Super User
15 сентября 2012
РМО.
Тема: Лекция о дефектации деталей и сопряжений.
План:
1.Сущность и основные задачи дефектации.
2. Классификация дефектов типовых деталей.
3. Методы дефектации. Оборудование и инструмент для дефектации.
4.Обнаружение скрытых дефектов.
1.Сущность, задачи и методы дефектации.
Дефектация — это процесс выявления состояния деталей и сопряжений путем сравнения фактических показателей с данными технической документации, где приведены нормальные, допустимые и предельные значения размеров деталей, зазоров и натягов сопряжений, а также отклонения от нормы и от взаимного расположения поверхностей деталей и другие параметры их состояния.
Основная задача дефектовочных работ – не пропустить на сборку детали, ресурс которых исчерпан или меньше планового межремонтного срока, и не выбраковать годные без ремонта детали.
Организация работ по дефектации.
В достаточно крупных и специализированных ремонтных предприятиях для выполнения работ по дефектации создаются специальные участки.
Например:
Рис. 1. План размещения оборудования в отделении дефектовки деталей специализированного ремонтного предприятия (годовая программа ремонта 400—500 тракторов):
/ — рольганг; 2 — стол для дефектовки средних и мелких деталей; 3 — стол для дефектовки крупных деталей; 4 — ящик для утиля; 5 — стеллаж; 6 — шкаф для инструмента; 7 — конторский стол; 8 — кран-балка; 9 — стол для комплектования узлов.
Как видно из плана, отделение дефектовки включено в поточную технологическую линию (конвейер). Детали поступают из разборочно-моечного отделения и после дефектации направляются в отделение комплектования.
Рабочие места в отделениях дефектовки, по мере необходимости, оснащаются специальным оборудованием и инструментом. Примерный перечень оборудования приведен в таблице 1.
Таблица 1.Обобрудование участка дефектации.
| Оборудование | Тип, чертежная модель | Габаритные размеры в плане, мм |
| Стол для дефектации деталей | ОРГ - 1468-0 1-090А | 2400X800 |
| Стол для дефектации металлоизделий (метизов) | 70-7825-1505 | 1160X695 |
| Стол монтажный металлический | ОРГ - 1468-0 1-080 А | 1200X800 |
| Шкаф с набором универсаль-ных инструментов | ОРГ-1661 | 615X750 |
| Шкаф для материалов и измерительного инструмента | ОРГ - 1468-07 | 860X360 |
| Подставка для корпусных деталей | — | 966X636 |
| Контейнер для выбракованных Деталей | ОРГ-1598 | 885Х 865 |
| Контейнер для выбракован-ных подшипников | — | 700Х 570 |
| Стол для поверочной плиты | 3702-08А | 966X636 |
| Автоматическая справочная установка | АСУ-50 | 1000X900 |
| Центры универсальные для проверки валов | 2ЖМ-00-00 | 1566X666 |
| Дефектоскоп магнитный | УМД-Э-2500 или МД-50П или ПМД-70 | 1800X700 1000X780 620Х 500 |
| Стенд для испытания на герметичность головок блоков цилиндров ДВС. | КИ-1040 | 1080X900 |
Создание специальных отделений и специализированных рабочих мест позволяет увеличить производительность труда и улучшить качество работы. Пример рабочего места для дефектации крепежных деталей приведен на рисунке 2.
Рис. 2. Столы для дефектовки крепежных деталей
Рабочие места для дефектовки деталей оснащаются набором измерительного инструмента, контрольных приспособлений и приборов.
В мастерских общего назначения (в мастерских аграрных предприятий) годовая программа ремонта (годовой объем ремонтно-технических работ) недостаточен для создания поточных технологических линий. В таких мастерских дефектовка выполняется на тех рабочих местах, где производится ремонт агрегатов или восстановление деталей. При этом, необходимый для дефектации инструмент, приспособления и приборы могут постоянно находиться на данном рабочем месте, например на участках ремонта топливной аппаратуры, электрооборудования, двигателей и т. п., или в инструментальной кладовой, например инструмент, необходимый для дефектовки деталей трансмиссии, ходовой части и других агрегатов, ремонт которых выполняется в ремонтно-монтажном отделении.
