Мураткин ОВ иРА для заочников / учебное пособ ОВДиРА

производственных условиях сдерживается трудностью изготовления специальных образцов и высокой стоимостью испытательного оборудования.

На практике среди количественных методов наибольшее распространение нашли методы Олларда, (рис. 7.25.), Жаке, штифтовой и клеевой пробы, метод среза и др. Все они основаны на определении силы, необходимой для отрыва или срезания покрытия от основы. Прочность сцепления определяют отношением модуля отрывающей или срезающей силы к площади контакта их граничных поверхностей.

Для оценки адгезионных свойств ионно-плазменных покрытий,

обладающих высокой твердостью и анизотропией свойств, широко используется склерометрический метод.

а б

Рис. 7.25. Схемы определения прочности сцепления покрытий с основным

металлом: а – методом Олларда; б – методом штифтовой пробы: 1 – покрытие;

2 – основной металл; 3 – матрица; 4 – штифт

Сущность метода заключается в определении площади сколов (рис. 7.26.),

которые образуются на поверхности детали при процарапывании покрытия ребром трехгранной пирамиды Берковича. Царапание покрытия производится до обнажения подложки при нагрузках 0,2 и 0,5 Н на приборе, который называется склерометром.

Прочность сцепления определяют по коэффициенту адгезии, который

рассчитывается по формуле

где SСК – площадь сколов; SЦ – площадь царапины.

Чем меньше площадь сколов, тем ближе коэффициент адгезии к 1, тем выше адгезионная прочность сцепления. С помощью коэффициента адгезии можно оптимизировать технологические параметры режима нанесения покрытия.

Рис. 7.26. Схема определения прочности сцепления покрытия с основным металлом склерометрическим методом: 1 – царапина; 2 – сколы

Для твердых покрытий, работающих в тяжелых условиях, весьма важными с точки зрения формирования эксплуатационных свойств являются характеристики вязкости и пластичности. При исследовании вязкости покрытий достаточно часто используют методику Палмквиста, которая заключается в определении длины микротрещин, которые возникают в углах отпечатка при вдавливании в покрытие индентора на приборе Виккерса. Вязкость рассчитывают по формуле

где W – среднеарифметическое значение вязкости, полученное при разных

нагрузках на индентор; Р – нагрузка; LC – среднеарифметическое значение длин трещин в углах отпечатка.

Пластичность материала покрытия оценивают с помощью коэффициента

пластичности kПЛ методом непрерывного вдавливания на приборе МТИ-2М.

Прибор изготовлен на базе твердомера типа ПМТ и позволяет автоматически регистрировать изменение свойств покрытия в диапазоне малых нагрузок (до

0,2 Н) по кинетической диаграмме вдавливания (рис. 7.27.).

По этой диаграмме определяют коэффициент пластичности kПЛ как

Рис. 7.27. Кинетическая диаграмма вдавливания индентора при определении пластичности материала покрытия

В большинстве случаев пористость покрытий контролируют коррозионными методами. Эти методы основаны на взаимодействии основного металла или подслоя с реагентом в местах сквозных пор, с образованием

хорошо видимых окрашенных соединений - продуктов химической реакции

(коррозии). Полученные таким образом отпечатки пор подсчитывают,

наблюдая их невооруженным глазом или с применением лупы. Среднее число пор на квадратном сантиметре поверхности вычисляется по формуле

где N – общее число пор на контролируемой поверхности; S – площадь контролируемой поверхности.

Согласно с требованиями ГОСТ это число не должно превышать 3 на 1 см2.

Для контроля пористости медных, никелевых, хромовых, оловянных,

свинцовых гальванических покрытий на деталях из стали применяют раствор следующего состава:

калий железосинеродистый – 3 г/дм3;

натрий хлористый – 10 г/дм3.

Коррозионные методы не годятся для контроля пористости износостойких хромовых покрытий, так как в них поры и каналы не являются сквозными и имеют большую извилистость и протяженность. Для контроля их пористости применяется метод контактных фотоотпечатков, сущность которого заключается в подсчете на фотобумаге количества отпечатков плато

(горизонтальных площадок), по которым определяют пористость. На поверхность покрытия наносится паста следующего состава:

сернистый натрий (20...50%-ный раствор) – 15 см3;

тальк – 10 г;

глицерин – 2 капли.

