Онтроль порушення фізико-механічних властивостей матеріалу деталей.
Порушення фізико-механічних властивостей матеріалу деталей, як наголошувалося вище, може виявлятися у вигляді зміни твердості деталі або її жорсткості. Зміна жорсткості може мати місце в таких деталях, як ресори і пружини.
Порушення твердості контролюють за допомогою універсальних приладів для вимірювання твердості.
Контроль прихованих дефектів. При контролі деталей дуже важливо перевіряти їх на наявність прихованих дефектів (поверхневих і внутрішніх тріщин). Цей контроль особливо необхідний для деталей, від яких залежить безпека руху автомобіля.
Існує велика кількість різних методів виявлення прихованих дефектів на деталях. У авторемонтному виробництві знайшли застосування наступні методи:
· опрессовки,
· фарб,
· люмінесцентний,
· намагнічення,
· ультразвуковий.
Метод опресовування застосовують для виявлення прихованих дефектів в порожнистих деталях. Опресовування деталей виробляють водою (гідравлічний метод) і стислим повітрям (пневматичний метод).
Метод гідравлічного випробування застосовують для виявлення тріщин в корпусних деталях (блок і головка циліндрів). Випробування виробляється на спеціальних стендах, які забезпечують герметизацію всіх отворів в контрольованих деталях. При випробуванні порожнину деталі заповнюють гарячою водою під тиском 0,3.. .0,4 МПа.
Про наявність тріщин судять по підтіканню води.
Метод пневматичного випробування застосовують при контролі на герметичність таких деталей, як радіатори, баки, трубопроводи і ін. Порожнину деталі в цьому випадку заповнюють стислим повітрям під тиском, відповідним технічним умовам на випробування, і потім занурюють у ванну з водою. Міхури повітря, що виходять з тріщини, вкажуть місце знаходження дефектів.
Метод фарб заснований на властивості рідких фарб до взаємної дифузії. При цьому методі на контрольовану поверхню деталі, заздалегідь знежирену в розчиннику, наносять червону фарбу, розведену гасом. Фарба проникає в тріщини. Потім червону фарбу змивають розчинником, і поверхню деталі покривають білою фарбою. Через декілька секунд на білому фоні проявляючої фарби з'являється малюнок тріщини, збільшеної по ширині у декілька разів. Цей метод дозволяє знаходити тріщини, ширина яких не менше 20 мкм.
Люмінесцентний метод заснований на властивості деяких речовин світитися при опромінюванні їх ультрафіолетовим промінням. При контролі деталей цим методом її спочатку занурюють у ванну з флюоресцирующей рідиною, як яка застосовують суміш з 50% гасу, 25% бензину і 25% трансформаторного масла з добавкою флюоресцирующего фарбника (дефектоля) або емульгатора ОП-7 в кількості 3 кг на 1 м3 суміші.
Потім деталь промивають водою, просушують струменем теплого повітря і припудрюють порошком силікагеля. Силікагель витягає флюоресцирующую рідину з тріщини на поверхню деталі. При опромінюванні деталі ультрафіолетовим промінням порошок силікагеля, просочений флюоресцирующей рідиною, яскраво світитиметься, знаходячи межі тріщини. Люмінесцентні дефектоскопи застосовують при виявленні тріщин вширшки більше 10 мкм в деталях, виготовлених з немагнітних матеріалів.
Метод магнітної дефектоскопії знайшов найширше застосування при контролі прихованих дефектів в автомобільних деталях, виготовлених з феромагнітних матеріалів (сталь, чавун). Для виявлення дефектів цим методом деталь спочатку намагнічують. Магнітні силові лінії, проходячи через деталь і зустрічаючи на своєму шляху дефект (наприклад, тріщину), огинають його як перешкоду з малою магнітною проникністю. При цьому над дефектом утворюється поле розсіювання магнітних силових ліній, а на краях тріщини — магнітні полюси.
Для того, щоб знайти неоднорідність магнітного поля, деталь поливають суспензією, що складається з 50%-ного розчину гасу і трансформаторного масла, в якому в зваженому стані знаходиться найдрібніший магнітний порошок (окисел заліза — магнетит). При цьому магнітний порошок притягуватиметься краями тріщини і чітко змалює її межі.
Намагнічення деталей роблють на магнітних дефектоскопах, які розрізняють за способом намагнічення. Для виявлення в деталях подовжніх тріщин застосовують дефектоскопи циркулярного намагнічення, а для поперечних — дефектоскопи подовжнього намагнічення зовнішнім полем. Для виявлення тріщин будь-якого напряму використовують дефектоскопи комбінованого намагнічення. У дефектоскопах циркулярного намагнічення магнітне поле створюється за рахунок проходження через деталь змінного струму великої сили (до 1000...4000 А).
