Лекция №8. Техническая документация на ремонтные работы
Порядок и правила разработки руководства по эксплуатации (РЭ) и документации по ремонту оборудования регламентированы ГОСТ 2.601-68; 2.602-68; 2.609-79 и ГОСТ26583-85. Изменения в РЭ и документацию по ремонту вносят в соответствии с требованиями ГОСТ 2.603-68.
Руководство по эксплуатации является документом, содержащим описание устройства оборудования и принципа его работы, указание области применения, правила безопасной эксплуатации, технического обслуживания и ремонта с целью сохранения технических параметров и работоспособности в период эксплуатации. Кроме того, РЭ должно содержать сведения о монтаже оборудования, его подсоединении к питающей системе для эксплуатации в производственных условиях (электропитание, сжатый воздух, гидроснабжение), выборе режимов работы с максимальным экономическим эффектом, основные параметры и характеристики.
Для проведения текущего и капитального ремонта оборудования предусмотрен следующий перечень документов:
• общие технические условия;
• технические условия на конкретную модель или группу моделей;
• комплект рабочих чертежей и чертежей по ремонту;
• нормы расхода запасных частей;
• нормы расхода материалов;
• ведомость документов по ремонту.
В РЭ кроме текста могут входить рисунки, чертежи, таблицы и другой иллюстрированный материал. Пояснительные надписи с особо важными указаниями должны начинаться словами: «Внимание», «Запрещается», либо их выделяют шрифтом. В РЭ, состоящем из нескольких частей (альбом, книга), обязательно помещают содержание всех частей (перед первой частью). Рассмотрим содержание основных разделов РЭ.
Раздел «Общие сведения об оборудовании» содержит полное наименование оборудования, его модель, данные о назначении, области применения, класс точности, вид климатического исполнения по ГОСТ 15150-69, фотографию или рисунок.
В разделе «Основные технические данные и характеристика» приводят установочные и присоединительные размеры оборудования, его техническую характеристику, иллюстрации с размерами, данные о приводе (электрическом, гидравлическом, пневматическом).
В разделе «Комплектность» приводят сведения о комплектности оборудования, его сменных и запасных частях, инструменте, принадлежностях. При большом числе запасных частей составляют ведомость запасных инструментов и приспособлений (ЗИП) по ГОСТ 2.601-68 и спецификацию комплекта ЗИП по ГОСТ2.108-68.
Раздел «Указания по мерам безопасности» содержит правила безопасной эксплуатации оборудования в соответствии с государственными стандартами и другой нормативно-технической документацией по безопасности труда. Эти правила не должны дублировать основные положения типовых инструкций по охране труда.
В разделе «Состав оборудования» приводят чертежи оборудования, наименование и обозначение входящих в него составных частей.
Раздел «Устройство и работа оборудования и его составных частей» содержит упрощенное изображение оборудования с обозначением органов управления, схематические изображения транспортных, подъемных, загрузочных устройств, магазинов, автооператоров, промышленных роботов, приборов автоматического контроля и других устройств.
Раздел «Электрооборудование» включает в себя принципиальные, структурные и функциональные схемы электрооборудования, перечень электрических машин, аппаратов и приборов с указанием их основных технических параметров (в соответствии с ГОСТ 2.702-75), схемы соединений, подключений и расположения шкафов, пультов управления, машинных агрегатов с указанием мест ввода внешних питающих приводов, описание работы и правила эксплуатации. Для простых видов электрооборудования в этом разделе может быть приведена только принципиальная схема с перечнем используемых элементов.
Перечень мер по обеспечению безопасности при обслуживании электрооборудования составляют в соответствии с ГОСТ 12.1.019-79; 12.2.009-80; 12.3.019-80 и 12.2.026-77. Степень защиты электрооборудования регламентирована ГОСТ 14254-80.
