Классификация дефектов деталей машин и механизмов
Опорная схема №4
дефект
|
причина
|
характеристика
|
по последствиям
|
критический
|
|
|
значительный
|
|
|
малозначительный
|
|
|
по месту расположения
|
наружные
|
|
|
внутренние
|
|
|
по возможности устранения
|
исправимые
|
|
|
неисправимые
|
|
|
по причинам возникновения
|
конструктивные
|
|
|
производственные
|
|
|
эксплуатационные
|
|
|
способы выявления дефектов
|
внешний осмотр
|
|
проверка на ощупь
|
|
простукивание
|
|
керосиновая проба
|
|
измерение
|
|
проверка твердости
|
|
гидравлическое (пневматическое) испытание
|
|
магнитный способ
|
|
ультразвуковой способ
|
|
люминесцентный способ
|
|
Виды дефектов деталей машин и их характеристики.
Цель дефектовки – определение технического состояния деталей с последующей сортировкой на группы: годные, подлежащие восстановлению, негодные. Дефект – каждое отдельное несоответствие продукции требованиям нормативной документации.
По последствиям дефекты делятся на:
1)критические, когда использование деталей по назначению невозможно или исключается в соответствии с правилами ТБ.
2)Значительный дефект – дефект который существенно влияет на использование деталей по назначению и её долговечность.
3) малозначительный дефект.
По месту расположения дефекты делятся на:
1)наружные,
2)внутренние.
Наружные – это деформации, поломки, изменения геометрической формы и размеров, которые легко определяются визуально или несложными измерениями. Внутренние – усталостные трещины, трещины, возникающие при термической обработке, которые выявляются с помощью структуроскопии, рентгеноскопии, ультразвуковой дефектоскопии.
По возможности устранения дефекты разделяют на исправимые и неисправимые. По причинам возникновения делят на 3 класса:
1) конструктивные - выражающиеся в несоответствии требованиям тех задания. Причины: ошибочный выбор материала изделия, неверное определение размеров детали - является следствием несовершенства конструкции и ошибок конструирования.
2)Производственные дефекты возникают в процессе изгтовления и выражаются в несоответствии требований нормативной документации.
3)Эксплуатационные дефекты возникают в процессе износа, усталости и неправильной эксплуатации машины.
Эти дефекты разделяются на естественные и аварийные.
№
|
Способы выявления дефектов
|
1
|
Внешний осмотр
|
Люминесцентный способ
|
Гидравлическое
|
Керосиновая проба
|
Ультразвуковой способ
|
2
|
Проверка твердости
|
Проверка на ощупь
|
Измерение.
|
Простукивание
|
Керосиновая проба
|
3
|
Керосиновая проба
|
Гидравлическое
|
Простукивание
|
Измерение.
|
Люминесцентный способ
|
4
|
Ультразвуковой способ
|
Люминесцентный способ
|
Магнитный способ
|
Керосиновая проба
|
Проверка твердости
|
5
|
Люминесцентный способ
|
Керосиновая проба
|
Проверка твердости
|
Ультразвуковой способ
|
Измерение.
|
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.
Дефектацию промытых и просушенных деталей производят после их комплектования по узлам, которую необходимо выполнять аккуратно и внимательно. Каждую деталь сначала осматривают, затем соответствующим поверочным и измерительным инструментом проверяют ее размеры. В отдельных случаях проверяют взаимодействие данной детали с другими, сопряженными с ней.
Способы выявления дефектов:
1. Внешний осмотр. Позволяет определить значительную часть дефектов: пробоины, вмятины, явные трещины, сколы, 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 и др.
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— 0,3 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 по 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 другим способом невозможен.
В ведомости дефектов подробно перечисляются дефекты станка в целом, каждоrо узла в отдельности и каждой детали, подлежащей восстановлению и упрочнению. Правильно составленная и достаточно подробная ведомость дефектов является существенным дополнением к технологическим процессам ремонта.
Дефектацию промытых и просушенных деталей производят после их комплектования по узлам. Эта операция требует большого внимания. Каждую деталь сначала осматривают, затем соответствующим поверочным и измерительным инструментом проверят его размеры. В отдельных случаях проверяют взаимодействие данной детали с другими, сопряженными с ней.
В ведомости дефектов подробно перечисляются дефекты оборудования в целом, каждого узла в отдельности и каждой детали, подлежащей восстановлению и упрочнению.