На мал. 9 показана схема дефектоскопа циркулярного намагнічення, призначеного для контролю деталей невеликих розмірів.
|Мал. 9. Дефектоскоп циркулярного намагнічення:
1- мідна плита; 2 — деталь; 3 — контактний диск; 4 — контактна головка; 5 — пускова кнопка; 6 — кронштейн; 7 — знижувальний трансформатор; у — магнітний пускач
Мал. .10. Схема намагнічення деталі
соленоїдом: 1 — реостат; 2 — деталь; 3 — соленоїд
Мал. .11. Блок-схема імпульсного ультразвукового дефектоскопа:
1 — деталь; 1 —- випромінювач (приймач) ультразвукових коливань; 3 — генератор імпульсів; 4 — підсилювач; 5 — випромінюючий імпульс; би — електронно-променева трубка; 7 — імпульс, відображений від дефекту; 8 — донний імпульс; 9 — блок розгортки; 10 — дефект
У дефектоскопах подовжнього намагнічення магнітне поле створюється за рахунок приміщення деталі в соленоїд, живлений постійним або змінним струмом (мал..10).
Дефектоскопи комбінованого намагнічення є універсальними, оскільки вони суміщають в собі принципи циркулярного і подовжнього намагнічень і, отже, дозволяють знайти тріщини любы.х напрямів.
До числа дефектоскопів комбінованого намагнічення відносяться дефектоскопи М-217 і УМД-9000, що випускаються нашою промисловістю. Дефектоскоп М-217 розрахований на контроль деталей діаметром до 90 мм і завдовжки 900 мм при максимальній силі струму циркулярного намагнічення до 4500 А. Універсальний магнітний дефектоскоп УМД-9000 застосовується при контролі крупніших деталей, оскільки він забезпечує струм циркулярного намагнічення до 10 000 А.
Після контролю на магнітних дефектоскопах деталі необхідно розмагнітити. Це досягається при змінному струмі шляхом повільного висновку деталі з соленоїда, а при постійному — за рахунок зміни полярності при поступовому зменшенні сили струму.
Метод магнітної дефектоскопії володіє високою продуктивністю і дозволяє знаходити тріщини вширшки до 1 мкм.
Ультразвуковий метод виявлення прихованих дефектів заснований на властивості ультразвука проходити через металеві вироби і відображатися від межі двох середовищ, у тому числі і від дефекту.
Залежно від способу прийому сигналу від дефекту розрізняють два методи ультразвукової дефектоскопії: просвічування і імпульсний.
Метод просвічування заснований на появі звукової тіні за дефектом. В цьому випадку випромінювач ультразвукових коливань знаходиться по одну сторону від дефекту, а приймач — по іншу.
На мал..11 приведена схема імпульсного ультразвукового дефектоскопа. При контролі деталі до її поверхні підводять випромінювач ультразвукових коливань, який харчується від генератора. Якщо дефекту в деталі немає, то ультразвукові коливання, відобразившися від протилежної сторони деталі, повернуться назад і порушать електричний сигнал в приймачі. При цьому на екрані електронно-променевої трубки будуть видні два сплески: зліва — випромінюваний імпульс і справа — відображений від протилежної стінки деталі (донний).
Якщо в деталі є дефект, то ультразвукові коливання відобразяться від дефекту, і на екрані трубки з'явиться проміжний сплеск.
Шляхом зіставлення відстаней між імпульсами на екрані електронно-променевої трубки і розмірів деталі можна визначити не тільки місцезнаходження дефекту, але і глибину його залягання.
Метод ультразвукової дефектоскопії володіє дуже високою чутливістю і застосовується при виявленні внутрішніх дефектів в деталях (тріщин, раковин, шлакових включень і т. п.).
У авторемонтному виробництві знайшли застосування ультразвукові дефектоскопи ДУК-66ПМ, УД-10УА. Дефектоскоп УД-10УА працює на частотах 0,8 Мгц. Максимальна глибина прозвучивання для сталевих деталей 2,6 м, а мінімальна 7 мм.
Контроль розмірів і форми робочих поверхонь деталей. Найбільша увага при контролі і сортуванні деталей надається визначенню геометричних розмірів і форми їх робочих поверхонь.
Контроль деталей по цих параметрах дозволяє оцінити величину їх зносу і вирішити питання про можливість їх подальшого використовування. При контролі розмірів деталей в авторемонтному виробництві використовують як універсальний вимірювальний інструмент, так і пневматичні методи контролю.
До універсального вимірювального інструменту відносяться: мікрометри, штангенциркулі, індикаторні нутроміри, мікрометричні штіхмаси і ін.
Широке застосування останнім часом одержав також пневматичний метод контролю розмірів деталей. Цей метод вимірювання безконтактний, тому точність вимірювання не залежить від зносу інструменту.
Пневматичний метод використовується при вимірюванні зовнішніх і внутрішніх розмірів.