В разделах «Гидро- и пневмосистемы» и «Смазочная система» приводят принципиальные схемы оборудования, схемы соединений, описание работы систем, указания по их монтажу и эксплуатации, по применяемым маслам и смазочным материалам в соответствии с ГОСТ 25549-82. Для насосов указывают расход рабочей жидкости, для клапанов и реле — давление настройки, для гидроемкостей — объем гидросистемы с учетом объемов гидроцилиндров, гидроаккумуляторов и трубопроводов, приводят параметры сжатого воздуха с перечислением приборов контроля. Раздел «Смазочная система» должен содержать схему смазки оборудования с указанием мест, подлежащих наполнению смазочными материалами, и периодичности смазки, обозначение смазочных материалов, способы смазки (шприцем, масленкой, воронкой).
В табл.4 приведена карта смазки, рекомендуемая ГОСТ 26583-85.
Таблица 4 - Карта смазки
Наименование оборудования, модель | Номер точки по схеме | Объект смазки | Смазочный материал (наименование, марка, ГОСТ, ТУ) | Способ смазки | Периодичность смазки | Расход смазочного материала за установленный период |
В описании системы смазки приводят ее название, технические данные, режим работы, определяющий нормальную эксплуатацию оборудования, сведения о расположении оборудования, способах и средствах его регулирования, правила монтажа, пуска и эксплуатации, порядок и время промывки оборудования рабочей жидкостью перед запуском, правила заправки емкостей рабочими жидкостями, смазочными материалами, правила и порядок проверки технического состояния аппаратуры, в том числе фильтров со сменными фильтрующими элементами, подвижных соединений, трубопроводов гидросистемы, гидростанций и смазочных станций, сведения о возможных нарушениях в работе оборудования с указанием вероятных причин, методов их выявления и устранения, перечень мер по обеспечению безопасной эксплуатации оборудования в соответствии с ГОСТ 12.2.040—79; 12.3.001—73 и 12.2.086—82, перечень основных устройств, имеющих ограниченный срок использования или хранения, а также элементов, которые запрещается вскрывать при эксплуатации оборудования.
Раздел «Порядок установки» содержит сведения о мерах безопасности и особенностях распаковки и перемещения оборудования и отдельных сборочных единиц, иллюстрации, поясняющие порядок перемещения оборудования краном в распакованном виде, в том числе монтажный чертеж с графическим изображением оборудования по ГОСТ 2.002—72, способы удаления консервационных смазок, план фундамента, правила установки оборудования, его подключения к коммуникациям, порядок первоначального пуска оборудования, указания по его апробированию на холостом ходу, ограничения режима в первый период после пуска оборудования в эксплуатацию.
Раздел «Порядок работы» содержит сведения о способах установки необходимых скоростей перемещения инструмента и изделий (скорости резания, величины подач и др.), особенностях регулирования основных механизмов, его периодичности, сведения о кулачках, зубчатых колесах, лимбах и др., предельных режимах работы, допускаемых перегрузках, настройке кинематической цепи.
В разделе «Возможные неисправности и методы их устранения» рассмотрены вопросы диагностики, приведены способы устранения отказов оборудования и отдельных его составных частей, меры по устранению нарушений в работе электрооборудования, гидропневмосистемы, смазочной системы, приемы и средства измерения, обеспечивающие высокое качество выполнения работ. Для сложных гидро-, пневмо- и электрических систем приведены функциональные циклограммы для облегчения поиска причин отказов и неисправностей.
Раздел «Особенности разборки и сборки при ремонте» содержит правила разборки и сборки при ремонте не только оборудования в целом, но и отдельных его частей с указанием мер, обеспечивающих надежность и точность работы механизмов, высокую производительность оборудования.
Раздел «Сведения по запасным частям» содержит перечни подшипников, сборочных единиц и запасных частей.
Свидетельство об упаковке оформляется в соответствии с ГОСТ 2.601-68.
При транспортировке оборудования, а также после доставки на место до его монтажа организуется хранение. Поэтому в РЭ предусмотрен раздел «Хранение», в котором указывают условия хранения оборудования в зависимости от класса точности, массы, габаритных размеров, года выпуска и требований, предъявляемых к его защите от атмосферных и механических воздействий.