В процессе дефектации все детали разделяют на Пять групп и Маркируют их краской Определенного цвета:
|
— годные, параметры которых находятся в пределах, допускаемых для использования с деталями, бывшими в эксплуатации или новыми;
|
— годные, параметры которых находятся в пределах,
допускаемых для работы только с новыми деталями;
|
— утратившие работоспособность, которую можно восстановить в условиях данного предприятия;
|
— утратившие работоспособность, ремонт и восстановление которых возможны только на специализированных предприятиях;
|
— те, которые по своему состоянию не могут быть использованы в дальнейшем; их сдают во «Вторчермет».
Методы дефектации Могут быть классифицированы в соответствии со схемой, изображенной на рисунке 3.
Рис. Методы дефектации деталей и сопряжений.
Осмотр - наиболее распространенный метод дефектации для выявления наружных повреждений деталей:
- деформации, трещины, обломы, выкрашивание, прогар;
- отложения, раковины, задиры, царапины, повреждение покрытий, коррозия;
- негерметичность и др.
Осмотр возможен как Невооруженным глазом, так и с помощью Оптических средств: простых и бинокулярных луп, микроскопов.
Простукивание - используется для определения Плотности посадки шпилек, нарушения сплошности (целостности) деталей.
Метод основан на изменении тона звучания детали при нанесении по ней легкого удара молотком.
Звучание чистое - посадка плотная и деталь сплошная.
Звук глухой, дребезжащий – целостность детали нарушена.
Опробование вручную и проверка на ощупь – позволяет определить:
- наличие зазора,
- плавность вращения,
- перемещение детали,
- свободный ход рычагов,
- эластичность резинотехнических деталей,
- наличие местного износа.
Органолептические методы в большинстве случаев не позволяют сделать окончательный вывод о состоянии детали, поскольку имеют Субъективный характер.
Измерение размеров.
Порядок измерения, применяемый инструмент и приспособления, место и число замеров оговаривается в соответствующих технологических картах.
Для выполнения измерений используются универсальные и специальные измерительные инструменты и приспособления, а так же контрольные средства.
Например:
- универсальные инструменты: штангенциркуль (рис.4.), микрометр (рис.5.), нутромер и т. п.;
- специальные – штангенрейсмус, штангензубомер (рис. 6), и др.;
- контрольные средства – калибры, шаблоны, щупы, поверочные плиты, угольники и др. (рис.7 - 15).
Калибры для контроля шлицевых соединений.
Калибры для контроля отверстий.
Калибры для контроля валов.
Калибры для контроля конусных поверхностей.
Калибры для контроля длин.
Калибры для контроля расположения отверстий.
Рис. Калибры для контроля соосности отверстий.
Рис. Регулируемые калибры-скобы для контроля болтов.
Рис. 15. Использование калибров.
Капиллярные методы - основаны на способности некоторых жидкостей с хорошей смачиваемостью проникать в мельчайшие трещины.
К этим методам относятся люминесцентная и цветная дефектоскопии (метод красок), применяемые для выявления поверхностных трещин в деталях, изготовленных из магнитных и немагнитных материалов.
Магнитная дефектоскопия применяется для обнаружения наружных скрытых дефектов (трещин) в деталях, изготовленных из стали и серого чугуна. Метод основан на появлении магнитного поля рассеивания вокруг дефекта при прохождении магнитно-силовых линий через деталь и концентрации ферромагнитного порошка по краям дефектного участка.
Для намагничивания деталей применяют стационарные и переносные магнитные дефектоскопы (М-217, 77МД-1, 77МД-ЗМ).
Трансформатор. Схема магнитного дефектоскопа.
Ультразвуковая дефектоскопия основана на способности ультра-звуковых колебаний распространяться в материале на большую глубину в виде направленных пучков и отражаться от дефектного участка вследствие разного изменения акустического сопротивления среды. В практике ремонтного производства используются дефектоскопы, работающие по теневому методу и методу отражения.
