2336

сурсных сопряжений; повышается вероятность повреждений деталей в процессе разборки (повреждается до 15...20 % деталей).

Сборка отремонтированных агрегатов из трех групп обезличенных деталей: годных без ремонта, но имеющих допустимый износ, восстановленных и новых - приводит к возникновению дефектных типов сопряжений, что также отрицательно влияет на качество ремонта. Обезличивание деталей в ходе выполнения ремонтных работ является одной из причин полной неопределенности в ресурсах вновь собранных агрегатов.

Необезличенный метод ремонта характеризуется тем, что годные и восстановленные детали и сборочные единицы сохраняют свою принадлежность к определенному объекту ремонта. Этот метод ремонта практически исключает все недостатки обезличенного ремонта. Однако боязнь усложнения организации производства при этом методе на специализированных предприятиях с большим годовым объемом выпуска ограничивают сферу его использования. Применяется он, главным образом, в мастерских АТП при индивидуальном ремонте отдельных экземпляров автомобильной техники.

Исследованиями установлено, что применение на ремонтном заводе необезличенного метода ремонта двигателей ЗИЛ-130, поступивших в первый КР, позволяет снизить себестоимость и трудоемкость ремонта на 20...30 %, а средний ресурс увеличивается в 1,5 раза.

Текущий ремонт – ремонт, выполняемый для обеспечения или восстановления работоспособности объекта и состоящий в замене и (или) восстановлении отдельных частей (кроме базовых). ТР не является плановым мероприятием с фиксированной периодичностью и регламентированным содержанием; в большей мере он носит заявочный характер со случайным, обусловленным техническим состоянием объемом работ, а содержание его определяется по потребности. ТР должен обеспечить безотказную работу отремонтированных агрегатов, узлов и деталей на пробеге не меньшем, чем до очередного второго технического обслуживания.

В виде исключения допускается производство среднего ремонта (СР) автомобилей для случаев их эксплуатации в тяжелых дорожных условиях. СР автомобиля предусматривает: замену требующего КР двигателя; диагностирование Д-2 технического состояния автомобиля и одновременное устранение выявленных неисправностей агрегатов с заменой или ремонтом деталей; окраску кузова; других необходимых работ, обеспечивающих восстановление исправности всего автомобиля. Средний ремонт проводится с периодичностью свыше одного года. Нормативы и рекомендации по применению среднего ремонта автомобиля и его агрегатов разрабатываются с учетом достигнутого уровня надежности конкретного семейства подвижного состава.

Довольно часто применяется ремонт по техническому состоянию –

ремонт, при котором контроль технического состояния выполняют с пе-

11

риодичностью и в объеме, установленном в нормативно-технической документации, а объем и момент начала ремонта определяют состоянием объекта.

Технология ремонта автомобилей – это совокупность методов изменения технического состояния автомобилей и их составных частей, применяемых в процессе ремонта.

Всякому виду ремонта предшествует технический осмотр – контроль, осуществляемый в основном при помощи органов чувств и, в случае необходимости, средств контроля, номенклатура которых установлена соответствующей документацией.

Впериод между ремонтами объекты подвергают техническому обслуживанию (ТО), под которым понимается комплекс операций или операция по поддержанию работоспособности объекта при использовании его по назначению, ожидании, хранении и транспортировании. Данный вид работ носит планово-предупредительный характер и выполняется на протяжении всего периода эксплуатации машины в соответствии с требованиями эксплуатационной документации.

Внастоящее время капитальный ремонт автомобилей практически не применяется поэтому рассмотрим более подробно способы восстановления деталей автомобилей и их составных частей.

Восстановление деталей – это технологический процесс возобновления исправного состояния и ресурса деталей путем возвращения им утраченной части материала из-за изнашивания и (или) доведения до нормативных значений уровня свойств, изменившихся за время эксплуатации машин.

Процессы восстановления изношенных деталей являются одним из крупных резервов экономии и бережливости при ремонте машин.

При восстановлении детали обеспечивают нормативные значения функциональных и ресурсных показателей. Функциональные показатели характеризуют исправность детали, а ресурсные – степень восстановления технического ресурса. При восстановлении деталей, в том числе и их элементов, доводят до нормативных значений следующие показатели:

точность размеров и шероховатость рабочих поверхностей;

точность взаимного расположения и формы элементов;

сплошность, усталостную прочность, структуру и строение материала;

износостойкость трущихся элементов;

значение массы детали и ее распределение относительно осей вращения и инерции;

коррозионную стойкость.