Для получения на фотобумаге четких отпечатков пасту тщательно уплотняют в каналах и порах и полностью удаляют с плато. Получение отпечатков на фотобумаге основано на взаимодействии сернистого натрия и бромистого серебра бумаги с образованием сернистого серебра, имеющего черный цвет.

Проверку качества восстановленных изделий осуществляют как непосредственные исполнители ремонтных работ, так и инженеры отдела технического контроля.

Примечательно, что при решении некоторых технических вопросов,

связанных с модернизацией объектов ремонта (например, частичного изменения конструкции отдельных узлов) непосредственное участие также принимают инженерно-технические работники отдела технического контроля. Это обстоятельство предъявляет особые требования к их квалификации. Поэтому штат отдела технического контроля, как правило, комплектуется из числа ремонтников, имеющих достаточную техническую подготовку и опыт ремонтных работ. По сравнению с работниками технического контроля, занятых в основном производстве, работники технического контроля по ремонту машин должны иметь более высокую квалификацию и более разностороннюю подготовку,

поскольку круг объектов контроля и технических вопросов, с которым им приходится иметь дело, значительно шире и разнообразнее, чем у первых.

Контрольные вопросы

1.Какая основная задача стоит перед операцией контроля качества восстановленных изделий?

2.Какие параметры восстановленных изделий подвергают контролю?

3.Какие методы контроля качества восстановленных изделий Вы знаете?

4.Как определяют качество наплавленного слоя восстановленных изделий?

5.Для чего необходимо контролировать уровень остаточных напряжений в восстановленных изделиях?

6.Какие методы используются для контроля прочности сцепления покрытий с основным металлом?

7.8.Сборка, обкатка и испытание машин и агрегатов

Сборка является заключительным этапом производственного процесса ремонта машин и агрегатов. Сборочные работы составляют, как правило,

большую долю в общей трудоемкости работ, выполняемых при ремонте. При этом в их составе значительное место занимают слесарные пригоночные работы. С

помощью пригоночных работ достигается необходимое взаимное положение узлов и в ряде случаев требующийся характер сопряжений и посадок. От качества пригоночных работ в большой степени зависят точность отремонтированной машины, жесткость и стабильность размеров ее конструкции. При этом качество пригоночных работ во многом обусловлено квалификацией, навыками и интуицией рабочих. Поэтому при ремонте машин качеству выполнения слесарных работ со стороны работников технического контроля уделяется большее внимание.

Технологический процесс сборки – это совокупность операций по соединению деталей в определенной последовательности с целью получения изделия, отвечающего заданным эксплуатационным требованиям.

Сборочная операция – это технологическая операция установки и получения соединений сборочных единиц (узлов) изделия. Сборку начинают с установки и закрепления базовой детали. Поэтому в каждой сборочной единице должна быть заранее определена базовая деталь, с которой начинают сборку изделия, присоединяя к ней другие детали и сборочные единицы.

По последовательности выполнения различают:

промежуточную сборку, под которой понимают сборку мелких элементов на слесарно - механических участках или сборку двух деталей перед окончательной обработкой;

узловую сборку, под которой понимают сборку сборочных единиц изделия;

общую сборку, под которой понимают сборку изделия в целом.

При сборке объекта ремонта большое внимание уделяется восстановлению

точности, заложенных конструктором размерных цепей.

Размерной цепью называют систему взаимосвязанных размеров (звеньев размерной цепи), определяющих относительное положение поверхностей детали,

деталей в узле или узлов в машине. В каждой размерной цепи один из размеров является замыкающим, а все остальные – составляющими. Замыкающим называют размер, величина которого в порядке выполнения технологических операций восстановления (изготовления) детали или сборки узла является функцией величин всех остальных размеров (составляющих). Составляющие размеры делятся на увеличивающие, которые при своем возрастании увеличивают замыкающий размер, и на уменьшающие, которые при своем возрастании уменьшают замыкающий размер. К точности замыкающего размера предъявляются особо высокие технические требования.