Рис. Схема ультразвукового дефектоскопа:
А - работающего по теневому методу:
1— ультразвуковой генератор; 2 — излучатель; 3 — деталь;
4 — Ультразвуковые волны; 5 — приемник; 6 - дефект; 7 — индикатор;
Б - Работающего по методу отражения: 1— контролируемое изделие; 2 — приемная пластина; 3 — Элемент; 4 - усилитель; 5 — электронно-лучевая трубка; 6 —генератор; 7— генератор развертки; 8 — дефект; А — начальный импульс; В — отраженный импульс; С — Донный сигнал.
2. Дефектация типовых деталей.
Крепежные изделия.
Осмотром проверяют наличие дефектов поверхностей, состояние резьбы, наличие изгиба стержней.
Крепежные детали Бракуют:
- при наличии вмятин, забоин, выкрашивания;
- при срыве более двух ниток резьбы;
- изгибе стержней и заметном износе;
- при деформации или заметном увеличении отверстий для шплинтов
- при износе граней и углов гаек и головок болтов более допустимой величины:
Размер "под ключ", мм 5,5-10 12-17 19-30 32-50
Допускаемый износ, мм 0,25 0,50 0,60 1,00.
Износы граней, смятие углов болтов, гаек определяют измерением штангенциркулем размера "под ключ" и диагоналей.
Стопорные, замковые шайбы, стопорные пластины при ремонте бракуют.
Пружинные шайбы бракуют также при разводе концов менее полуторной ее толщины (нормальный развод равен двойной толщине) и увеличении зазора в стыке более допустимой величины:
Диаметр болтов
(шпилек), мм 6 8 10 12 14-16 18 20 24-27
Зазор, мм 1,0 1,25 1,50 1,75 2,0 2,25 2,50 3,0
Установочные штифты Бракуют, если ослабла посадка. Отверстие необходимо развернуть и установить вновь изготовленные ступенчатые штифты.
Состояние резьбы проверяют навертыванием (ввертыванием) резьбовых калибров (пробкой, кольцом). Резьбовые калибры-вставки КРМ-ТС (рис. 18) предназначены для контроля резьбовых отверстий с резьбой диаметром от 10 до 12 мм и от 27 до 45 мм. Новая гайка или резьбовой калибр должны плотно навинчиваться на всю длину резьбовой части вручную. Если калибр не проходит, это означает, что резьба вытянута и деталь выбраковывается.
Рис. Резьбовые калибры (пробки и кольца) и приемы измерения резьбы:
1 — проходное кольцо; 2 — болт.
При дефектации сборочных единиц, технологических комплектов, имеющих собранные резьбовые соединения, проверяют затяжку крепежных деталей и надежность их стопорения.
Гайки, болты крепежные Общего назначения, изготовленные из сталей марок 30—35 (СТСЭВ 3897—82), должны иметь следующие моменты затяжки (Мзат):
Номинальный диаметр
Резьбы, мм 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24
Мзат, Н∙м 6-8 14-17 30-35 55-60 80-90 120-140 160-190 230-270 302-360 420-480
Плотность посадки шпилек проверяют остукиванием.
Дребезжащий звук – шпильку вывернуть и посадку восстановить.
Подшипники качения.
Последовательность контроля:
- осмотр (наличие трещин, усталостных разрушений, забоин, вмятин, коррозии, износа);
- проверка на шум и легкость вращения,
- измерения радиального зазора и размера колец, измерение монтажной высоты конических подшипников.
Не Допускаются к сборке подшипники, имеющие:
- трещины или выкрашивание металла на кольцах и телах качения;
- цвета побежалости;
- выбоины и отпечатки (лунки) на беговых дорожках колец;
- очаги глубокой коррозии, чешуйчатые отслоения, раковины;
- трещины, забоины и вмятины на сепараторе, препятствующие плавному вращению колец;
- выступание роликов из-за наружного кольца в конических подшипниках (см. рис.19).