При дефектации важно знать и уметь назначать величины предельных износов для различных деталей оборудования.
При разборке подлежащего ремонту оборудования на узлы и детали производятся контроль и сортировка егo деталей на следующие группы:
1) годные для дальнейшей эксплуатации;
2) требующие ремонта или восстановления;
3) негодные, подлежащие замене.
Годные не имеющие повреждений, влияющих на их работу в оборудовании, сохранившие свои первоначальные размеры или имеющие износ в пределах поля допуска по чертежу.
Требующие ремонта имеющие износ или повреждения, устранение которых технически возможно и экономически целесообразно. Ремонту подвергают трудоемкие в изготовлении детали, восстановление которых обходится значительно дешевле вновь изготовляемых. Ремонтируемая деталь должна обладать значительным запасом прочности, позволяющим восстанавливать или заменять размеры сопрягаемых поверхностей (по системе ремонтных размеров), не снижая (а в ряде случаев повышая) их долговечность, сохраняя или улучшая эксплуатационные качества узла и агрегата в целом.
Негодные подлежащие замене, имеющие износ и повреждения, устранение которых либо невозможно по техническим причинам, либо экономически нецелесообразно.
Детали, подлежащие замене, если уменьшение их размеров в результате износа нарушает нормальную работу механизма или вызывает дальнейший интенсивный износ, который приводит к выходу механизма из строя.
При ремонте оборудования замене подлежат детали с предельным износом, а также с износом меше допустимого, если они по расчету не дослужат до очередного ремонта. Расчет срока службы деталей производится с учетом предельного износа интенсивности их изнашивания в фактических условиях эксплуатации.
С целью повышения качества дефектации, сокращения времени на составление ведомости на ремонт рационально пользоваться заготовленными типовыми ведомостями дефектов. Эти ведомости отличаются от известных тем, что в них внесены все изнашиваемые детали станка определенной модели, определены различные возможные виды дефектов деталей и узлов и перечислены операции или даны краткие описания конкретных работ, подлежащих выполнению при ремонте.
Готовая ведомость на ремонт резко упрощает процесс дефектации, сокращает время на ее оформление, при этом сохраняются порядковые номера пунктов ведомости и деталей, что позволяет производить маркировку последних до их разбраковки, уменьшаются ошибки при решении метода ремонта.
Таким образом, процесс дефектации в основном сводится к сверке ремонтируемых деталей с типовой ведомостью дефектов, в которой подчеркивают соответствующий порядковый номер, операцию, группу операций и ремонтных работ. Когда ( в редких случаях) в ведомости отсутствует нужная деталь или не предусмотрен возможный дефект, тогда делают соответствующую дополнительную запись.
После составления ведомости дефектов начинается ее конструкторская проработка и выдача чертежей для проведения капитального или среднего ремонта и изготовления деталей, оформляется технологическая документация. Эта ведомость является исходным техническим и финансовым документом, по которому контролируют ход изготовления, ремонта, сборки и сдачи станка после ремонта.
Технология ремонта сваркой (наплавкой) наружных дефектов труб и сварных швов
Подготовка к ремонту дефектных участков
Подготовка участков труб и сварных швов трубопроводов с наружными дефектами (далее по тексту дефектных участков) к ремонту, сварка (наплавка), контроль качества отремонтированных сваркой (наплавкой) дефектных участков выполняется в соответствии с «Технологической картой ремонта ручной дуговой сваркой дефектов труб и сварных соединений», разработанной, утвержденной организацией, выполняющей сварочные работы, и согласованной с органами технического надзора.
Перед подготовкой дефектных участков к ремонту сваркой (наплавкой) с поверхности трубы, сварного шва удаляется изоляционное покрытие и производится очистка поверхности механическим способом на ширину не менее 200 мм от границ предполагаемой выборки. Допускается очистка поверхности пескоструйной обработкой, шлифмашинками с набором абразивных кругов и дисковых проволочных щеток.
Ремонту сваркой (наплавкой) подлежат дефектные участки в виде местной или общей коррозии, дефекты механического происхождения (риски, задиры, царапины) и их сочетания, в т.ч. примыкающие или пересекающие продольный заводской или кольцевой шов.
Для уточнения толщины стенки, выявления возможных расслоений металла трубы, наружных и внутренних дефектов проводится визуальный и измерительный контроль, контроль ультразвуковым сплошным сканированием участков трубы по наружному контуру примыкания к границам предполагаемой выборки на ширину не менее 100 мм.
