4 Основные приемы выполнения слесарных работ по ремонту и сборке простых узлов при соединении болтами и валиками; основные механические свойства обрабатываемых материалов

Эффективность ремонтного производства определяется, в свою очередь, снижением затрат на ремонт и обслуживание, что возможно при переходе на систему ремонта по фактическому состоянию с использованием средств технической диагностики (ТД) и безразборных технологий. Применяемые средства ТД должны обеспечивать достоверность контроля, измерений или обследования объектов и позволять определить предполагаемые объемы ремонта оборудования на этапе диагностирования локомотива.

При эксплуатации ТПС основными типами дефектов, приводящими к выходу оборудования из строя, являются:

   - усталостные трещины, которые начинают развиваться на поверхностях деталей;

   - закоксованность или загрязненность отверстий, клапанов;

   - попадание посторонних объектов во внутренние полости агрегатов;

   - места ненормированного трения деталей, ослабление крепежа и т. д;

Для их выявления оптимален визуальный (оптический) контроль. Однако для осмотра труднодоступных узлов и деталей необходима полная или частичная разборка агрегата или узла, что понижает надежность изделия и приводит к дополнительным затратам.

С учетом зарубежного опыта перспективным является использование гибких эндоскопов. Их применение не требует особой подготовки и квалификации контролирующего персонала, а также увеличивает количество узлов и агрегатов, контролируемых по безразборной технологии, обеспечивая достаточную достоверность и информативность контроля. Это уменьшает простой локомотива на ремонте, повышает надежность агрегатов и узлов за счет исключения приработки деталей после ревизии, объективизацию определений объемов ремонта. Все эти факторы ведут к снижению эксплуатационных расходов на содержание ТПС.

Эндоскопы успешно применяют при проведении для осмотра и контроля, а также при проведении планового ремонта:

- узлов и деталей электровозов (экипажной части, автотормозного оборудования, тяговой зубчатой передачи и буксового узла, электрических аппаратов силовых цепей);

- узлов и деталей тепловозов (дизеля, рабочей камеры сгорания, гидромеханического редуктора, вспомогательного оборудования);

- узлов и деталей подвижного состава;

Основные механические свойства обрабатываемых материалов.

Основным потребительским требованием к конструкционным машиностроительным сталям и сплавам общего назначения является наличие определенного комплекса механических свойств с их заданным распределением по сечению изделия. Комплекс механических свойств, если не предъявляются какие-либо специальные требования, включает характеристики прочности, пластичности, удельной работы деформации и разрушения (ударной вязкости).

5 Основные сведения о допусках и посадках, квалитетах (классах точности) и параметрах шероховатости (классах чистоты обработки)

Допуски и посадки.

При сборке машин детали могут соединяться одна с другой подвижно или неподвижно. Размер, по которому происходит соединение одной детали с другой деталью, называют сопрягаемым размером. Размеры, по которым не происходит соединение деталей, называют свободными размерами. Например, диаметр вала и соответствующий размер отверстия в шкиве сопрягаемые размеры, а наружный диаметр шкива является свободным размером.

Для обеспечения взаимозаменяемости деталей достаточно изготовлять их с определенной точностью. Поэтому при изготовлении той или иной детали устанавливают допустимые отклонения ее размеров, при которых обеспечивается ее нормальная работа в машине. Эти отклонения размеров построены в определенной системе, которая называется системой допусков. Принято различать следующие размеры: номинальный, действительный, предельный. Все размеры на машиностроительных чертежах указываются в миллиметрах. Номинальным размером называется основной размер, определенный исходя из функционального назначения детали и служащий началом отсчета отклонений. Действительным размером называется размер, полученный в результате измерения, с допустимой погрешностью. Действительный размер детали часто не соответствует номинальному и имеет отклонения от него в сторону увеличения или уменьшения.

Предельными размерами называются размеры, между которыми должен находиться действительный размер. Из них больший размер называется наибольшим предельным размером, а меньший    наименьшим предельным размером. Алгебраическая разность между действительным и номинальным размерами называется отклонением. Отклонение является положительным (верхним), если действительный размер больше номинального, и отрицательным (нижним), если действительный размер меньше номинального.

Положительные и отрицательные отклонения являются предельными отклонениями и указываются на чертежах при номинальном размере.