Раздел «Указания по техническому обслуживанию, эксплуатации и ремонту» содержит сведения о периодичности и чередовании обслуживания оборудования, правила по его эксплуатации и ремонту, сведения о видах ремонта, выполнение которых обеспечивает сохранение основных параметров, технических характеристик и работоспособности оборудования в период эксплуатации. Здесь же приводится полный перечень операций планового технического обслуживания оборудования (плановый осмотр, ежемесячный и частичный осмотры, смазка, пополнение и замена смазки, промывка, периодическая очистка от пыли, профилактическая регулировка механизмов, подтяжка крепежа, замена быстроизнашиваемых деталей, проверка геометрической и технологической точности, профилактические испытания электрооборудования и устройств ЧПУ), выполнение которых гарантирует готовность его к использованию по прямому назначению. В разделе приводят карту планового технологического обслуживания и инструктивно-технологическую карту технического обслуживания.
Для оборудования, используемого в единичном производстве, допускается вместо заполнения карт указывать виды, периодичность и чередование обслуживания и ремонта. В указаниях по ремонту оборудования (текущий, средний, капитальный) следует привести структуру ремонтного цикла, основные данные о комплексе операций по восстановлению работоспособности оборудования и его составных частей, а также дать рекомендации по разборке, восстановлению или замене сборочных единиц и деталей.
Кроме того, в этом разделе приводят данные по расходу электроэнергии, технической воды, горюче-смазочных и других материалов, а также рекомендуемый состав и квалификацию обслуживающего персонала.
В РЭ существует раздел «Гарантии изготовителя», содержащий сведения о продолжительности гарантийных сроков в соответствии со стандартом и ТУ.
Подготовка, разборка, очистка и промывка деталей
До передачи оборудования в ремонт производят предварительный тщательный его осмотр, выявляют дефекты путем опроса рабочих, работающих на данном оборудовании, проверкой геометрической точности и жесткости взаимодействующих узлов и т.д.
Перед разборкой оборудования из резервуаров сливают масло и охлаждающую жидкость. Очищают от грязи, пыли и смазки, освобождают площадку около обрудования, устанавливают подъемно-транспортные средства, необходимые для разборки и ремонта, если ремонт проводят без снятия с фундамента. После этого электромонтер отключает оборудование от электросети, изолирует концы оставшихся проводов и кабельных выводов, снимает предохранители с электрощитка. С опривода снимают приводные ремни и полумуфты вала двигателя. На месте ремонта вывешивают табличку с надписью: «Не включать — ремонт».
Разборку оборудования выполняют с соблюдением следующих правил: перед разборкой знакомятся с техническим паспортом, кинематической и гидравлической схемами, чертежами основных частей; при необходимости составляют схему-график разборки-сборки (при ремонте сложного оборудования) и кинематическую и гидравлическую схемы (при отсутствии их в технической документации); проводят дефектацию деталей и составляют дефектную ведомость. Детали каждого разбираемого узла укладывают в отдельные ящики, не нагромождая одну на другую (особенно осторожно следует укладывать детали с хорошо обработанными поверхностями). Крупные детали укладывают на подставки возле ремонтируемого оборудования; детали узлов помечают на нерабочих поверхностях клеймами, краской или электрографом.
При разборке детали очищают от пленок окислов, масла и грязи. В качестве моющих растворов для черных металлов рекомендуются: водный 3...5%-ный раствор кальцинированной соды (температура раствора 60... 80 °С), к которому для лучшего обезжиривания добавляют эмульгатор (машинное масло или асидол) из расчета 3... 10 г на 1 л раствора; 0,5%-ный водный раствор мыла; для мелких деталей — трихлорэтилен (температура раствора 60... 80 °С). Для цветных металлов можно применять моющий водный раствор тринатрийфосфата и кальцинированной соды (по 30 г/л каждого).
В условиях ремонтно-механических цехов и ремонтных заводов для мойки и очистки деталей и узлов применяют стационарные моющие машины, из которых детали выходят чистыми и сухими.
Для выявления дефектов деталей, определения возможности их ремонта или необходимости замены проводят дефектацию промытых и просушенных деталей после их комплектования по узлам.
В процессе дефектации детали сортируют на три группы: годные, ремонтопригодные и негодные. К годным относят детали, износ рабочих поверхностей которых не вышел за пределы допуска на те или иные размеры, определяющие эти рабочие поверхности. У ремонтопригодных деталей износ может быть выше предельных допусков. Ремонт таких деталей должен быть экономически целесообразен.
