Разборка машины, очистка, дефектация и сортировка деталей

Разборка машины на составляющие ее агрегаты, узлы и детали сопряжена с одновременным выполнением сопутствующих работ по доставке снимаемых сборочных единиц кместам их складирования или ксоответствующим технологическим установкам. Последовательность разборочных операций наиболее четко устанавливается при проведении ремонта на поточных линиях, когда ремонтируемый объект перемещается согласно маршрутной карте технологического процесса.

Значительный объем ремонтных работ связан с разборкой соединений сопрягаемых деталей, узлов и агрегатов. Причем наибольшие трудности связаны с неподвижными соединениями, к которым относятся разъемные (резьбовые, шпоночные, штифтовые и шлицевые) и неразъемные (с гарантиро- ванным натягом; после развальцовывания, отбортовки, сварки, пайки, клепки, склеивания, холодной штамповки).

Типичным представителем разъемных соединений служат резьбовые соединения, которые выполняются с применением шпилек, винтов и болтов. Шпильки используют главным образом для резьбовых соединений плоских поверхностей; винты применяют преимущественно в тех резьбовых соединениях, которые часто разбираются в эксплуатации. С помощью болтов крепят детали, имеющие сквозные отверстия. Для разборки и сборки резьбовых соединений используют ручной и механизированный инструмент: ключи (размерные и универсальные); специальные ключи (предельные и динамометрические); гайковерты (с электрическим, пневматическим и гидравлическим приводом); многошпиндельные гайковерты.

Более энергоемки операции разборки и сборки неразъемных соединений. Особенно значительные усилия требуются для выполнения соединений с гарантированным натягом. Для запрессовки вала в отверстие часто требуется наряду с приложением больших механических усилий (давлений) еще и нагрев охватывающей детали (содержащей отверстие) или охлаждение вала. Для разборки и сборки неразъемных соединений разработана обширная совокупность универсальных и специальных приспособлений: съемники, оправки, выколотки и т. п.

При составлении технологических схем разборки учитывают такие факторы ремонтной технологичности конструкции машин, как доступность и легкосъемность соответствующих элементов. Исходя из этого разборку начинают с тех деталей и агрегатов, которые могут препятствовать снятию других сборочных единиц. При разборке тракторов, комбайнов и других сельскохозяйственных машин в первую очередь снимают установленные на них рабочие органы, кабину, цепные передачи, топливный бак и т.д. Далее, при выполнении операций разборки следует учитывать, что не все детали должны обезличиваться даже в условиях обезличенного метода ремонта. В частности, не рекомендуется разукомплектовывать сборочные единицы, детали которых взаимосбалансированы или имеют взаимозафиксированные положения. Тем самым каждый конструктивный блок ремонтируемой машины разбирают с ориентацией на обеспечение качества и снижение трудоемкости последующей операции сборки сопряжений, узлов и агрегатов. Оптимизация взаимосочетания операций разборки и сборки того или иного ремонтируемого объекта достигается на основе приремонтного диагностирования технического состояния его конструктивных элементов.

Очистка деталейот загрязнений является специфической операцией ремонтного производства. От качества и полноты проведения этой операции зависят культура производства, производительность труда рабочих-ремонт- ников, эффективность использования оборудования и, в конечном итоге, долговечность работы отремонтированных изделий. Если не удалить грязь на постах мойки, то она разносится по цехам и, попадая на постах сборки в трущиеся сопряжения, вызывает их интенсивное изнашивание. Наличие жировых и других загрязнений на деталях, подлежащих окраске или покрытию гальваническими и химическими способами, приводит к шелушению и отслаиванию этих покрытий в процессе эксплуатации. Загрязнения на деталях, восстанавливаемых наплавкой, вызывают образование в наплавленном металле пор и раковин.