Каждое свойство (показатель) является одной из характеристик качества восстановленной детали.

12

Точность размеров, взаимного расположения, формы и шероховатость рабочих поверхностей восстанавливают механической, химико-механичес- кой и другими видами обработки этих поверхностей, в большинстве случаев после нанесения восстановительных покрытий. Взаимное расположение рабочих поверхностей можно восстанавливать и пластическим деформированием материала детали путем ее правки.

Износостойкость трущихся поверхностей обеспечивают нанесением восстановительных покрытий необходимого состава и упрочняющими обработками (термической, химико-термической обработкой, поверхностным пластическим деформированием и др.).

Химический состав материала поверхностного слоя и его структура достигаются нанесением покрытий из соответствующих материалов в защитных или активных средах в заданных температурных условиях.

Чистоту поверхностей обеспечивают путем их очистки от эксплуатационных и технологических загрязнений. Наибольшую трудность представляет очистка поверхностей от прочносцепленных эксплуатационных загрязнений (накипи, нагара и асфальтосмолистых загрязнений).

Необходимого значения массы детали и ее распределения относительно осей вращения и инерции достигают установкой уравновешивающих грузов требуемой массы в определенных местах детали или соответствующим удалением части ее материала.

Коррозионную стойкость детали восстанавливают нанесением защитных покрытий или ее специальной обработкой.

В процессе контроля устанавливают соответствие фактических значений свойств восстанавливаемой детали их значениям, которые установлены нормативной документацией (технические требования на капитальный ремонт). На основании этого сопоставления принимают решение о годности детали.

Таким образом, восстановление деталей включает операции по их очистке, определению технического состояния, принятие решения о восстановлении, создание заготовок с припуском на восстанавливаемых поверхностях для термической (химико-термической) и механической обработки, обеспечение значения массы, ее уравновешивания, контроля и консервации.

Основное назначение восстановления и упрочнения заключается в обеспечении параметров детали в пределах, предусмотренных норматив- но-технической документацией.

Упрочнение деталей – это повышение сопротивляемости элементов этих деталей разрушению, остаточной деформации, коррозии или изнашиванию. Упрочняющие мероприятия выполняются путем нанесения износостойких, коррозионностойких покрытий, термической или химикотермической обработки, поверхностного или объемного пластического деформирования материала заготовки.

13

1.2. Причины достижения деталью предельного состояния

Детали поступают на восстановление с различными сочетаниями дефектов. Некоторые из этих сочетаний определяют предельное состояние детали. Знание природы достижения деталями предельного состояния позволяет обоснованно назначать мероприятия по повышению их долговечности.

Основная доля деталей в составе соединений с другими деталями достигает предельного состояния из-за изнашивания. В результате этого процесса происходят разрушение материала, отделение его от поверхности твердого тела и (или) накопление его остаточной деформации при трении. Указанные явления приводят к постепенному изменению размеров и (или) формы детали.

Взависимости от внешних воздействий на поверхность трения, состава

исвойств окружающей среды, свойств и структуры поверхностных слоев материалов и протекающих в них процессов характер и интенсивность разрушения поверхностей при трении различны. Рассмотрим основные виды изнашивания.

Ввиду сложности процессов, протекающих в поверхностных слоях твердых тел при изнашивании, невозможно предложить строгие единые классификационные признаки всего многообразия процессов изнашивания.

Наибольшее распространение получила следующая классификация видов изнашивания по характеру воздействия на поверхность трения и протекающих на ней процессов при эксплуатации машин:

1. Механическое изнашивание.

2. Коррозионно-механическое изнашивание.

3. Электроэррозионное.

Термины и определения в области изнашивания регламентированы ГОСТ 27674-88 «Трение, изнашивание и смазка».

Рассмотрим основные причины достижения деталью предельного состояния.

Абразивное изнашивание – механическое изнашивание материала в результате режущего или царапающего действия твердых тел или твердых частиц, твердость которых превышает твердость поверхности трения.

Абразивному изнашиванию подвержены детали и узлы трения большинства машин и оборудования, применяемых в транспортной технике.

Отличительным признаком абразивного изнашивания является участие в процессе трения твердых частиц, обладающих различной структурой, формой, размерами, твердостью, прочностью, незначительной сцепляемостью с трущимися поверхностями. Трение в присутствии абразивного материала характеризуется нестационарностью контактов твердых частиц с изнашивающейся поверхностью, широким спектром и высокой концентра-

14

цией напряжений, физико-химической активацией поверхностей твердых тел.