Принцип роботи пневматичного приладу для вимірювання діаметру отворів показаний на мал. 8.12. Стисле повітря під тиском 0,3... 0,5 МПа поступає через влагоот-делитель 2 і двухступенчатий стабілізатор / тиск в скляну конусну трубку 6 і далі через шланг 8 до пневматичного калібру 9 з отворами для виходу повітря. Усередині конусної трубки 6 поміщається металевий поплавець 5, який силою повітряного потоку встановлюється на певному рівні.
Мал. .12. Схема пневматичного вимірювального приладу
Положення поплавця усередині конусної трубки 6 залежить від витрати стислого повітря, а величина розходу повітря визначається зазором між вимірюваною деталлю і калібром 9. Якщо зазор між калібром і деталлю великий, то витрата повітря збільшуватиметься, і поплавець підіймається на вищий рівень. Отже, по положенню поплавця і шкалі 3 можна визначити розмір деталі. Точність свідчень приладу регулюють за допомогою крана 4, який змінює витрату повітря через трубку 7, а також шляхом підбору поплавця по масі.
Пневматичні вимірювальні прилади можна використовувати для вимірювання деталей діаметром від 5.. .6 мм і більш з точністю до 0,001 мм. Цим методом можна вимірювати також погрішності форми деталей по багатьох параметрах одночасно. Пневматичний метод контролю дозволяє легко автоматизувати процес вимірювання детальний, тому його слід вважати перспективним.
Погрішності в геометричній формі деталей визначають шляхом їх вимірювання в декількох напрямах в поперечному перетині і декількох поясах підліні. Зіставляючи ці виміри, знаходять овальність, конусность, бочкоподібність і інші відхилення від правильної геометричної форми.
5. СОРТУВАННЯ ДЕТАЛЕЙ ПО МАРШРУТАХ ВІДНОВЛЕННЯ
Однією із задач дефектації і сортування деталей є сортування їх по маршрутах відновлення.
Маршрути відновлення деталей розробляються завчасно.
Методика визначення маршрутів відновлення деталей була розроблена проф. До. Т. Котячим.
Відомо, що деталі, що вимагають відновлення, мають, як правило, не один дефект, а декілька. Їх кількість залежить від конструкції деталі.
Чим складніша деталь, тим кількість можливих дефектів на ній буде більше.
Так, наприклад, провідна шестерня заднього моста автомобіля ГАЗ-53А може мати наступні дефекти (мал. 13): 1— зрив різьблення; 2 — пом'ята різьблення; 3 — знос шліцев по товщині; 4 — знос шийки під передній підшипник; 5—знос шийки під задній підшипник; 6 — механічні пошкодження (забоїни, ризики) на зубах шестерні; 7—знос шийки під підшипник задньої опори.
Дана деталь може мати і інші дефекти, наприклад знос зубів шестерні, але вони не були включені в перелік тому, що при появі цих дефектів деталь підлягає вибраковуванню.
При організації відновлення деталей раніше застосовувалася так звана подефектна технологія, при якій технологічні процеси розроблялися на усунення кожного дефекту окремо.
При подефектной технології доводилося розробляти велику кількість технологічних процесів для відновлення однієї і тієї ж деталі. У нашому прикладі для відновлення провідної шестерні заднього моста ГАЗ-53А довелося б розробляти не менше семи технологічних процесів.
По дефектная технологія не передбачала раціональну послідовність усунення дефектів на деталі.
Мал..13. Провідна шестерня заднього моста
Значно ускладнювалася також організація відновлення деталей, оскільки при усуненні на деталі декількох дефектів необхідно було користуватися декількома технологічними процесами.
Відсутність єдиного технологічного процесу на відновлення деталі приводила до зниження якості ремонту.
Вказані недоліки стали особливо відчутними в умовах концентрації і спеціалізації авторемонтного виробництва.
Найраціональнішою формою організації відновлення деталей на сучасному АРП є маршрутна технологія.
Дослідженнями, проведеними проф. До. Т. Котячим, було встановлено, що дефекти на деталях з'являються в певних поєднаннях, що повторюються. Тому він запропонував технологічні процеси відновлення деталей розробляти не на усунення кожного дефекту окремо, а на певні поєднання дефектів.
Поєднання дефектів, що визначають технологічний процес відновлення деталі, були названі маршрутами відновлення.
Технологія, складена на усунення певного поєднання дефектів (маршрут), одержала назву маршрутної технології.
Кожна деталь може мати декілька маршрутів відновлення.
Ці маршрути визначають шляхом проведення спеціальних досліджень.
При визначенні маршрутів відновлення деталей необхідно керуватися наступними основними принципами, сформульованими проф. До. Т. Котячим.
· I принцип.
