Строительные машины и оборудование
Информационный портал
| Добро пожаловать, у нас Вы найдете все о строительной технике, включая колесные и гусеничные экскаваторы, грейдеры, бульдозеры, тракторы, скреперы, бетононасосы и прицепы. |  |
Выбор способа устранения дефектов
На экономическую эффективность ремонта машин непосредственно влияют затраты на замену изношенных деталей. В себестоимости ремонта строительных машин они составляют до 50%. Эти затраты могут быть значительно уменьшены при восстановлении деталей. Практика показывает, что при рациональной организации затраты на восстановление не превышают 30% стоимости новой детали.
Экономическая целесообразность восстановления деталей еще более очевидна, если учесть экономию металла и сокращение простоя машин в ремонте благодаря ликвидации дефицита в запасных частях.
При выборе способа восстановления необходимо в первую очередь учитывать условия работы восстанавливаемой детали: характер нагрузок и величину давления, вид изнашивания, допустимую величину износа в сопряжении и т. п.
Многие способы, эффективные для одних условий работы деталей (равномерная нагрузка, отсутствие абразивного изнашивания и т. п.), оказываются непригодными в других (ударный характер нагружения, большие удельные нагрузки, абразивное изнашивание и т. п.). Например, электродуговую наплавку под флюсом целесообразно использовать для восстановления крупногабаритных деталей, имеющих незначительную твердость (НВ 190—240) и большие износы (2—3 мм). Этот способ успешно применяют также при восстановлении термически обработанных деталей.
Металлизацию можно рекомендовать для деталей, работающих при высоких контактных нагрузках, без ударов. Электролитическое наращивание обычно применяют при незначительных износах (хромирование до 0,5 мм, осталивание до 1—2 мм), а также при работе деталей в неблагоприятных условиях смазки. Для заделки трещин целесообразно применять полимерные материалы.
Современная технология восстановления позволяет устранять подавляющее большинство дефектов у деталей машин. При решении вопроса о целесообразности восстановления следует руководствоваться главным образом технико-экономическими критериями.
Поэтому вначале определяют принципиальную целесообразность восстановления данной детали, затем выявляют все способы восстановления, возможные в условиях данного ремонтного предприятия, оценивают их и выбирают наиболее эффективный.
При решении вопроса о целесообразности восстановления детали следует исходить из технической возможности данного предприятия обеспечить работоспособность детали после ее восстановления в течение межремонтного срока работы узла, в который деталь входит, и экономической целесообразности восстановления. Наиболее эффективно восстановление дорогостоящих и дефицитных деталей.
Восстановление недорогих деталей экономически целесообразно лишь при значительных партиях этих деталей, так как при неизменном штучном времени (время, затрачиваемое на сам процесс восстановления) полное время восстановления уменьшается с увеличением числа деталей в партии.
Полное время восстановления детали
tв = t ш + t пз /nд
где t ш — штучное время;
t пз — подготовительно-заключительное время;
nд — число деталей в партии.
Как видно из формулы (18.1.), с увеличением числа восстанавливаемых деталей полное время tb восстановления партии уменьшается, следовательно, повышается экономический эффект от восстановления.
Таблица 18.1. Значения f
Источник
Выявление дефектов деталей оборудования
Очищенные детали подвергают дефектации с целью оценки их технического состояния, выявления дефектов и установления возможности дальнейшего использования, необходимости ремонта или замены. При дефектации выявляют: износы рабочих поверхностей в виде изменений размеров и геометрической формы детали; наличие выкрошиваний, трещин, сколов, пробоин, царапин, рисок, задиров и т. п.; остаточные деформации в виде изгиба, скручивания, коробления; изменение физико-механических свойств в результате воздействия теплоты или среды.
Способы выявления дефектов:
1. Внешний осмотр. Позволяет определить значительную часть дефектов: пробоины, вмятины, явные трещины, сколы, значительные изгибы и скручивания, сорванные резьбы, нарушение сварных, паяных и клеевых соединений, выкрошивания в подшипниках и зубчатых колесах, коррозию и др.