По результатам дефектации составляют окончательную дефектную ведомость, которая является исходным техническим и финансовым документом для ремонта. Ведомость составляет технолог отдела главного механика при участии мастера и бригадира ремонтной бригады, представителей отдела технического контроля и цеха-заказчика.
Для упрощения процесса дефектации и сокращения времени на оформление документации по ее результатам рекомендуется использовать заранее заготовленные типовые ведомости дефектов. В такие ведомости вносят названия всех изнашиваемых деталей станка, возможные виды дефектов, перечисляют операции или приводят краткое описание работ, подлежащих выполнению при ремонте.
После оформления ведомости на ремонт конструкторы осуществляют разработку чертежей и оформляют технологическую документацию. Ведомость служит документом, по которому контролируют ремонт, изготовление деталей, сборку и сдачу станка после ремонта.
Литература 1осн. [151-174]
Контрольные вопросы
1. Что содержится в руководстве по эксплуатации оборудования?
2. Какие документы предусмотрены для проведения текущего и капитального ремонта оборудования?
3. Какими правилами руководствуются при разборке оборудования?
4. Какой документ оформляют по результатам дефектации?
5. Что представляют собой типовые ведомости дефектов?
Лекция №9. Ремонт деталей
В процессе эксплуатации механизмов и деталей машин неизбежен их износ. Большинство деталей машин после некоторого времени работы становятся непригодными для дальнейшей эксплуатации в результате износа или усталости и требуют ремонта или замены. Износ — это разрушение наружных слоев твердого тела и изменение его структуры, вызванные различными причинами.
Износ подразделяют на естественный и аварийный. Отличительным признаком естественного износа является медленное нарастание величины износа деталей, вызываемое действием сил трения, коррозией и другими причинами при нормальной эксплуатации механизма. Для аварийного износа характерен быстрорастущий процесс изнашивания деталей, обусловленный неправильным уходом за оборудованием или конструктивными и технологическими дефектами изготовления и сборки механизмов оборудования.
При восстановлении деталей машин, требующих ремонта, большое значение имеет выбор рационального способа их восстановления. Правильный выбор способов восстановления деталей снижает стоимость ремонта, простой оборудования, расход материалов и повышает межремонтный срок службы.
От степени износа деталей оборудования зависит его работоспособность, которую характеризуют следующие показатели: производительность, мощность, коэффициент полезного действия, расход электрической энергии.
Существуют два основных метода восстановления деталей: восстановление до ремонтных размеров и восстановление до номинальных размеров. В первом случае геометрические формы изношенных деталей исправляют механической обработкой, изменяя первоначальные (номинальные) размеры деталей в пределах установленных допусков на ремонтные размеры. Детали, восстановленные механической обработкой, имеют новые ремонтные размеры, которые могут быть больше или меньше номинальных размеров. Например, при обработке шейки вала его ремонтный размер становится меньше номинального, а при обработке рабочей поверхности отверстия — больше.
Восстановление изношенных деталей до номинальных размеров является более прогрессивным, чем восстановление до ремонтных размеров, и заключается в наращивании слоя металла. Таким образом можно восстанавливать детали неограниченное число раз. Наращивание деталей износостойкими металлами и сплавами позволяет восстановить их номинальные размеры и повысить срок их службы.
В ремонтной практике применяют следующие основные способы восстановления изношенных деталей: механическую и слесарную обработку, сварку, наплавку, металлизацию, хромирование, никелирование, осталивание, склеивание, упрочнение поверхности деталей и восстановление их формы под давлением. Как правило, после восстановления детали одним из перечисленных способов ее подвергают механической или слесарной обработке, что необходимо для восстановления посадок сопряженных деталей, устранения овальности или конусности их поверхностей, обеспечения требуемой чистоты обработки.
Механической и слесарной обработкой восстанавливают детали с плоскими сопрягаемыми поверхностями (направляющие станин, планки, клинья). При износе направляющих до 0,2 мм их восстанавливают шабрением, при износе до 0,5 мм — шлифованием, а при износе более 0,5 мм — строганием с последующим шлифованием или шабрением.