В процессе эксплуатации агрегатов установленная при их изготовлении точность размерных цепей нарушается вследствие изнашивания поверхностей или деформации деталей. Причем, как правило, в конкретной размерной или кинематической цепи изнашивание и деформация происходят у нескольких составляющих ее звеньев.

Восстановление точности размерной цепи (рис. 7.28.) сводится к восстановлению точности ее замыкающего размера, которое может быть выполнено тремя методами: путем восстановления всех изношенных звеньев до их первоначальных размеров и отклонений, заданных конструктором; методом компенсации износа посредством перераспределения допусков и отклонений между составляющими размерами; методом введения при ремонте компенсирующих звеньев.

Первый метод, очевидно, наиболее трудоемок и наименее технологичен, так как с увеличением деталей в размерной цепи уменьшается допуск на каждую деталь. Для его реализации весь объем работ, связанный с конструкторской,

технологической, организационной подготовкой изготовления новых деталей,

аналогичных изношенным звеньям, дополняется объемом работ, связанных с восстановительными операциями. Поэтому данный метод можно реализовать лишь в условиях крупносерийного или массового ремонтного производства или

когда иные методы восстановления точности размерной цепи неприемлемы из-за условия, например, сохранения ее кинематической точности.

а б

Рис. 7.28. Схема восстановления точности размерной цепи шкворневого соединения передней оси автомобиля ЗИЛ: а – шкворневое соединение б –

размерная цепь

В тех же случаях, когда выполнение последнего условия не обязательно, а

главным условием является достижение первоначальной точности замыкающего звена размерной цепи, применяют второй или третий методы.

Метод компенсации износа путем перераспределения допусков между составляющими размерами реализуется в два этапа. На первом этапе выполняется инженерный анализ размерной цепи, включающий: выявление замыкающего размера цепи; установление составляющих звеньев, подверженных механическому изнашиванию; выбор звена цепи, за счет которого можно восстановить ее точность; расчет номинального ремонтного размера звена,

изменением которого восстанавливается точность цепи.

В ремонтном производстве наиболее часто для восстановления точности размерных цепей применяют метод пригонки и регулирования, который предусматривает наличие в размерной цепи компенсирующего звена,

положение которого регулируется в процессе сборки (регулировка зазоров,

прокладки и т.п.). В этом случае инженерный анализ сводится к определению величины компенсатора.

Разработке технологических схем общей (рис. 7.29.) и узловой сборки (рис.

7.30.) предшествует изучение сборочных чертежей объекта ремонта, рабочих чертежей деталей, технических требований на сборку и приемку собираемых машин и агрегатов. На технологических схемах сборки каждый сборочный элемент изделия обозначается прямоугольником, разделѐнным на три части

(рис. 7.31.). Перед числовым индексом сборочной единицы изделия ставятся буквы сб (сборка) и номер порядка: 1сб, 2сб и т.д.

Рис. 7.29. Технологическая схема общей сборки агрегата

Процесс общей сборки изображают на схеме горизонтальной линией. Еѐ проводят в направлении от базовой детали изделия к собранному объекту.

В верхней части технологических схем в порядке последовательности сборки располагают условные обозначения всех непосредственно входящих в изделие деталей, в нижней части – сборочных единиц. На технологических схемах узловой сборки сборочные единицы разделяют на сборочные единицы высших порядков и детали.

Технологические схемы сборки по мере необходимости снабжают надписями – сносками, поясняющими характер сборочных работ (например, "Запрессовать", "Паять", "Клепать", "Регулировать" и др.) и выполняемый при сборке контроль (например, "Проверить зазоры" и др.). Контроль слесарных

работ осуществляют на предмет все ли работы выполнены и качество их выполнения.

Технологические схемы отражают возможность одновременной установки нескольких составных частей изделия на его базовую деталь (см. рис. 7.29,

точка А), что позволяет повысить эффективность и сократить длительность процесса сборки. В прямоугольнике, обозначающим сборочную единицу, в

части А указывается наименование элемента, в части Б – числовой индекс согласно спецификации, в части В – число элементов, входящих в данное соединение.

Рис. 7.30. Технологическая схема узловой сборки агрегата

После общей сборки проводят контроль агрегатов и машин с целью проверки комплектности, качества сборочных, регулировочных и крепежных работ.