2. Проверка на ощупь. Определяется износ и смятие резьбы на деталях, легкость проворота подшипников качения и цапф вала в подшипниках скольжения, легкость перемещения шестерен по шлицам вала, наличие и относительная величина зазоров сопряженных деталей, плотность неподвижных соединений.
3. Простукивание. Деталь легко остукивают мягким молотком или рукояткой молотка с целью обнаружения трещин, о наличии которых свидетельствует дребезжащий звук.
4. Керосиновая проба. Проводится с целью обнаружения трещины и ее концов. Деталь либо погружают на 15-20 мин в керосин, либо предполагаемое дефектное место смазывают керосином. Затем тщательно протирают и покрывают мелом. Выступающий из трещины керосин увлажнит мел и четко проявит границы трещины.
5. Измерение. С помощью измерительных инструментов и средств определяется величина износа и зазора в сопряженных деталях, отклонение от заданного размера, погрешности формы и расположения поверхностей.
6. Проверка твердости. По результатам замера твердости поверхности детали обнаруживаются изменения, произошедшие в материале детали в процессе ее эксплуатации.
7. Гидравлическое (пневматическое) испытание. Служит для обнаружения трещин и раковин в корпусных деталях. С этой целью в корпусе заглушают все отверстия, кроме одного, через которое нагнетают жидкость под давлением 0,2-6,3 МПа. Течь или запотевание стенок укажет на наличие трещины. Возможно также нагнетание воздуха в корпус, погруженный в воду. Наличие пузырьков воздуха укажет на имеющуюся неплотность.
8. Магнитный способ. Основан на изменении величины и направления магнитного потока, проходящего через деталь, в местах с дефектами. Это изменение регистрируется нанесением на испытуемую деталь ферромагнитного порошка в сухом или взвешенном в керосине (трансформаторном масле) виде: порошок оседает но кромкам трещины. Способ используется для обнаружения скрытых трещин и раковин в стальных и чугунных деталях. Применяются стационарные и переносные (для крупных деталей) магнитные дефектоскопы.
9. Ультразвуковой способ. Основан на свойстве ультразвуковых волн отражаться от границы двух сред (металла и пустоты в виде трещины, раковины, непровара). Импульс, отраженный от дефектной полости, регистрируется на экране установки, определяя место дефекта и его размеры. Применяется ряд моделей ультразвуковых дефектоскопов.
10. Люминесцентный способ. Основан на свойстве некоторых веществ светиться в ультрафиолетовых лучах. На поверхность детали кисточкой или погружением в ванну наносят флюоресцирующий раствор. Через 10—15 мин поверхность протирают, просушивают сжатым воздухом и наносят на нее тонкий слой порошка (углекислого магния, талька, силикагеля), впитывающего жидкость из трещин или пор. После этого деталь осматривают в затемненном помещении в ультрафиолетовых лучах. Свечение люминофора укажет расположение трещины. Используются стационарные и переносные дефектоскопы. Способ применяется в основном для деталей из цветных металлов и неметаллических материалов, так как их контроль магнитным способом невозможен.
Источник
Методы устранения типовых дефектов
Типовой технологический процесс восстановления корпусной детали предусматривает устранение всего комплекса возможных дефектов с использованием эффективных типовых технологий.
Основными операциями технологического процесса восстановления корпусных деталей являются восстановление сплошности и прочности материала, восстановление соответствующими методами механической обработки на металлорежущих станках или с помощью специальных приспособлений точности размеров, формы и относительного расположения основных отверстий и плоскостности присоединительных поверхностей, восстановление штифтовых соединений. Рассмотрим методы устранения типовых дефектов.
Износ или нарушение полученного при изготовлении относительного положения внутренних цилиндрических поверхностей устраняют растачиванием под ремонтный размер, применением дополнительных ремонтных деталей (втулок), наращиванием слоя материала наплавкой, плазменным напылением и другими методами, нанесением электролитических и полимерных покрытий с последующей механической обработкой нанесенного слоя. Обработка восстанавливаемых отверстий осуществляется на расточном станке или при помощи специальных приспособлений.