Гидроабразивное (газоабразивное) изнашивание – механическое изна-

шивание в результате ударного воздействия абразивных частиц на поверхность детали, увлекаемых потоком жидкости (газа).

Твердые частицы в потоке жидкости или газа изнашивают детали насосов, гидротурбин.

Гидроабразивное изнашивание происходит в условиях ударного воздействия твердых частиц на поверхность тела. В зависимости от свойств материалов и угла атаки абразивных частиц изнашивание может иметь природу хрупкого разрушения, микрорезания, пластического оттеснения, возникновения и роста микротрещин.

Кавитация – полость, пустота. Под кавитацией понимают явление образования в движущемся по поверхности твердого тела потоке жидкости полостей в виде пузырей, наполненных парами, воздухом или газами, растворенными в жидкости или выделившимися из нее, и их резкого захлопывания.

Кавитационное изнашивание – механическое изнашивание при относительном движении твердого тела и жидкости, при котором пузырьки газа захлопываются вблизи поверхности, что создает местное высокое ударное давление или высокую температуру.

Кавитационному изнашиванию подвержены гильзы и блоки цилиндров ДВС, детали насосов системы охлаждения автомобилей и др.

Изнашивание при заедании – изнашивание в результате схватывания, глубинного вырывания материала, переноса его с одной поверхности трения на другую и воздействия возникших неровностей на соединенные поверхности.

Изнашивание при схватывании проявляется при отсутствии смазочных пленок и поверхностных структур, локализующих линии пластического течения в тонких поверхностных слоях. В этих случаях плоскости максимальных напряжений распространяются в более глубокие от поверхности контакта слои и существенно увеличивают объем деформируемого материала. Разрушение материала происходит на значительной от поверхности глубине, а часть отделившегося материала налипает на поверхность соединенной детали. Если усилие сдвига превышает уровень движущихся сил, относительное движение деталей прекращается; происходит задир соединенной пары. Такой вид изнашивания является катастрофическим, приводящим к быстрому выходу из строя узла трения.

Результатом изнашивания при схватывании являются:

перенос материала – явление при трении твердых тел, состоящее в том, что материал одного тела соединяется с другим и, отрываясь от первого, остается на поверхности второго.

15

заедание – процесс возникновения и развития повреждений поверхностей трения вследствие схватывания и переноса материала (заедание может завершаться прекращением относительного движения);

задир – повреждение поверхности трения в виде широких и глубоких борозд в направлении скольжения.

Усталостное изнашивание – механическое изнашивание в результате усталостного разрушения при повторном пластическом деформировании микрообъемов материала поверхности трения (происходит как при качении, так и при скольжении).

Данный вид изнашивания характерен для узлов трения качения с начальным точечным или линейным контактом деталей: шариковых и роликовых опор, зубчатых зацеплений коробок и главных передач, кулачковых газораспределительных механизмов. Внешне изношенные поверхности имеют вид кратеров с рваными краями и грубой поверхностью. Материал отслаивается по площади, значительно превышающей площадку контакта. Усталостное изнашивание зубчатых колес обычно возникает вблизи полюса зацепления.

Результатом усталостного изнашивания является:

отслаивание – отделение с поверхности трения частиц материала в форме чешуек;

выкрашивание – образование ямок на поверхности трения в результате отделения частиц материала.

Коррозионно-механическое изнашивание – изнашивание в результате механического воздействия, сопровождаемого химическим и (или) электрохимическим взаимодействием материала со средой.

Многочисленные трущиеся детали и соединения узлов и деталей агрегатов автомобилей (цилиндропоршневой группы, кривошипно-шатунного механизма, системы питания, системы зажигания), оборудования химической, нефтедобывающей, горнорудной, металлургической, пищевой и других отраслей промышленности при эксплуатации находятся в контакте с коррозионно-активными средами (остатками кислот и щелочей). В качестве коррозионной может быть газовая и жидкостная среда, биологически активная среда.

Коррозионно-механическое изнашивание не является суммой процессов механического изнашивания пассивирующей пленки и анодного растворения металла на свежеобразованной поверхности, а представляет собой сложный процесс, в котором коррозионный и механический факторы взаимосвязаны.

Изнашивание при фреттинг-коррозии; фреттинг-коррозия – коррози-

онно-механическое изнашивание соприкасающихся тел при малых колебательных относительных перемещениях.