Допускается при необходимости применять дополнительные физические методы неразрушающего контроля (магнитный, капиллярный).
Выявленные наружные дефекты в контролируемых зонах примыкания (риски, задиры, царапины) глубиной более 0,2 мм, но не более 5% от толщины стенки, должны быть устранены шлифованием (шероховатость поверхности должна соответствовать Rz20-R 30),при этом толщина стенки трубы не должна выходить за пределы минусового допуска в соответствии с требованиями ТУ на трубы.
При наличии в контролируемых зонах примыкания поверхностных дефектов или толщины стенки трубы, выходящих за пределы минусового допуска толщины стенки трубы, границы предполагаемой выборки по поверхности должны быть увеличены до максимально допустимых, при этом глубина выборки не должна превышать 60%, а остаточная толщина стенки в границах выборки должна быть не менее 5,0 мм.
При пересечении или наложении границ предполагаемой выборки дефектного участка с кольцевым и/или продольным сварным швом дополнительно проводится радиографический или ультразвуковой контроль полного периметра кольцевого сварного шва и/или полной длины продольного сварного шва в границах дефектного участка, включая зоны примыкания по 100 мм в каждую сторону.
При наличии в сварных швах дефектов, размеры которых превышают допустимые значения, ремонт сваркой (наплавкой) дефектного участка не допускается.
Ремонт сваркой (наплавкой) наружных дефектов труб и сварных швов трубопроводов не допускается в местах с расслоениями, вмятинами, недопустимыми гофрами труб, а также в местах пересечений кольцевого и продольного сварных швов на расстоянии менее 300 мм.
Для нанесения границ выборки наружных дефектов и выбора методов ремонта сваркой (наплавкой) целесообразно применять набор гибких шаблонов круглой, или овальной, или прямолинейной формы.
Овальная форма выборки - выборка, имеющая на наружной поверхности трубы овальную форму с прямолинейными и криволинейными границами, при этом, большая ось и прямолинейные границы выборки должны быть расположены вдоль оси трубы.
Прямолинейная форма выборки - выборка вдоль оси трубы, имеющая на наружной поверхности трубы прямолинейную форму с параллельными границами и округленными углами.
Максимальная глубина выборки наружных дефектов должна быть не более 60% толщины стенки трубы или сварного шва, остаточная толщина - не менее 5,0 мм. Выборка (вышлифовка) дефектов должна обеспечивать их полное удаление, при этом глубина выборки не должна превышать глубину наружных дефектов более чем на 1,0 мм.
Максимальная площадь одиночной выборки (круглой, или овальной, или прямолинейной формы), либо суммарная площадь выборок (по поверхности дефектного участка трубы) не должна превышать значений, приведенных в таблице 1 (графа 2).
Таблица 1 - Параметры выборки наружных дефектов
Наружный диаметр трубы, мм
|
Максимальная площадь выборки (по поверхности), мм2
|
Форма выборки
|
Параметры выборки (рекомендуемые),
|
Длина, мм
|
При ширине, мм
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
1420
|
35 000
|
круглая
|
диаметр до 210
|
овальная
|
до 500
|
от 70
|
прямолинейная
|
до 500
|
от 20 до 70
|
1220
|
27 950
|
круглая
|
диаметр до 190
|
овальная
|
до 430
|
от 65
|
прямолинейная
|
до 430
|
от 20 до 65
|
1020
|
21 600
|
круглая
|
диаметр до 165
|
овальная
|
до 360
|
от 60
|
прямолинейная
|
до 360
|
от 20 до 60
|
720
|
16 500
|
круглая
|
диаметр до 145
|
овальная
|
до 300
|
от 55
|
прямолинейная
|
до 300
|
от 20 до 55
|
530
|
10 650
|
круглая
|
диаметр до 115
|
овальная
|
до 215
|
от 50
|
прямолинейная
|
до 215
|
от 20 до 50
|
426
|
7 000
|
круглая
|
диаметр до 95
|
овальная
|
до 155
|
от 45
|
прямолинейная
|
до 155
|
от 20 до 45
|
Количество мест ремонта с максимальной площадью выборки для соответствующего диаметра трубы должно быть не более одного на два погонных метра ремонтируемого трубопровода.
При определении площади одиночной выборки параметры наружных дефектов (глубина - h, длина - l, ширина - b), при толщине стенки трубы s, принимаются равными соответствующим наибольшим размерам наружного дефекта.
|