Коробление плоских поверхностей устраняют шлифованием при отклонении от плоскостности более 0,02 мм на длине 100 мм и фрезерованием или строганием на продольно-фрезерных или продольно-строгальных станках, когда отклонение превышает 0,2 мм на этой длине. Обработка производится за два-три прохода в зависимости от величины дефекта. При этом для установки детали на станке рекомендуется использовать неизношенные базовые поверхности, обработанные при изготовлении детали. При невозможности этого используются восстановленные или специально обработанные поверхности. Шлифование проводится на продольно-шлифовальном или модернизированном продольно-фрезерном станке, оснащенном шлифовальной головкой. С высокой эффективностью шлифование заменяется чистовым фрезерованием, которое выполняют инструментом, оснащенным сверхтвердым материалом.
В отдельных случаях обработка плоских поверхностей громоздких деталей осуществляется специальными переносными станками, которые монтируются на обрабатываемых деталях. Такой станок имеет станину с направляющими для перемещений каретки и суппорта со шлифовальной головкой, которые осуществляются механически. Станина переносного станка монтируется на обрабатываемой детали так, чтобы ее направляющие, по которым движется каретка с суппортом, располагались параллельно обрабатываемой поверхности. Проверка параллельности производится индикатором.
При отсутствии соответствующих станков восстановление плоскостности поверхностей корпусных деталей производится слесарной обработкой (шабрением с контролем по линейке и поверочной плите на краску).
Обломы устраняются приваркой обломанной части с установкой усиливающей накладки или без нее.
Поврежденные и изношенные резьбовые отверстия восстанавливают калибровкой метчиком, нарезанием резьбы большего размера, установкой резьбовой пробки (ввертыша) с нарезанием в ней резьбы нормального размера, установкой резьбовых спиральных вставок (см. рис. 4.5), нанесением полимерных материалов на резьбовые поверхности, заваркой старых и обработкой в корпусе новых резьбовых отверстий.
Обломанные болты (шпильки) удаляют из корпуса с помощью специальных инструментов (экстракторов, боров и др.) или электрофизическими методами. Если обломанный конец болта или шпильки расположен на уровне поверхности детали или выступает над ней, то к нему приваривают гайку меньшего размера или стержень и, вращая их, вывинчивают обломанный конец из резьбового отверстия.
Ослабление посадок в цилиндрических штифтовых соединениях устраняют развертыванием отверстий и установкой штифтов большего диаметра.
К важным типовым операциям ремонта относится также восстановление герметичности и прочности стенок корпуса.
Наряду с рассмотренными ране способами устранения трещин и пробоин с помощью сварки и полимерных материалов, при ремонте корпусных деталей применяются также слесарно-механические способы их устранения штифтованием, установкой накладок, стяжных вставок, резьбовых пробок и др. с использованием герметизирующих материалов или без них.
Штифтование трещин (рис. 5.4, а) производят в следующей последовательности: вдоль трещины размечают отверстия на расстоянии 1,5 диаметра друг от друга и сверлят их под резьбу М5—Мб, при этом крайние отверстия сверлят в цельном металле; нарезают резьбу во всех отверстиях; на отожженной медной проволоке нарезают резьбу, ввертывают ее в отверстия и отрезают от ввернутой части так, чтобы концы штифтов выступали над поверхностью детали на 1,5—2,0 мм.
Рис. 5.4. Схемы устранения трещин: а — штифтованием; б — установкой накладки; в — установкой стяжки
Затем сверлят отверстия в промежутках между штифтами (отверстие должно перекрываться не менее чем на 1/4 диаметра) и в них нарезают резьбу; ввертывают и обрезают штифты, как в предыдущем случае; расчеканивают и запиливают выступающие концы штифтов. При необходимости проверяют герметичность шва в соответствии с установленными требованиями к герметичности. Вместо медных используют также штифты из малоуглеродистой стали, концы которых расчеканивают или сваривают.