Организация и технология моечно-очистных работ зависит от типа предприятия, его производственной программы, вида загрязнений, подлежащих удалению, объекта мойки. Опыт работы ремонтных предприятий показывает, что наиболее рациональной формой организации моечно-очистных работ является многостадийная мойка с использованием специальных способов очистки ответственных деталей. Качество моечно-очистных работ оценивается степенью удаления всех видов загрязнений с ремонтируемых объектов, а эффективность ­– трудовыми затратами и культурой производства. Загрязнителями деталей являются дорожно-почвенные загрязнения, остатки смазочных материалов, лаковые пленки, нагары, осадки, накипи, абразивные и металлические частицы и биологические образования, остатки удобрений и ядохимикатов. Дорожно-почвенные загрязнения содержат дорожную грязь, растительные остатки и маслянисто-грязевые отложения. Остатки смазочных материалов – наиболее распространенный вид загрязнений. Удаление таких загрязнений представляет определенные трудности, так как смазочные материалы в период эксплуатации машины окисляются и разлагаются, в результате чего их связь с металлической поверхностью деталей значительно возрастает. Лаковые пленки – особый вид углеродистых отложений, возникающих в результате термического окисления масляных слоев небольшой толщины. Масло, попадая на нагретые поверхности деталей в виде тонкой пленки, может выделять очень мелкие углеродистые частицы (1 мкм), которые служат исходным материалом для лаковой пленки. Нагары представляют собой твердые углеродистые частицы, образующиеся в результате сгорания топлива и масел, которые оседают на тонкой пленке липких высокомолекулярных соединений масла. По мере их постепенного спекания и утолщения образуется слой нагара. На процесс образования нагара большое влияние оказывает качество смазочных масел и топлива. Осадки – это липкая, мазеобразная масса, откладывающаяся, как правило, в маслоканалах и грязеуловителях. В состав осадков входят продукты окисления масла и топлива, сажа, пыль, вода, частицы износа и т. д. Накипь образуется на деталях системы охлаждения.

Абразивные и металлические частицы появляются на деталях в процессе их изготовления, эксплуатации или ремонта при нетщательной промывке деталей или при отсутствии этого процесса.

Помимо загрязнений на поверхностях деталей могут находиться продукты коррозии, образующиеся в результате химического и электрохимического разрушений металла, старые лакокрасочные покрытия. На стальных и чугунных поверхностях при длительном хранении появляется пленка красно-бурого цвета – гидрат оксида железа, или ржавчина.

Классификация загрязнений и способы очистки деталей приведены в таблице 4.1, а классификация очищающих средств – в таблице 4.2.

Щелочные моющие средства представляют собой водные растворы неорганических щелочных солей, среди которых важнейшими являются карбонат натрия Nа₂СО₃ (кальцинированная сода), а также соли кремниевой кис- лоты (силикаты). Введение силикатов в состав моющего средства резко повышает щелочность среды. Присутствие силикатов способствует лучшему вспениванию раствора. При производстве моющих средств применяют силикат натрия (жидкое стекло) и метасиликат натрия. Более щелочным является метасиликат натрия. Одним из компонентов щелочных моющих средств является каустическая сода NaOH (едкий натр), хотя это вещество обладает целым рядом отрицательных свойств. Оно токсично, вызывает коррозию цветных металлов и сплавов (особенно алюминия).

Таблица 4.1. Классификация загрязнений и способы очистки деталей машин

Таблица 4.2. Классификация очищающих средств

Каустическая сода гигроскопична, хорошо растворима в воде (с выделением тепла). Долгое время каустическая сода была основным компонентом моющих средств в связи с ее способностью омылять жиры. Для снижения коррозионной активности к растворам каустической соды добавляют силикаты, ингибиторы коррозии и другие добавки. Чистые растворы каустической соды применяют в основном для удаления старой краски в выварочных ваннах.

Современные синтетические моющие средства (СМС) представляют собой многокомпонентные смеси химических веществ. Среди них определяющая роль принадлежит синтетическим поверхностно-активным веществам (СПАВ), а также активным добавкам (электролитам), интенсифицирующим физико-химическое действие СПАВ и выполняющим ряд самостоятельных функций.

В качестве активных добавок в СМС используют кальцинированную соду, метасиликат натрия (жидкое стекло), двойную соль метасиликата натрия и калия, органические вещества со свойствами оснований (моно- и триэта- ноламины), органические электролиты (карбоксиметилцеллюлозу, алкилоламиды).

Важным условием очистки деталей машин от большинства загрязнений является определенный уровень щелочности очищающей жидкости. Максимальное моющее действие растворов СМС по отношению к масляным и углеродистым загрязнениям проявляется при рН >11,5.

Синтетические ПАВ, применяемые в рецептуре СМС, по механизму действия относятся к одной из двух групп – ионогенные и неионогенные. Различие между ними состоит в том, что первые в водных растворах диссоциируют на ионы, вторые ионов не образуют. В свою очередь ионогенные СПАВ подразделяются на анионные и катионные. Молекулы анионных СПАВ диссоциируют с образованием неактивных катионов (водород или металл) и поверхностно-активных анионов (углеводородные цепи). У катионных СПАВ поверхностную активность проявляет катион. Эту группу веществ составляют соли ароматических аминов и другие азот содержащие соединения.

Продолжительность очистки при погружных и струйных способах очистки деталей с помощью препаратов МЛ-51, Лабомид-101, Лабомид-102, Лабомид-203, МС-6, МС-8, Темп-100, Темп-101, МС-15 составляет 10–25 мин. Эти препараты, проявляя ингибирующий эффект, снижают стационарные значения скоростей коррозии стали по сравнению с жесткой водой при 20ºС почти в 20 раз, а при 70ºС – в 15 раз; чугуна – соответственно в 10 и 8 раз; алюминия – в 10 раз.

Применение препарата Темп-100А позволяет совмещать операции очистки и пассивации деталей. Защитный эффект сохраняется даже после промывки обезжиренных поверхностей водой (например, обеспечивается защита от атмосферной коррозии до 30 дней).

Для повышения качества и производительности очистных операций и снижения энергозатрат на предприятиях с ограниченными мощностями источников теплоснабжения рекомендуется применять растворяюще-эмульгирующие средства (РЭС) (АМ-15, ДВП-1, ДВП, Термос, Ритм, Ритм-76). РЭС применяют преимущественно в многостадийных технологических схемах очистки на промежуточных стадиях при умеренных температурах (20–50ºС). Предварительные и последующие стадии очистки осуществляют с применением СМС.

Препараты Ритм, по очищающей способности не уступающие лучшим зарубежным препаратам, эффективно удаляют тяжелые и асфальтосмолистые отложения и старую краску. При очистке поверхностей деталей с помощью этого препарата расход пара снижается в 12 раз по сравнению с расходом пара при использовании каустической соды и в 7 раз – при использовании МЛ-52.

Для удаления старой краски применяют смывки. Действие смывок основано на том, что они проникают в старую краску, которая в результате этого набухает и размягчается. Применяются смывки трех марок СД (сп), СД (об) и АФТ-1. В их состав в различных соотношениях входят ацетон, толуол, этиловый спирт, бензол, скипидар формальгликоль и др. Скорость их действия соответственно составляет: 5, 30 и 20 мин.

Для удаления старых лакокрасочных покрытий используют также способ очистки гранулированной углекислотой. При этом способе очистки гранулы сухого льда направляются струей сжатого воздуха на очищаемую поверхность, где они, сублимируя, охлаждают лакокрасочное покрытие, переводя его в хрупкое состояние. Возникающие при таком охлаждении термические напряжения вызывают самопроизвольное разрушение покрытий. Этому же способствует и ударное действие частиц сухого льда.

Для химического удаления продуктов коррозии применяют кислотные и щелочные растворы. Процесс основан на химическом травлении. Перед травлением детали предварительно обезжиривают. Составы для удаления продуктов коррозии включают серную, соляную и азотную кислоты, хромпик, воду и др.

Для выполнения очистных и моечных операций существует комплекс моечного оборудования различного назначения. Комплекс включает машины струйного, погружного, циркуляционного, комбинированного типа. Активация процесса мойки может осуществляться при наложении ультразвуковых колебаний. В каждом конкретном случае необходимо применять моечное оборудование с учетом его назначения и производственных помещений.

Дефектация деталейпроводится с целью определить их техническое состояние: деформацию и износ поверхностей, целость материала, изменение свойств и характеристик рабочих поверхностей, сохранность формы. Дефектацию деталей осуществляют в соответствии с таблицами дефектации технических условий или требований на ремонт машин.

Процесс дефектации в значительной мере определяет качество восстановленных деталей. При дефектации выполняют следующие операции. Вначале внешним осмотром невооруженным глазом или с применением лупы, проверкой на ощупь, простукиванием выявляют следующие повреждения деталей: трещины, забоины, риски, обломы, пробоины, вмятины, задиры, коррозию, ослабление плотности посадки.