Поєднання дефектів в кожному маршруті повинне бути дійсним (реально існуючим). Дійсні поєднання дефектів встановлюють шляхом проведення спеціальних досліджень, при яких визначають поєднання дефектів на великій кількості деталей одного найменування, виявляють поєднання , що повторюються, і частоту їх спостереження.
· II принцип.
Кількість маршрутів відновлення кожної деталі повинна бути мінімальною. Велика кількість маршрутів ускладнює організацію виробництва, збільшує об'єм технологічної документації, вимагає розширення складських приміщень, утрудняє планування і облік роботи виробничих ділянок.
Тому кількість маршрутів по кожній деталі повинна бути в межах двох-трьох, а для складних деталей не більш п'ять.
Зменшити кількість маршрутів можна за рахунок об'єднання поєднань дефектів, відмінних між собою незначними по трудомісткості усунення дефектами, в одне поєднання.
Значного скорочення кількості маршрутів можна досягти і за рахунок включення в них дефектів, розташованих на взаємозв'язаних поверхнях деталі. Так, якщо на провідній шестерні заднього моста (див. мал..13) зношена шийка під підшипник задньої опори, (дефект 7), то для забезпечення співісної цієї поверхні з шийками під передній і задній підшипники їх також слід включити в маршрут відновлення, навіть якщо знос цих поверхонь знаходиться в межах допуску.
Так само якщо в картері коробки передач автомобіля ЗІЛ-130 зношений тільки один отвір під підшипник провідного валу, то в маршрут слід включити відновлення отвору під підшипник відомого валу і обох отворів під підшипники проміжного валу, оскільки для забезпечення необхідної точності взаємного розташування всіх цих отворів вони повинні оброблятися з однієї установки на спеціальному розточувальному верстаті.
Кількість маршрутів можна зменшити також шляхом виключення маршрутів з поєднаннями дефектів, що рідко зустрічаються.
· III принцип.
При формуванні маршрутів необхідно враховувати вживаний спосіб відновлення. Якщо у чашки диференціала зношений отвір під шийку щестерні напівосі і прийнятий спосіб відновлення гильзованієм, при якому одночасно усувають два дефекти (знос отвору і знос поверхні торця), то в поєднання дефектів, що підлягають усуненню, необхідно включити обидва дефекти незалежно від того, є один з них або є обидва одночасно.
· IV принцип. Відновлення деталі по даному маршруту повинне бути економічно доцільним. Якщо витрати на відновлення деталі, віднесені до одиниці її напрацювання, будуть менше відповідних питомих витрат на виготовлення деталі, то відновлення деталі по даному маршруту вважається за доцільне.
При дефектації деталей контролер визначає дійсне поєднання дефектів по кожній з деталей і сортує їх по маршрутах відновлення. Результати сортування деталей по маршрутах відновлення відзначають фарбою на самих деталях (указується номер маршруту).
.6. ВИЗНАЧЕННЯ КОЕФІЦІЄНТІВ ПРИДАТНОСТІ, ЗМІННОСТІ І
ВІДНОВЛЕННЯ ДЕТАЛЕЙ
езультати сортування деталей на групи годних, непридатних і вимагаючих відновлення після статистичної обробки великої кількості дефектувальних відомостей дозволяють визначити дуже важливі для організації ремонту автомобілів показники — коефіцієнти придатності, змінності і відновлення.
Коефіцієнт придатності показує, яка частина деталей даного, найменування може бути використана при КР автомобіля (агрегату) повторно без ремонтної дії.
Він визначається як співвідношення кількості годних деталей до» загальної кількості деталей даного найменування, що пройшли дефектацію й сортування:
nг
kг=--------
no
де:
nг — кількості годних деталей;
no- загальна кількість деталей даного найменування, що пройшли дефектацію.
Коефіцієнт змінності показує, яка частина деталей даного найменування при КР автомобіля вимагає заміни і визначається як відношення кількості непридатних деталей до загальної кількості деталей, що пройшли дефектацію:
nн
k =---------
no
де :
nн — кількість непридатних деталей.
Коефіцієнт відновлення показує, яка частина деталей даного найменування вимагає відновлення.
nвід
kвід = --------
no
де :
nвід — кількість деталей, що вимагають відновлення.
Знання цих коефіцієнтів дозволяє точніше планувати потребу ремонтного підприємства в запасних частинах і визначати об'єм робіт ділянок відновлення деталей.
Обробка інформації про сортування деталей по маршрутах відновлення дозволяє також уточнити маршрутні коефіцієнти відновлення деталей, оскільки:
n
kвідн = å kвідн i
i=1
де:
kвідн i — коефіцієнт відновлення по i-му маршруту;
n—- кількість маршрутів відновлення даної деталі.
Знання маршрутних коефіцієнтів дозволяє визначати об'єм робіт по кожному маршруту і, отже, планувати завантаження устаткування на ділянках відновлення деталей.