Дефектация деталей машины

Изнашивание деталей в  процессе эксплуатации машин вызывает изменение размеров рабочих поверхностей, которое происходит неравномерно, в  результате чего первоначальная геометрическая форма поверхностей нарушается.

Изменение размеров и геометрических форм рабочих поверхностей деталей  приводит к необходимости остановки  машины для проведения ремонта.

Количественная и качественная оценка этих изменений осуществляется в процессе дефектации. Измерение  рабочих поверхностей деталей при  этом выполняют универсальным инструментом (микрометром, индикаторным нутромером, штанген инструментом и т.п.), предельными (браковочными) калибрами и специальными измерительными приборами.

Для выявления отклонения от правильной геометрической формы  цилиндрических поверхностей их обмеряют в двух-трех сечениях по длине и  в каждом сечении в двух-трех направлениях (рис.15). При этом определяют место  с наибольшим износом. Такая методика измерений позволяет определить овальность, конусность и т.п.

Рис.15. Схема обмера цилиндрических деталей, зубчатых и  шлицевых поверхностей

Браковочный калибр представляет собой стандартную непроходную  скобу или пробку. Изношенная поверхность  измеряется предельно допустимым и  предельным калибрами. Вначале пользуются первым, оценивая возможность использования  детали без ремонта. Если износ выше предельно допустимого и первый калибр проходит, то используют второй калибр, оценивая возможность восстановления детали. Если этот калибр не проходит, то деталь можно подвергать ремонту; если же проходит, то деталь списывают  в металлолом как негодную к дальнейшему использованию (брак).

При дефектации сложных деталей  техники часто используются специальные  приемы измерений, а также специализированные измерительные приборы.

Дефектацию внутренних отверстий  деталей большой длины (цилиндры гидросистем и т. п.) выполняют специальными приборами и калибрами (рис.16).

Рис.16. Схема прибора  для обмера глубоких отверстий

Эти приборы относятся  к микрометрическим нутромерам (например, ПКИ-10, ПКИ-20 и др.); точность измерения  до 0,05 мм.

Как и обычные приборы  такого типа, они состоят из микрометрического  счетного механизма (микрометрический винт с указателем отсчета 1и маховичок  с фрикционным элементом храпового  типа 2), измерительной головки (коническая 3 и винтовая 4 пары шестерен, измерительный колок 5 и муфта сцепления 6), удлинительных штанг 7 и центрирующих устройств 8.

Техника измерения этими  приборами аналогична технике измерения микрометрами и нутромерами.

Степень износа зубьев шестерен оценивают замерами непосредственно  толщины зуба и нормали нескольких зубьев. Замер толщины зуба по делительной  окружности штангензубомером позволяет  определять толщину зуба на определенной высоте. Применяется он при обмере небольшого количества деталей, что  характерно для ремонта.

При капитальном ремонте  используется метод замера нормалей нескольких зубьев с помощью обычных  штангенциркулей или же калибровых скоб. Этот метод основан на следующем  свойстве зубчатых колес. При работе шестеренчатого механизма контакт  зубьев для передачи усилий происходит в основном по делительной окружности. Поэтому в этой области поверхности  зуба происходит наибольший износ.

В любом зубчатом цилиндрическом колесе нормаль, проведенная к поверхности  зуба в контактной точке (область  делительной окружности), является нормалью и другого зуба. Количество зубьев, охватываемых нормалью, зависит  от модуля и диаметра шестерни. Рабочие  поверхности двух зубьев, имеющих  общую нормаль, в области делительной  окружности на некоторой дуге близки к окружности с диаметром, равным этой нормали. Поэтому износ зубьев можно измерять без фиксации высоты с помощью обычных штангенциркулей. Но при этом необходимо измерять нормаль  к определенному количеству зубьев. Это количество, так же как и  предельно допустимый размер нормали, отражается в карте дефектации. Часто  вместо штангенциркуля используется шаговая  скоба.

Детали топливной и  гидравлической аппаратуры подбираются  в сопряжения с высокой степенью плотности. Поэтому при дефектации часто не измеряются размеры каждой поверхности, а контролируется плотность сопряжении. Для замера плотности используется как гидравлический, так и пневматический принципы замера. Наиболее перспективен последний. Пневматические длиномеры используются не только для измерения плотности, но также для контроля линейных размеров и рабочих поверхностей, изготавливаемых с высокой точностью. Принцип работы пневматического прибора завода "Калибр" (рис.2.25) заключается в изменении расхода воздуха в зависимости от зазора контролируемого сопряжения или между измеряемой деталью и калибром. Применение такого и подобных приборов значительно сокращает время на дефектацию.