Рис. 19. Выступание роликов у конических подшипников.
Годные По результатам наружного осмотра Подшипники при вращении должны иметь ровный, без заедания, ход, сопровождающийся незначительным шумом.
Неравномерность вращения колец определяется в основном по отдаче в руку и имеет следующие причины:
- Рывки - наличие в подшипниках механических или абразивных частиц;
- Стуки — вмятины и коррозионные раковины на телах и дорожках
Качения, большой износ сепараторов.
При торможении, заедании подшипник следует еще раз промыть и повторить проверку. Если при повторной проверке дефект не исчезает, подшипник бракуют.
Контроль путем замеров.
Замеры проводят при температуре воздуха 18—20 °С.
Радиальные зазоры в шариковых (см. табл. 2) и роликовых радиальных подшипниках замеряют при помощи прибора КМ-1223.
Рис. Прибор КИ-1223 для измерения радиального зазора в подшипниках качения:
1— чугунная плита; 2 — конус;
3 — втулка; 4 — головка;
5 — мост; 6—винт; 7 — планка;
8 — зажим; 9 - направляющие;
10 — каретка; 11 — индикатор часового типа; 12 — винт; 13 — прямоугольный паз.
Технология измерения зазора:
- установить и закрепить подшипник;
- каретку 10 с индикатором 11переместить до упора стержня индикатора в наружное кольцо подшипника (стрелка индикатора должна повернуться на один – два оборота);
- закрепить каретку винтом 12;
- наружное кольцо подшипника переместить с усилием 50 – 100 Н вдоль ось стержня индикатора сначала в одну, а затем в противоположную сторону;
- по отклонению стрелки индикатора определить величину зазора;
- повернуть подшипник на 90о и повторить измерение.
Диаметры колец измеряют при наличии на их поверхности следов провертывания (светлые блестящие зоны, риски), следов коррозии, чернот, прижогов.
Номинальная величина радиального зазора шариковых и роликовых радиальных подшипников, в зависимости от номера, находится в пределах 0,010 – 0,058 мм. Значения допустимых размеров радиальных шарикоподшипников приведены в таблице 2.
Для роликовых радиальных подшипников соответствующих типоразмеров допустимые размеры аналогичны.
Таблица 2. Значения допустимых размеров радиальных шарикоподшипников.
| Номер подшипника По ГОСТ 3189 — 75 | Допустимое отклоне-ние диаметра колец от Номинального, мм | Допустимый радиальный зазор, мм | |
| Внутрен-него, | Наруж-ного | ||
| 104; 260—206; 300—306; 405; 406 107; 207 110—115; 208—217; 307—314; 408—412 118; 120; 122; 315; 316; 413 130; 218; 220; 226 | + 0,01 + 0,02 +0,02 +0,02 +0,02 | - 0,02 - 0,02 - 0,03 - 0,03 - 0,04 | 0,05 0,05 0,05 0,10 0,10 |
Шестерни.
Состояние рабочих поверхностей зубьев шестерен контролируют наружным осмотром, а износ зубьев, посадочных мест, шлицевых или шпоночных пазов — измерением.
Шестерни не допускаются к сборке при следующих дефектах:
- точечном выкрашивании металла на рабочей поверхности с общей площадью более 15 %,
- трещины и местное выкрашивание метала на рабочей поверхности с общей площадью более 5 % площади зуба,
- ступенчатой выработке по длине зубьев,
- микротрещинах у основания зуба,
- неравномерный износ зуба (конусность) более 0,05 мм на длине 10 мм (проверяют только у шестерен непостоянного зацепления),
- ослабла посадка венца шестерни на ступице.
Износ зубьев по длине определяют штангенциркулем.
Износ зубьев по толщине проверяют, измеряя длину общей нормали в трех местах, расположенных примерно под углом 120°.
Для измерения длины общей нормали применяют микрометрические зубомеры или индикаторные нормалемеры.
Микрометрический зубомер представляет собой обычный гладкий микрометр, измерительные губки которого выполнены в виде дисков. Микрометры изготовляют с пределами измерений 0—25, 25—50, 50—75 и 70—100 мм.