Далее, используя универсальный и специальный измерительный инструмент, определяют геометрические параметры деталей. Для обнаружения скрытых дефектов, проверки на герметичность, упругость, контроля взаимного положения элементов деталей используют специальные приборы и приспособления.

Помещение, где проводится дефектация, должно иметь хорошее освещение. Инструмент и детали перед измерением должны быть одинаковой температуры, равной температуре внутри помещения (рекомендуемая температура 18–20ºС). Весь измерительный инструмент должен быть исправным и проверенным службой метрологии. Измерения и контроль деталей выполняют теми инструментами и средствами, которые указаны в таблицах дефектации технических требований на ремонт. Классификация средств дефектации приведена в таблице 4.3.

Таблица 4.3. Классификация средств дефектации деталей

Универсальные средства измерения размеров выбирают в зависимости от допусков на изготовление деталей и конструктивных особенностей деталей. Погрешность измерения, которая может быть получена при применении того или иного инструмента, не должна превышать поля допуска размера детали. При необходимости проверки кроме размеров отдельных элементов точности формы и взаимного расположения применяют комплексные калибры, которые могут быть как однопредельными, так и двух предельными. Для проверки отклонения формы и взаимного расположения поверхностей деталей применяют средства контроля линейных размеров в сочетании с различными приспособлениями и устройствами.

Трещины в корпусных деталях определяют гидравлическим методом. Контролируемые детали устанавливают на стенд, наружные отверстия закрываются крышками и заглушками, а внутреннюю полость заполняют водой, создавая давление внутри корпуса, и выдерживают при этом давлении в течение определенного времени. Падение давления, контролируемого по манометру, и течь свидетельствуют о наличии трещин. Для гидравлических испытаний применяют специальные стенды (т.е. стенды для конкретных деталей).

В сплошных деталях трещины выявляют преимущественно магнитным методом, основанным на возникновении полей рассеяния при прохождении через дефектную деталь магнитного потока. Дефекты обнаруживают с по- мощью магнитного порошка (сухого или в виде суспензии). Магнитную суспензию приготовляют из смеси трансформаторного масла и керосина (в соотношении 1: 1) и магнитного порошка в количестве 45–50 г на 1 л смеси. На намагниченной детали частицы порошка концентрируются по краям трещин, указывая ее конфигурацию и место расположения.

На специализированных предприятиях в этих целях применяют универсальные магнитные дефектоскопы типа М-217, УМД-9000 ВИАМ, ЦНВ-3, которые позволяют проводить продольное, местное и циркуляционное нама- гничивание, магнитный контроль и размагничивание. На участках используют переносной дефектоскоп типа 77 ПМД-ЗМ.

Для деталей из цветных металлов используется люминесцентный метод дефектоскопии, основанный на способности некоторых веществ светиться под действием ультрафиолетовых лучей. В качестве флюоресцирующей жидкости используют растворы, содержащие, %: керосина – 50, трансформаторного масла – 25, бензина ­– 25 и 0,25 г на 1 л зелено-золотистого дефектола; керосина – 50 и нориола – 50. Люминесцентную дефектоскопию проводят с использованием дефектоскопов марок ЛЮМ-1, ЛЮМ-2, ЛДА-3, ЛД-4.

Более простым является метод красок. При использовании этого метода на обезжиренную поверхность наносят красящую жидкость, содержащую, %: керосина – 80, трансформаторного масла – 15, скипидара – 5 и 10 г на 1 л красной краски «Судан IV». Через 5–10 мин красящую жидкость смывают и деталь протирают насухо. Затем на обработанную поверхность наносят слой белой глины или мела. В местах трещин жидкость выступает на поверхность, показывая величину и форму дефекта.

Внутренние дефекты у наиболее ответственных деталей выявляются с помощью ультразвуковых дефектоскопов ДУК-5В, УЗД-7Н, ДУК-13ИМ, ДСК-1.

Сортировка деталей проводится после их дефектации, при этом детали разделяются на три потока: годные для последующего (повторного) использования по назначению; годные для устранения имеющихся дефектов теми или иными технологическими методами восстановления; не подлежащие восстановлению из-за трудно устранимых дефектов (выбраковываемые в металлолом).