Для возбуждения фреттинг-коррозии достаточны перемещения поверхностей с амплитудой 0,025 мкм.

16

Примерами такого вида изнашивания являются: посадки с запрессовкой колец подшипников качения; поршневые пальцы, втулки горячей посадки; сопряженные поверхности вала со ступицами лопаток турбин; колесные бандажи; болтовые, клиновые и штифтовые соединения, рессоры автомобиля.

Окислительное изнашивание – коррозионно-механическое изнашивание, при котором преобладает химическая реакция материала с кислородом или окисляющей средой.

Окислительное изнашивание происходит в том случае, когда на соприкасающихся поверхностях образуются пленки окислов, которые в процессе трения разрушаются и вновь образуются; продукты изнашивания состоят из оксидов. От других видов коррозионно-механического изнашивания оно отличается отсутствием агрессивной среды, протекает при нормальных и повышенных температурах при трении без смазочного материала или при недостаточном его количестве. Интенсивность изнашивания может быть весьма значительной, но поверхности трения сохраняют малую шероховатость; это объясняется тем, что оксиды препятствуют схватыванию поверхностей. При комнатной температуре окисление поверхностей активизируется пластической деформацией, поэтому одним из способов борьбы с окислительным изнашиванием является создание поверхностей трения с высокой твердостью.

Эрозия – процесс поверхностного разрушения вещества под воздействием внешней среды. Эрозия имеет и более узкое понятие – разрушение поверхности материалов вследствие механического воздействия высокоскоростного потока жидкости, газа или пара. Разрушение металлов под действием электрических зарядов также относится к эрозии. Различают газовую, кавитационную, абразивную и электрическую эрозию. Каждый вид эрозии имеет подвиды, которые являются сочетанием отдельных видов, например, газовая эрозия может быть газоабразивной, газоэлектрической и т.д.

Электроэрозионное изнашивание – изнашивание поверхности в результате воздействия разрядов при прохождении электрического тока.

Изнашиванию подвержены контакты в системах зажигания и пуска автомобильных двигателей, в электронной аппаратуре автомобилей.

Водородное изнашивание – процесс разрушения элементов металлической поверхности деталей соединения (узла трения) в результате адсорбции металлом водорода, который выделяется в процессе трения в результате деструкции смазочных материалов, полимеров, воды. Водородному изнашиванию подвергаются гильзы цилиндров, поршневые кольца, тормозные барабаны и др.

17

1.3.Классификация способов восстановления деталей

Взависимости от физической сущности процессов, технологических и других признаков существующие способы можно разделить на десять групп (табл. 1.1).

Таблица 1 . 1 Классификация способов восстановления деталей

18

19

1.4. Разборка автомобилей и их агрегатов

Разборочный процесс – одна из особенностей авторемонтного производства. Он представляет собой совокупность различных операций по разъединению всех объектов ремонта до деталей в определенной последовательности.

Конечным продуктом разборочного процесса являются детали, которые в последующем используются в производстве без ремонта (60...70 %) или после их восстановления, поэтому при разборке автомобилей, их агрегатов и узлов необходимо обеспечить максимальную сохранность деталей. Годные детали обходятся производству примерно в 6...10 % от их прейскурантной цены, отремонтированные – в 30...40 %, а замена деталей – в 110...150 %.

Разборочный процесс включает в себя следующие виды работ: моечноочистные, собственно разборочные, подъемно-транспортные, по перемещению объектов ремонта и контрольно-сортировочные.

Разборка автомобилей при капитальном ремонте производится по следующей схеме: общая разборка автомобиля на агрегаты, узлы и детали; разборка агрегатов на узлы и детали; разборка узлов и сборочных единиц на детали.

Разборка автомобилей начинается со снятия капота, кузова, оперения, топливных баков, радиаторов, приборов, электрооборудования и топливной аппаратуры. Затем отсоединяют механизмы управления и пуска двигателя, выключения сцепления, рулевого управления, управления тормозами и др. После этого с рамы снимают двигатель, коробку передач и т.п. В последнюю очередь отсоединяют ходовую часть автомобиля (передний и задний мост) и не месте разборки остается одна рама.

Разборка автомобилей в зависимости от объема производства может быть организована на стационарных постах или на поточных линиях.

Пост – это часть производственной площади, предназначенная для выполнения определенных операций технологического процесса, на который имеется необходимое оборудование, приспособления и инструмент. На посту может быть одно или насколько рабочих мест.

20