Индикаторный нормалемер Для контроля длины общей нормали работает по принципу относительных измерений, т. е. при помощи индикатора 1 указывает на отклонение фактической длины нормали от номинальной.
Приборы для измерения общей нормали:
А – микрометрический зубомер;
Б – индикаторный нормалемер:
1 – индикатор;
2 – кнопка отводного рычага;
3 – корпус;
4 – разрезнаяс амозажимающаяв тулка;
5 – трубка;
6 – переставная измерительная губка;
7 – подвижная губка.
Износ зубьев по толщине определяют также по результатам измерения толщины зуба по начальной окружности штангензубомером или шаблонами.
Штангензубомер
1 – шкала упора; 2,5 – нониус;
3 – упор; 4 – шкала для
Измерения толщины зуба;
Рис. Контроль зубьев шестерен
шаблоном:
А – годная; Б – брак.
Шлицевые и шпоночные соединения.
Контроль Шлицевых соединений производят поэлементно:
- диаметры,
- ширина впадины,
- толщина шлица.
Измерения выполняют индикаторными нутромерами, штангенциркулями или шаблонами для контроля шлицевых пазов.
Износ Шпоночных канавок по ширине контролируется калибрами для контроля шпоночных канавок.
Проверка шлицев шаблонами. Проверка шпоночного паза шаблоном.
Радиальное биение наружной поверхности шлицев на валах относительно посадочных поверхностей под подшипник качения допускается не более значений, указанных в таблице 3.
Таблица. Допуски радиального биения поверхностей шлицевых валов.
| Интервал размера между опорными базами, мм | Допуск, мм |
| Св. 50 до 120 » 120 » 250 » 250 » 400 » 400 » 630 » 630 » 1000 » 1000 » 1600 » 1600 » 2500 | 0,040 0,050 0,060 0,080 0,100 0,120 0,160 |
Отклонение от параллельности боковых поверхностей шлицев относительно оси вала не должно превышать 0,05 мм на длине 100 мм.
Валы и оси.
Визуально проверяют качество внешнего вида поверхностей валов (осей). На рабочих поверхностях валов и осей не допускаются трещины, забоины, вмятины, закаты, расслоения металла.
На переходных галтелях валов не допускаются риски, подрезка,
Резьбовые поверхности не должны иметь более двух сорванных ниток.
Проверяют биение вала (оси). Допускается радиальное биение посадочных поверхностей под подшипники качения относительно оси вала или оси не более значений, указанных в таблице 3.
Контроль осуществляют на приборе для проверки биения деталей в центрах и на роликах при помощи индикатора часового типа.
Размеры посадочных поверхностей под подшипники качения контролируют штангенциркулями, микрометрами, калибрами. Величина допустимого износа определятся исходя из технических требований к допустимой величине зазора или натяга.
Измерение диаметра посадочных поверхностей следует выполнять в различных плоскостях для выявления изменений формы: овальность, конусность, бочкообразность, седловитость.
Рис. Типичные изменения формы цилиндрических деталей при износе.
Рис. Места измерения диаметров посадочных поверхностей.
Пружины.
На сборку Не допускаются пружины при наличии на поверхности витков:
- проникающей коррозии, надломов, трещин, неровностей;
- неконцентричности витков, неравномерности шага витков более 20 %,
- непрямолинейности образующей пружины в свободном состоянии более 3 мм на длине 100 мм,
- неперпендикулярности опорных торцов и образующих пружин в свободном состоянии более 3 мм на длине 100 мм.
Упругость при сжатии до рабочей высоты не должна быть менее допустимых значений.
Для пружин, не контролируемых под нагрузкой, уменьшение (пружины сжатия) и увеличение (пружины растяжения) длины в ненагруженном состоянии допускается не более 5 % от указанной в чертеже.
Неперпендикулярность опорных торцов и образующей, а также непрямолинейность образующей проверяют угольником.