Трещины и пробоины ремонтируют накладками (рис. 5.4, б) следующим образом. На концах трещины просверливают диаметром 4—5 мм сквозные отверстия для предотвращения ее распространения. Вырезают из мягкой стали накладку таких размеров, чтобы трещина или пробоина перекрывались не менее чем на 15 мм. Вырезают прокладку таких же размеров. В накладке и прокладке сверлят сквозные отверстия под винты на расстоянии 10 мм от края накладки, а в корпусе обрабатывают резьбовые отверстия М5—Мб при расстоянии между ними 10—15 мм. Накладку и прокладку смазывают герметиком и крепят к корпусу винтами.
Надежная герметизация трещин обеспечивается при применении стяжек. В простейшем случае применяют стяжки со штифтами (рис. 5.4, в). В корпусе сверлят и развертывают два отверстия, в которые запрессовывают штифты. Изготавливают стяжку — стальную пластину с двумя отверстиями, расстояние между которыми несколько меньше расстояния между осями штифтов. Стяжку нагревают и устанавливают на штифты. Охлаждаясь, она стягивает трещину.
Небольшую по размеру пробоину и трещину заделывают также установкой пробки (ввертыша). Для этого их рассверливают и в образовавшемся отверстии нарезают резьбу под пробку, которую перед заворачиванием смазывают герметизирующим материалом. Пробку стопорят винтом и расчеканивают.
Основные операции типового технологического процесса восстановления корпусных деталей приведены в табл. 5.1.
Основные операции восстановления корпусных деталей
ДРД – дополнительная ремонтная деталь
Вначале описанными выше методами удаляют из корпуса обломанные части болтов и шпилек.
Далее выполняются операции, требующие применения сварки (устраняют трещины, пробоины и другие повреждения, заваривают непригодные для восстановления резьбовые отверстия). Проводят при необходимости термическую обработку детали, например, отжиг для снятия сварочных напряжений.
Затем восстанавливают базовые технологические поверхности и обрабатывают рабочие поверхности под ремонтный или номинальный размер. При восстановлении детали с конкретными дефектами необходимо выбрать способ устранения каждого из имеющихся дефектов, а затем, руководствуясь приведенной последовательностью устранения дефектов, проектировать технологический процесс ремонта детали.
Наиболее ответственные операции при ремонте корпусных деталей связаны с восстановлением посадочных отверстий. Требуется обеспечить требуемые их форму, соосность, параллельность осей и расстояние между ними, перпендикулярность осей (например, в конических редукторах), заданную шероховатость поверхностей. При применении метода ремонтных размеров эти требования обеспечиваются обработкой отверстий на расточных и хонинговальных станках под следующий ремонтный размер. При механической обработке посадочных отверстий должны использоваться технологические базы, применяемые на этой операции при изготовлении детали — обычно плоскость и два технологических отверстия.
Восстановление формы и размеров отверстий часто обеспечивается применением дополнительных ремонтных деталей или наращиванием слоя материала. В обоих случаях поврежденные отверстия растачивают для восстановления геометрической формы, обеспечения необходимой шероховатости поверхности (например, для лучшей сцепляемости покрытия), правильного положения осей. Благодаря этому обеспечивается равномерная толщина покрытия после окончательной механической обработки.
Если отверстие расположено в двух частях разъемного корпуса, то предварительно и окончательно оно должно растачиваться в собранном состоянии корпуса, причем его крепежные болты затягиваются с нормативным усилием.
Для обеспечения соосности отверстий, расположенных в противоположных стенках корпуса, они должны быть оба обработаны за одну установку даже в том случае, когда изношено и требует восстановления только одно из них.
При ремонте корпусных деталей следует широко использовать рассмотренные прогрессивные методы восстановления отверстий, основанные на применении дополнительных ремонтных деталей в виде свертных втулок, полимерных материалов, нанесении гальванических покрытий и др.
Технологический процесс должен включать контроль выполнения отдельных переходов и операций, а также заключительную контрольную операцию. Контролю подлежат точность выполнения размеров и формы обработанных конструктивных элементов, их взаимного расположения, твердость и шероховатость обработанных поверхностей, герметичность детали и другие установленные техническими требованиями и условиями параметры.
Источник