Посадка характеризует тип соединения двух сопрягаемых деталей, вставленных одна в другую. Посадки разделяются на три группы: с натягом, с зазором.

Посадки с зазором обеспечивают свободное относительное перемещение сопряженных деталей. При таких посадках диаметр отверстия всегда больше диаметра вала.

Посадки с натягом обеспечивают прочное, неподвижное, соединение сопрягаемых деталей. При такой посадке диаметр отверстия меньше диаметра вала.

В переходных посадках в собранной паре деталей могут получаться как зазоры, так и натяги. Следовательно, тот или иной вид посадки зависит от наличия зазора или натяга между соединяемыми деталями.

Зазором называется положительная разность между диаметрами отверстия и вала, характеризующая свободу перемещения соединяемых деталей (размер отверстия больше размера вала).

Натягом называется отрицательная разность между диаметрами отверстия и вала до сборки, характеризующая их неподвижность после сборки (размер отверстия меньше размера вала).

Согласно ГОСТ 7713- 62 утверждены следующие наименования посадок и обозначения допусков валов и отверстий для 2-го класса точности; посадки с зазором: скользящая - С, движения - Д, ходовая - X, легкоходовая Л, широкоходовая Ш, теплоходовая ТХ; посадки с натягом: горячая Гр, прессовая Пр, легкопрессовая Пл; переходные: глухая Г, тугая Т, напряженная Н, плотная П. При изготовлении деталей пользуются двумя системами допусков, обеспечивающих тот или иной вид соединения: системой отверстия и системой вала.

Наибольшее применение находит система отверстия, так как при этой системе размеры отверстия для различных видов посадок одного и того же класса точности остаются постоянными, изменяются только размеры вала, который легче обработать с более высокой точностью и замерить, чем отверстие.

Квалитеты.

Под квалитетом понимают совокупность допусков, характеризуемых постоянной относительной точностью для всех номинальных размеров данного диапазона (например, от 1 до 500 мм).

Точность в пределах одного квалитета зависит только от номинального размера. Стандартом установлено 20 квалитетов: 01, 0, 1, 2, 3-18. Квалитет определяет допуск на изготовление, а следовательно, и соответствующие методы и средства обработки и контроля деталей машин. Наивысшей точности соответствует квалитет 01, а низшей - 18 квалитет. Значит, чем больше номер квалитета, тем больше допуск размера.

Квалитеты 01, 0, 1 предназначены для нормирования точности размеров плоскопараллельных концевых мер длины.

Квалитеты 2, 3, 4 для нормирования точности размеров гладких калибров-пробок и калибров-скоб, деталей измерительных приборов и инструментов.

Квалитеты 5 и 6 предназначены для нормирования точности размеров деталей высокоточных ответственных соединений (шпинделей прецизионных станков, шеек коленчатых валов и др.).

Квалитеты 7, 8 являются наиболее распространенными. Они предусмотрены для размеров точных ответственных соединений в машиностроении, например: деталей двигателей внутреннего сгорания, автомобилей, самолетов, металлорежущих станков.

По квалитету 9 преимущественно выполняют размеры деталей тепловозов, паровых машин, подъемно-транспортных механизмов, полиграфических, сельскохозяйственных машин.

Квалитет 10 предназначен для размеров неответственных соединений, например, для деталей тракторов, вагонов.

Квалитеты 11, 12 предназначены для нормирования точности размеров деталей, образующих неответственные соединения, в которых допустимы большие зазоры и их колебания, например, размеров крышек, фланцев.

Квалитеты 13 – 18 предназначены для неответственных размеров деталей, не входящих в соединения с другими деталями, т.е. для свободных размеров, а также для межоперационных размеров.

Параметры шероховатости

Стандартом предусматривается 6 параметров, которыми может пользоваться конструктор при установлении требований к шероховатости поверхности в зависимости от ее функционального назначения. Эти параметры дают возможность характеризовать практически все показатели качества изделий, зависящие от шероховатости поверхности и обеспечить значения выбранных параметров соответственно технологическим процессам.

Различают следующие параметры шероховатости,

высотные:

R_а - среднее арифметическое отклонение профиля;

R_z - высота неровностей профиля по 10 точкам;

R_max- наибольшая высота профиля;

шаговые:

S - средний шаг неровностей профиля по вершинам;

S_m - средний шаг неровностей профиля по средней линии;

высотно-шаговый:

t_р- относительная опорная длина профиля.