Под нагрузкой пружины контролируют на приборах МИП-100, МИП-10 или КИ-040А (рис.33). Измеряют усилие сжатия (растяжения) пружин до рабочей длины и сравнивают с допустимым усилием, значения которого для каждого наименования пружины приводятся в технических требованиях на капитальный ремонт шасси трактора или двигателя каждой марки.
Рис. Прибор для проверки упругости пружин:
| 1— станина; 2 — рукоятка; 3 — винт; 4 — зубчатая рейка; 5 — ползун; 6 — столик; 7,9 — скользящие грузы; 8 — весовой механизм; 10 — дополнительный груз. |
Манжеты резиновые армированные.
Рабочие поверхности А и Б и рабочая кромка должны быть гладкими и не иметь дефектов на следующем расстоянии от кромки: до 2 мм – для валов диаметром до 19 мм; до 2,5 мм – для валов диаметром от 20 до 52 мм; до 3 мм – для валов диаметром от 55 и выше.
На остальной части поверхности А и Б не допускаются вырывы, трещины, расслоения, заусенцы, включения.
Возвышений и углублений, превышающих по высоте 0,1 мм (для поверхности А) и 0,3 мм (для поверхности Б), должно быть не более 3 шт.
Нерабочая поверхность манжет не должна иметь расслоений, трещин, возвышений, углублений, превышающих по высоте 0,5 мм.
Рис. Манжеты резиновые армированные для валов:
А – однокромочные; Б – Однокромочные с пыльником;
1 – резина; 2 – каркас; 3 – пружина.
Предельные отклонения по наружному диаметру D и овальность диаметра D не должны превышать значений, указанных в таблице 4.
Таблица 4. Предельные отклонения по наружному диаметру D манжет и овальность диаметра D
Предельные отклонения высоты Н манжет не должны превышать значений, указанных в таблице.
| Таблица 5. Предельные отклонения высоты h манжеты | |
| Номинальная высота Манжеты h, Мм | Предельные Отклонения, мм |
| 5; 6; 7; 8 | 4-0,2 |
| 10; 12 | 4-0,3 |
| ±0,4 | |
| 18; 22 | ±0,6 |
Внутренний диаметр d манжет проверяют калибром. Наружный диаметр D, высоту h и h1 манжет проверяют калибром или штангенциркулем в трех диаметральных сечениях, равномерно расположенных по окружности. За окончательный результат принимают среднее арифметическое этих размеров.
Прокладки.
Толщина прокладочного материала Должна быть в пределах 0,8 – 1,0 мм, если другие размеры не указаны особо.
Неравномерность толщины прокладки допускается не более 0,1 мм по всей длине.
Поверхность прокладки должна быть чистой и ровной. Складки и морщины не допускаются.
Выступание прокладки за край сопрягаемых деталей не допускается.
Контрольные вопросы и задания.
1.Охарактеризовать содержание, цели и значение дефектации деталей и сопряжений.
2.Охарактеризовать особенности организации и технического обеспечения процессов дефектации в условиях специализированных ремонтных предприятий и ремонтных мастерских общего назначения.
3.Назвать основные правила распределения деталей в процессе дефектации по степени пригодности к дальнейшему использованию.
4.Охарактеризовать основные методы дефектации деталей, привести примеры.
5.Охарактеризовать содержание, цели и методику использования органолептических методов дефектации.
6. Охарактеризовать содержание, цели и методику использования инструментальных методов дефектации.
7. Охарактеризовать содержание, цели и методику использования физических методов дефектации.
8.Привести примеры, указать назначение и методику использования инструмента для контроля геометрических параметров деталей.
9.Привести примеры, указать назначение и методику использования физических методов дефектации деталей.
10. Раскрыть содержание технологии дефектации крепежных деталей.
11. Раскрыть содержание технологии дефектации подшипников качения.
12. Раскрыть содержание технологии дефектации шестерен.
13. Раскрыть содержание технологии дефектации шлицевых и шпоночных соединений.
14. Раскрыть содержание технологии дефектации пружин.
15. Раскрыть содержание технологии дефектации манжет резиновых армированных.