При ремонте валов, осей и винтов в первую очередь проверяют и восстанавливают их центровые отверстия. После этого поверхности, имеющие незначительный износ (царапины, риски, овальность до 0,02 мм), шлифуют, а при более значительных износах — наращивают, обтачивают и шлифуют до ремонтного размера.
Применение компенсаторов износа.Для восстановления первоначальных посадок сопряженных деталей при их значительном износе применяют детали-компенсаторы. Одну из сопрягаемых деталей обрабатывают до ближайшего ремонтного размера, а во вторую — устанавливают промежуточную деталь-компенсатор. Детали-компенсаторы могут быть сменными и подвижными. Сменные компенсаторы устанавливают в сопряжении, в котором износ появился к моменту ремонта. Подвижные компенсаторы устанавливают тогда, когда можно, не производя ремонта, соответствующим перемещением компенсатора относительно основных деталей устранить зазор, образующийся вследствие износа деталей. Сменными компенсаторами для цилиндрических деталей служат втулки и кольца, а для плоских — планки. Для наиболее распространенных узлов станков сменные детали-компенсаторы целесообразно заготавливать заранее в соответствии со шкалой ремонтных размеров.
Ремонт повреждений и заделка трещин.Дефекты, возникающие в деталях в результате действия внутренних напряжений, больших усилий или из-за механических повреждений (трещины, пробоины, значительные задиры, царапины и выкрашивания), устраняют слесарно-механической обработкой. Трещины и пробоины запаивают, заваривают, заливают, металлизируют, ставят штифты и заплаты.
Восстановление деталей сваркой и наплавкой.При ремонте оборудования сварку применяют для получения неразъемных соединений при восстановлении разрушенных и поврежденных деталей, восстановления размеров изношенных деталей и повышения их износостойкости путем наплавки более стойких металлов.
Наибольшее распространение в ремонтной практике получили автоматическая и полуавтоматическая дуговая сварка и наплавка под слоем флюса. Ручные способы сварки и наплавки менее совершенны, но являются незаменимыми при ремонте деталей машин в неспециализированных ремонтных предприятиях благодаря маневренности, универсальности и простоте процесса.
Газовую сварку применяют для восстановления деталей из серого чугуна. Детали, имеющие небольшие габаритные размеры и массу, сваривают без предварительного подогрева, а крупные детали предварительно нагревают.
Электродуговая сварка более экономична и создает более надежное сварное соединение по сравнению с газовой сваркой.
Наплавка является одним из основных методов восстановления деталей. Она широко применяется в тех случаях, когда трущимся поверхностям необходимо придать большую износоустойчивость.
Восстановление деталей металлизацией.Металлизация — это на несение расплавленного метала на поверхность детали. Расплавленный металл в специальном приборе — металлизаторе — струей воздуха или газа распыляется на мельчайшие частицы и переносится на предварительно подготовленную поверхность детали Нанесенный слой не является монолитным, а представляет coбoй пористую массу, состоящую из мельчайших окисленных частиц.
Гальванические покрытия.Для повышения поверхностной твердости деталей и увеличения их сопротивления механическому из носу, а также для восстановления размеров деталей их покрываю слоем хрома (хромируют) толщиной 0,25 и 0,3 мм.
Хромированные покрытия подразделяют на гладкие и пористые. На поверхности детали с гладким хромированным покрытием смазка не удерживается из-за плохой «смачиваемости». При работе деталей возникает сухое трение, в результате чего на трущихся поверхностях появляются задиры. Для устранения этого недостатка применяют пористое хромированное покрытие. В порах и каналах, образующихся на наружной поверхности детали, задерживается смазка, снижающая износ и удлиняющая срок службы деталей.
Восстановление деталей путем гальванического наращивания слоя стали (осталивание или железнение) — один из эффективных методов современной технологии ремонта. Осталивание в отличие от хромирования позволяет наносить слой металла значительно большей толщины (2... 3 мм и более). Этим способом целесообразно восстанавливать детали с неподвижными посадками или детали с невысокой поверхностной твердостью; детали, работающие на трение при величине износа более 0,5 мм; детали, работающие одновременно на удар и истирание.
