Понятие о дефектах. Виды дефектов и их характеристика

Тема 2.4 Дефектация и сортировка деталей

В процессе эксплуатации автомобилей происходит изменение их технического состояния вследствие изменения первоначальных размеров, формы, качества поверхностей деталей, а также других их дефектов.

Основная масса дефектов деталей, поступающих в ремонт, связана с их износом.

Для восстановления работоспособности узлов и агрегатов автомобиля необходимо восстановить первоначальное сопряжение и качество рабочих поверхностей сопряженных деталей.

Дефект детали – всякое отклонение ее параметра от величины, установленной техническими условиями или рабочим чертежом.

Классификация дефектов деталей:

1. по причине их возникновения

1.1 конструктивные

1.2 производственные

1.3 эксплуатационные

1.4 аварийные

2. по месту расположения

2.1 локальные – внутренние или наружные (трещины, риски и т.п.)

2.2 во всем объеме или по всей поверхности (несоответствие химического состава, качества механической обработки и т.д.)

2.3 в ограниченных зонах объема или поверхности детали (коррозийные повреждения, местный наклеп, зона неполной закалки)

3. по степени влияния на эффективность и безопасность испытания автомобиля

3.1 малозначительные – существенно не влияют на испытание автомобиля по назначению и его долговечность

3.2 значительные – существенно влияют на испытание и долговечность автомобиля

3.3 критические – испытание автомобиля по назначению недопустимо или невозможно

4. по возможности ремонта

4.1 устранимые – устранение которых технически возможно и экономически целесообразно

4.2 неустранимые

5. по степени проявления

5.1 явные

5.2 скрытые

6. по характеру

6.1 изменение размеров и геометрические формы рабочих поверхностей

6.2 нарушение точности взаимного расположения рабочих поверхностей

6.3 механические повреждения

6.4 коррозионные повреждения

6.5 изменение физико-механических свойств металла детали.

Конструктивные дефекты (несоответствие с требованиями технического задания) являются причиной ускоренного износа или повреждения деталей, возникающей в условиях нормальной эксплуатации и появляются вследствие ошибок, допущенных при проектировании отдельных узлов и агрегатов автомобиля или из-за несовершенства конструкции (уловительные карманы в шейках коленчатого вала).

Производственные дефекты (несоответствие с требованиями НТД) возникают вследствие различных отклонений, допущенных в процессе изготовления автомобилей или их ремонта (нарушение или отклонение от технологического процесса изготовления или восстановления деталей, узлов, правильный подбор материалов зависит от опыта технолога).

Эксплуатационные дефекты возникают в процессе работы автомобиля и являются результатом естественного изнашивания деталей.

I - период приработки

II - нормальная работа детали

III -аварийная работа детали

tд – интенсивность нарастания износа

На величину tд можно повлиять путем проведения ТО-1 и ТО-2 через определенное число километров пробега.

Аварийные дефекты возникают в основном из-за усталости металла и нарушения правил технической эксплуатации (зимой – система охлаждения). Аварийные дефекты не зависят от работы ремонтных рабочих и ТО. Усталость возникает из-за нагрузок на металл.

Изменение размеров рабочих поверхностей деталей происходит в результате их изнашивания. А при неравномерном изнашивании по рабочим поверхностям возникают погрешности их геометрической формы (овальность, огранка, конусообразность и др.)

Например, в гильзе цилиндров изнашивается ее внутренняя рабочая поверхность (увеличивается диаметр, форма поверхности – по длине конус, по окружности - овал). Наибольший износ гильзы (увеличение диаметра) – в ее верхней части (в зоне трения верхнего компрессионного кольца).

Причины конусообразности рабочей поверхности гильзы:

1. резкое повышение температуры и давления газов при сгорании топлива, их проникновение под поршневые кольца и давление на поверхность гильзы.

2. ухудшение условий смазки верхней части гильзы, так как высокие температуры разжижают масляную пленку; смыв (частичный) смазки рабочей жидкостью.

3. создание условий для коррозионного износа в результате возникновения и действия серной и угольной кислот, образованных при соединении паров воды с газами, содержащими углекислые и сернистые соединения.

Причины овальности рабочей поверхности гильзы:

1. неравномерное давление поршня на стенки гильзы (в плоскости, перпендикулярной оси пальца давление больше и больше износ);

2. деформация блока цилиндров вследствие неправильной затяжки болтов крепления головки цилиндров и неравномерного нагрева его при работе двигателя;

3. перекос при установке гильзы в отверстие блока;

4. несоосности верхних и нижних посадочных поясков, неперпендикулярность нижней плоскости фланца к оси гильзы.

Причины износа шеек коленчатого вала:

1.действие циклических нагрузок от давления рабочих газов, причем неравномерность их действия вызывает неравномерный износ по окружности.

2.действие сил инерции от поступательно движущихся и вращающихся частей.

Сумма действия этих сил, например, вызывает наибольший износ шатунных шеек со стороны, обращенных к оси коренных шеек коленчатого вала, так как на эту сторону действуют инерционные силы.

Нарушение точности взаимного расположения рабочих поверхностей деталей проявляется в виде нарушения расстояний между осями цилиндрических поверхностей, непараллельности и неперпендикулярности осей и плоскостей, несоосности цилиндрических поверхностей и пр.

Причины этих дефектов:

1. неравномерный износ рабочих поверхностей;

2. внутренние напряжения в деталях, возникшие при их изготовлении;

3. остаточные деформации от больших (чрезмерных) эксплуатационных нагрузок на детали.

Все эти дефекты нарушают нормальную работу агрегатов, так как вызывают перекосы, дополнительные динамические нагрузки, увеличивается износ.

Так в коленчатом валу имеют место такие дефекты, как несоосность коренных шеек, непараллельность коренных и шатунных шеек, неперпендикулярность фланца крепления маховика к оси коленчатого вала, изменение радиуса кривошипа (в результате действия нагрузок и неравномерности износа).

Погрешность взаимного расположения поверхностей характерна для корпусных деталей (блок цилиндров, корпус КП).

Так при эксплуатации вследствие деформаций в блоке цилиндров возникают такие дефекты, как несоосность отверстий в опорах под коленчатый вал, непараллельность оси этих отверстий и оси отверстий под втулки распределительного вала, нарушение расстояния между этими осями, неперпендикулярность осей отверстий к посадочным пояскам под гильзы к оси коленчатого вала и пр.

Механические повреждения деталей возникают при действии на них нагрузок, превышающих допустимые, а также из-за усталости металла.

К ним относятся: трещины, пробоины, изломы, деформации (изгиб, скручивание, коробление).

Трещины возникают из-за усталости металла при действии циклических знакопеременных нагрузок в местах концентрации напряжений (рама, кузов, коленчатый вал, поворотная цапфа, рессоры и др.). Их размеры колеблются от микроскопических (специальные приборы) до видимости невооруженным глазом.

При действии динамических ударных нагрузок возникают поломки, например, коленчатых валов, шатунов, карданных валов, балок передних мостов, деталей рам и пр.

Коррозийные повреждения образуются в результате химического и электрохимического взаимодействия металла с коррозийной средой и появляются в виде окислительных пленок, пятен, раковин, точек.

Изменение физико-механических свойств материала детали выражается в снижении его твердости и упругих свойств.

Причины: