Классификация дефектов деталей

Дефект – это каждое отдельное несоответствие продукции требованиям нормативной документации.

В процессе эксплуатации автомобилей в их деталях возникают различные дефекты. Они могут быть вызваны:

— ошибками конструирования деталей, узлов и сопряжений;

— нарушениями техпроцесса изготовления деталей и сборки узлов;

— нарушениями правил технического обслуживания автомобиля;

— отклонениями от технологии ремонта автомобилей;

— неправильной эксплуатацией автомобиля, а также естественные износы, потеря усталостной прочности и т.д.

Дефекты деталей ремфонда можно разделить:

По месту расположения:

— локальные (трещины, риски и т.д.);

— во всем объеме или по всей поверхности (несоответствия по химсоставу, по качеству обработки и т.д.);

— в ограниченных зонах объема или поверхности (зоны неполной закалки, местный наклеп, коррозионное поражение и т.д.)

По причинам возникновения:

— конструктивные – возникают из-за несовершенства конструкции и ошибок при конструировании;

— производственные – возникают при нарушении техпроцесса изготовления или восстановления деталей;

— эксплуатационные – возникают в результате изнашивания, коррозии, усталости и неправильной эксплуатации и техобслуживания.

По степени влияния на эффективность и безопасность использования автомобиля:

— малозначительные – существенно не влияют на использование автомобиля по назначению и его долговечность (вмятины в кузове и оперенье и т.д.);

— значительные – существенно влияют на использование и долговечность автомобиля (износ шин, поршневых колец, главного тормозного цилиндра и т.д.);

— критические – использование автомобиля невозможно и недопустимо (разрыв тормозного шланга, обрыв клапана, трещина в корпусе цилиндров и т.д.).

По условиям ремонта:

— устранимые дефекты – технически возможно и экономически целесообразно устранение дефекта;

К числу наиболее распространенных дефектов деталей относятся следующие:

1. Изменение размеров и геометрической формы рабочих поверхностей, которые возникают в результате их изнашивания, Например – изнашивание гильзы цилиндров и шеек коленвала. Внутренняя рабочая часть гильзы увеличивается по диаметру с искажением ее формы, которая принимает форму эллипса по окружности, а по длине — форму неправильного конуса. Неравномерность действия нагрузок вызывает неравномерный износ шеек коленвала.

2.Нарушение точности взаимного расположения рабочих поверхностей на детали – один из самых распространенных дефектов автомобильных деталей. Он характеризуется нарушением расстояния между осями цилиндрических поверхностей, параллельности и перпендикулярности осей и плоскостей, соосности цилиндрических деталей и т.д. Причинами возникновения этих дефектов являются:

— неравномерный износ рабочих поверхностей;

— внутренние напряжения, возникающие в деталях при их изготовлении;

— деформации от чрезмерных эксплуатационных нагрузок на детали и т.д.

Например: у коленчатого вала двигателя в результате деформации и неравномерного износа шеек могут возникать такие дефекты, как несоосность коренных шеек, не параллельность коренных и шатунных щек, не перпендикулярность фланца крепления маховика к оси коленвала, изменение радиуса кривошипа и др.

3. Механические повреждения возникают при воздействии на детали нагрузок в процессе эксплуатации, превышающих допустимые, а также в результате усталости материала. К ним относятся:

— трещины – возникают обычно в результате усталости материала деталей,

— работающих в условиях циклических знакопеременных нагрузок. Они появляются

— в деталях рамы и кузовов, и коленвалах, рессорах, поворотных цапфах и др.

— Они развиваются обычно в местах концентрации напряжений (у отверстий, в галтелях и т.д.). Размеры трещин по ширине колеблются в больших пределах от видимых невооруженным глазом до микроскопических..

— Поломки – возникают вследствие усталости материала и больших ударных нагрузок.

— Деформации – возникают в деталях в результате динамических нагрузок (коленвалы, шатуны, карданные валы, передние блоки мостов, детали рам и кузовов).

4. Коррозионные повреждения образуются на деталях в результате химического или электрохимического взаимодействия металла с коррозионной средой (детали кузова, поршни, клапаны, детали системы охлаждения и др.)

5. Изменение физико-химических свойств материала деталей выражается в снижении твердости и упругости свойств. Изменение свойств деталей может произойти в результате нагрева их в процессе работы до температур, влияющих на термообработку, а также в результате износа поверхностного слоя, упрочненного методами химико-термической обработки.

Например: перегрев двигателя вызывает западание поршневых колец из-за потери ими упругих свойств.

Упругие свойства деталей снижаются также вследствие усталостной прочности материала (пружины клапанов, рессоры и др.)

Детали автомобилей после мойки и очистки от загрязнения в соответствии с технологическим процессом подвергаются дефектации.

Дефектация деталей и сборочных единиц машин

Роль дефектации в обеспечении качества ремонта и классификация объектов.Дефектация определяет техническое состояние деталей и возможность их дальнейшего использования при ремонте.

В процессе дефектации производится сортировка деталей на три группы: годные, негодные и требующие ремонта.

Годные к дальнейшей эксплуатации детали направляют в комплектовочные кладовые или склады, а оттуда на сборку.

Негодные детали сдаются в металлолом.

Детали, требующие ремонта, после определения последовательности восстановления передаются в соответствующие участки или цеха.

Детали при дефектации помечают краской (на проверяемых поверхностях). Негодные изделия помечают красной краской, годные – зеленой, требующие ремонта – желтой.

Результаты дефектации фиксируются в дефектовочных ведомостях, где указывается количество годных, требующих ремонта и негодных деталей и узлов.

Дефектация производится в соответствии с требованиями технических условий на капитальный или текущий и средний ремонт. Эти требования излагаются в картах дефектации.

Методы дефектации зависят от конструкции, назначе­ния, технического состояния и характерных повреждений детали, узла или агрегата.

Дефекты в деталях изделий разделены на три группы по причи­нам, их вызывающим:

§ дефекты, связанные с аварийными повреждениями;

§ дефекты, связанные с длительной эксплуатацией;

§ дефекты, связанные с хранением.

Явные повреждения, а также поломки и т. п. обнаруживаются легко. Сравнительно просто оценить степень износа рабочих поверхностей путем обмера деталей измерительным инструментом (микрометр, штангенциркуль, индикатор и т. д.).

Значительно сложнее определить степень взаимного смещения поверхностей, возникающего как при длительной эксплуатации, так и при других повреждениях машины.

Особую сложность при ремонте представляет обнаружение микротрещин.

Последовательность дефектации:

1. Деталь подвергается внешнему осмотру с целью обнаружения явных дефектов (коррозия, трещины, вмятины и т. д.), а также дефектов с признаками явного брака (поломки, сколы, пробоины и т. п.).

2. Деталь проверяют на специальных приспособлениях и приборах для выявления микротрещин, определения степени смещения поверхностей относительно друг друга, измерения твердости, упругости и т. д.

3. Производится обмер рабочих поверхностей деталей.

Такая последовательность дефектации позволяет избежать лишних работ в тех случаях, когда деталь имеет признаки явных дефектов или брака.

Методы обнаружения трещин в деталях и узлах. В практике ремонта для обнаружения трещин и других пороков применяют следующие методы:

§ ультразвуковой и др.

Первые четыре метода применяют только для обнаружения трещин. Остальные являются универсальными и позволяют обнаружить на деталях не только трещины, но и внутренние пороки металла (поры, раковины и т. п.).

Метод гидравлических испытанийприменяют при обнаружении трещин в полых деталях (баки, головки блоков, радиаторы, трубопроводы и т. д.).

При испытании полости деталей заполняют водой или дизельным топливом, создают заданное техническими условиями давление и затем, после выдержки, осматривают деталь или узел. О наличии трещин судят по подтеканию жидкости. Трещины можно обнаружить, используя сжатый воздух. Внутренние полости заполняют сжатым воздухом, а баки погружают в ванну с водой. Выходящий из трещины воздух обнаруживается по пузырькам над поверхностью воды. Как правило, давление при опрессовке в 1,5…2 раза превышает рабочее давление детали. Понятно, что этим методом можно обнаружить сквозные, сравнительно большие трещины.

Метод керосиновой пробызаключается в следующем. Поверхность проверяемой детали смачивают керосином, после выдержки в течение 1…2 мин эту поверхность насухо протирают и покрывают мелом. Керосин, проникший в трещины, выступает на поверхность мелового покрытия, четко определяя границы трещины. Этот метод очень прост, не требует специального оборудования и поэтому широко используется, особенно при проверках рам. Однако с помощью такого метода невозможно выявить трещины шириной менее 0,03…0,05 мм.

Метод красокоснован на способности красок к взаимной диффузии. Для обнаружения трещин поверхность детали обезжиривают бензином и покрывают красной краской, которую через 5…6 мин смывают растворителем. После этого поверхность покрывают белой краской. Красная краска выступает из трещины и окрашивает белое покрытие, обрисовывая границы трещины. Метод красок позволяет обнаруживать трещины шириной не менее 0,01…0,03 мм и глубиной до 0,01…0,04 мм.

Люминесцентный методдефектоскопии основан на способности некоторых веществ светиться под воздействием ультрафиолетовых лучей (люминофоры).

Для выявления трещин на поверхность детали наносят люминофор. После выдержки 5…6 мин люминофор с поверхности удаляют, затем наносят слой талька с целью извлечения люминофора из трещины. Впитанное тальком флюоресцирующее вещество ярко светится в ультрафиолетовых лучах.

Контроль деталей на отсутствие трещин этим методом производят на специальных люминесцентных дефектоскопах.

В качестве источника ультрафиолетовых лучей применяют ртутно-кварцевые лампы.

В качестве люминофоров используют твердые или жидкие вещества. Из твердых чаще всего применяются проявляющие порошки окиси магния, углекислого магния или их смесь. Порошки втираются в полость возможного дефекта, где и остаются. Предпочтительным является применение жидких люминофоров, так как они легко про­никают в полость трещины.

Люминесцентный метод позволяет выявить только поверхностные дефекты. Этот метод применяется для обнаружения трещин в деталях из любых материалов, включая немагнитные, для которых невозможно использовать более эффективные методы магнитной дефектоскопии. Люминесцентный метод дает возможность выявить трещины шириной до 0,01 мм и глубиной 0,03…0,04 мм.

Метод намагничивания.Этот метод требует предварительного намагничивания деталей. Магнитные силовые линии, проходя через деталь и встречая на своем пути дефект, огибают его как препятствие с малой магнитной проводимостью. При этом над местом трещины или раковины образуется поле рассеяния. Такую неоднородность магнитного поля обнаруживают частицами магнитного порошка, содержащегося во взвешенном состоянии в жидкости. Магнитный порошок из жидкости, которой поливают намагниченную деталь, втягивается к месту рассеяния магнитного поля и осаждается, обозначая место расположения трещины. Дефект выявляется наиболее отчетливо в том случае, когда трещины на рабочей поверхности ориентированы перпендикулярно направлению магнитных силовых линий.

Метод магнитной дефектоскопии достаточно чувствителен. Он позволяет выявить трещины шириной до 0,001 мм и другие дефекты (раковины, пустоты), расположенные под поверхностью детали на глубине до 15 мм.

Ультразвуковой методобнаружения трещин основан на способности ультразвука при прохождении через металл деталей отражаться от границы раздела двух сред, в том числе и от дефекта. В зависимости от способа приема сигнала, поступающего от дефекта, различают два основных метода ультразвуковой дефектоскопии: метод подсвечивания и импульсный.

Метод подсвечивания основан на улавливании звуковой тени за дефектом. В этом случае излучатель ультразвуковых колебаний находится по одну сторону дефекта, а приемник – по другую, что не всегда удобно. Поэтому наибольшее применение получил метод импульсный (ультразвуковая локация). Реализация такого метода не требует излучателя и приемника. Излучатель работает импульсами: вслед за посылкой сигнала он автоматически переключается в режим приема отраженных сигналов.

Проверка взаимного расположения поверхностей деталей. Взаимное расположение поверхностей деталей при эксплуатации машин изменяется вследствие неравномерного износа, остаточных деформаций или аварийных повреждений. Это приводит к ухудшению условий работы деталей и узлов, появлению ударных нагрузок, нарушению условий смазки и т. п. Поэтому при дефектации деталей обязательно проверяют точность взаимного расположения поверхностей деталей.

В технических условиях на ремонт техники взаимное положение деталей определяется следующими параметрами:

§ точностью расстояния между осями цилиндрических поверхностей или между плоскостями;

§ точностью углового расположения поверхностей или их осей;

§ допустимой непараллельностью или неперпендикулярностью осей (плоскостей) между собой, которая задается на определенной длине;

§ допустимой несоосностью (неконцентричностью) цилиндрических поверхностей, задаваемой в виде биения одной поверхности относительно другой;

§ допустимым несовпадением оси отверстий под подшипники с плоскостью разъема картеров и др.

Проверка взаимного расположения рабочих поверхностей осуществляется, как правило, с помощью специальной оснастки. Такую оснастку инструментальная промышленность массово не выпускает из-за конструктивного многообразия проверяемых деталей.

Детали топливной и гидравлической аппаратуры подбираются в сопряжения с высокой степенью плотности. Поэтому при дефектации часто не измеряются размеры каждой поверхности, а контролируется плотность сопряжении. Для замера плотности используется как гидравлический, так и пневматический принципы замера. Наиболее перспективен последний.

Пневматические длиномеры используются не только для измерения плотности, но также для контроля линейных размеров и рабочих поверхностей, изготавливающихся с высокой точностью.