Промышленность выпускает переносные (КД-31Л, КД-32Д КД-ЗЗЛ) и стационарные (ЛД-2, ЛД-3, ЛДА-3 и ЛД-4) дефектоскопы.

При самопроявляющемся способе деталь можно также погрузить в раствор люминофора в быстроиспаряющемся органическом растворителе, выдержать некоторое время и вынуть. После испарения растворителя на краях остаются кристаллы люминофора, которые ярко светятся при облучении ультрафиолетовыми лучами.

Для проявления дефектов широко применяют сорбционный метод. В качестве проявителей используют сухие порошки (каолин, мел и др.) и их суспензии в воде или органических растворителях (керосин, бензин и др.), а также быстросохнущие пигментированные или бесцветные растворы красок и лаков, которые наносят на поверхность детали после пропитки пенетрантом.

После проявления дефектов детали очищают от проявителя. Проявители на основе лаков, нитроэмалей и коллодия удаляют раствором 80 %-го спирта и 20 %-го эмульгатора ОП-7.

Суспензии смывают 1 %-м раствором эмульгатора ОП-7 или ОП-10 в

воде.

Обнаружение подтекания газа или жидкости необходимо для про-

верки герметичности пустотелых деталей: блоков цилиндров, головок блоков цилиндров, баков, водяных и масляных радиаторов, камер шин, трубопроводов шлангов, поплавков карбюраторов и др. Его широко применяют для контроля качества сварных швов. Степень герметичности определяют

270