Рис.17. Схема пневматического  измерительного прибора:

1 - влагомаслоотделитель; 2 - стабилизатор давления; 3 - шкала; 4 -регулировочный  кран; 5 - поплавок; 6 - конусная трубка; 7 - трубка; 8 - шланг; 9 - калибр

 

Глава 2

ДЕФЕКТОВКА КОЛЕНЧАТЫХ И РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ВАЛОВ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

2.1. ДЕФЕКТОВКА КОЛЕНЧАТЫХ ВАЛОВ     

Перед замерами коленчатого вала его  поверхности (особенно коренные и шатунные шейки) тщательно протирают и  наружным осмотром устанавливают наличие  трещин, задиров, забоин, глубоких рисок  и т. п. Характер и место расположения обнаруженных дефектов записывают в  журнал (тетрадь) работ. Для выполнения дальнейших операций коленчатый вал  устанавливают и закрепляют в  центрах приспособления. При этом его вращение должно быть легким, но без заметного люфта. Если коленчатый вал не имеет центровых отверстий, его укладывают крайними коренными  шейками на призмы, установленные  на поверочной плите. Затем проверяют  установку микрометра на "Нуль". После этого приступают к измерению  диаметров коренных и шатунных шеек.

Измерение каждой шейки производят в двух поясах, расположенных на 1/4 длины шейки от щек (рис.18). Счет поясов ведут от переднего конца коленчатого вала. В каждом поясе измерения производят: для коренных шеек - в плоскости кривошипа первой коренной шейки и перпендикулярно к ней; для шатунных шеек - в плоскости кривошипа измеряемой шейки и перпендикулярно к ней. Ориентировка замера коренных шеек по первому кривошипу необходима для того, чтобы оценить особенно опасную в отношении нарушения соосности (смещения осей симметрии) разносторонность износа этих шеек. Замер шатунных шеек в плоскости кривошипа и перпендикулярно к ней производится потому, что в этих плоскостях в результате износа диаметры шеек будут иметь между собой наибольшие отклонения.

Рис.18. Схема измерений  диаметров шеек и прогиба коленчатого  вала

I - I и II -II -пояса измерений;  АА и ББ -плоскости измерений.

На основании полученных измерений  находят конусность, овальность и  наибольший износ шеек вала. Конусность шейки определяется как разность ее диаметров, измеренных в разных поясах, но в одной плоскости, а овальность - как разность диаметров, измеренных в одном и том же поясе, но в  разных плоскостях. Наибольший износ  шатунной или коренной шейки устанавливается  как разность диаметра предыдущего  ремонтного размера шейки и наименьшего  диаметра, полученного при ее измерении. Далее определяют биение коренных шеек вала и радиусы кривошипов. Наибольший прогиб вала находится по биению средних коренных шеек.

Для определения биения и прогиба  вала индикатор со стойкой устанавливают  так, чтобы наконечник измерительного стержня упирался в середину средней  коренной шейки вала. Медленно поворачивая  коленчатый вал, наблюдают за отклонениями большой стрелки индикатора и  при наибольшем отклонении устанавливают  стрелку на "Нуль". При дальнейшем вращении коленчатого вала записывают максимальные отклонения стрелки индикатора. При такой настройке индикатора его показания непосредственно  дают величину биения ускоренной шейки. Прогиб вала численно равен половине величины биения С. Место наибольшего отклонения стрелки индикатора, а следовательно и наибольшего прогиба, отмечается мелом и краской. Однако в данном случае необходимо учитывать, что замечаемое по индикатору биение включает не только прогиб, но и овальность шейки.

Для определения радиуса кривошипа (рис.19) шатунную шейку коленчатого вала ставят в верхнее положение 1 и замеряют штангенрейсмусом расстояние Н от плиты до шейки. Затем поворачивают коленчатый вал так, чтобы эта шейка встала в нижнее положение 3, и измеряют расстояние hот плиты до шейки.      

 

 

     

Рис.19. Измерение радиуса кривошипа коленчатого вала штангенрейсмусом

1- шатунная   шейка  в верхнем  положении; 2- ось коренных шеек; 3- шатунная шейка в нижнем положении.     

Измерения делают для каждой шатунной шейки в средней ее части. На основании  измерений определяют величины радиусов кривошипов Rпо формуле

мм.

 

 

2.2. ДЕФЕКТОВКА  РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ ВАЛОВ

Перед замерами распределительного вала протирают опорные шейки, кулачки  и наружным осмотром устанавливают  наличие и размеры таких дефектов, как забоины, глубокие риски, раковины на поверхности кулачков и шеек, отколы на их торцах, смятие и срыв резьб, шпоночных канавок и т. п. Результаты осмотра записывают в журнал. Затем  проверяют установку микрометра на "Нуль" и приступают к измерению  диаметров опорных шеек в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, одна из которых совпадает с направлением первого кулачка (со стороны распределительной  шестерни), и в двух поясах, отстоящих от торцов шеек на 5 мм.

На основании полученных измерений, так же как и для  коленчатых валов, находят конусность, овальность и наибольший износ шеек. О степени износа кулачков судят  по измерениям их высоты, сравнивая  их с нормальными и допустимыми  размерами. Высоту каждого кулачка  измеряют в двух поясах на расстоянии 5 мм от торцов.

Измерение прогиба распределительного вала производится так же, как и  коленчатого.

 

2.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ  РЕМОНТНЫХ РАЗМЕРОВ ДЛЯ ШЕЕК  ВАЛОВ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ДЕФЕКТОВКИ

          На основании результатов выполненных  замеров и расчетов, а также  наружного осмотра курсант делает  заключение о степени износа  коленчатого и распределительного  валов (брак, годный, требует ремонта,  с указанием ремонтного размера). При этом он сравнивает полученные  результаты с данными технических  условий и пользуется табл.1 и 2.

Таблица1