Твердое никелирование.Повышенная твердость никелевых покрытий достигается за счет применения электролитов специального состава, обеспечивающих получение осадков никель-фосфором. Никелевые покрытия с содержанием фосфора обычно называют никель-фосфорными покрытиями, а процесс их получения (электрическим и химическим способами) — твердым никелированием. Химическое никелирование является более простым и осуществляется путем выделения никеля из растворов его солей с помощью химических препаратов — восстановителей.
Восстановление изношенных деталей давлением.Поврежденные и изношенные детали можно восстанавливать давлением. Этот способ основан на использовании пластичности металлов. Применяя обработку давлением, можно восстанавливать детали, материал которых обладает пластичностью в холодном или нагретом состоянии.
К основным видам восстановления различных деталей давлением относятся:
• осадка при восстановлении втулок, пальцев, зубчатых колес;
• раздача при восстановлении пальцев поршней, роликов автоматов и т.п.;
• обжатие при восстановлении вкладышей подшипников и втулок;
• вдавливание при восстановлении зубчатых колес и шлицевых валиков;
• правка для выправления гладких и коленчатых валов и рычагов;
• накатка для увеличения диаметра шеек и цапф валов за счет поднятия гребешков металла при образовании канавок.
Пластическое деформирование деталей производят также обработкой стальной или чугунной дробью, чеканкой, обкаткой роликами или шариками.
Борирование— химико-термическая обработка деталей, способствующая повышению износостойкости поверхностных слоев. Для осуществления этого процесса в тигель электропечи закладывают буру, которая, нагреваясь до 1000 °С, образует расплавленную жидкость. В этот тигель на подвеске или в металлической корзине опускают деталь. Поверхность стальной детали насыщается расплавленным бором, и происходит химико-термическая реакция, при которой образуется борид железа. В результате повышаются твердость детали, ее стойкость против окисления и коррозии, кислотоупорность, жаростойкость.
Электролизное борирование состоит из следующих этапов: обезжиривание, сушка, загрузка деталей в тигель при температуре расплавленной буры 1000 "С, выдержка 1...2 ч, охлаждение на воздухе до 100 °С, контроль качества покрытия, контроль размеров обработанных поверхностей с целью определения припуска на механическую обработку.
Осталивание (железнение)— гальваническое наращивание слоя железа — один из эффективных способов восстановления деталей при ремонте. Производительность процесса в 15 —20 раз выше, чем при хромировании.
В качестве изоляционных материалов для поверхностей, не подлежащих осталиванию, рекомендуются смесь цапонлака с нитроэмалью в соотношении 3:1, цапонлак, нитроэмаль, защитные футляры из текстолита, эбонита и винипласта. После осталивания детали подвергают механической обработке шлифованием.
В настоящее время разработаны три технологические схемы восстановления изношенных деталей способом осталивания:
• восстановление деталей с неподвижными посадками или с невысокой поверхностной твердостью без дополнительной термообработки или хромирования;
• восстановление деталей, работающих на трение, при величине износа более 0,5 мм; после осталивания и соответствующей механической обработки восстановленные поверхности подвергают хромированию;
• восстановление деталей, работающих одновременно на удар и истирание; после осталивания для повышения твердости и износостойкости детали подвергают термической обработке; в процессе осталивания во избежание потери вязкости наращиваемый металл должен содержать не более 0,25 % углерода. По этой схеме восстанавливают детали несложной конфигурации, так как из-за нагрева при термообработке возможны их деформации.
Литература 2 осн.[176-184], 1доп.[43-149]
Контрольные вопросы
1. Что представляет собой износ?
2. Какими могут быть износы?
3. Какие методы восстановления деталей Вам известны?
4. Какой метод восстановления изношенных деталей до номинальных размеров является более прогрессивным?
5. Каким образом поступают с поверхностями валов, осей и винтов при незначительном износе?
6. В каких случаях применяют детали-компенсаторы?
7. Что представляет собой металлизация?
8. Что понимается под термином «твердое никелирование»?
9. Чему способствует борирование?
10. Какие схемы восстановления осталиванием Вам известны?