Лабораторная работа №2. Дефекты машин при ремонте, восстановлении и их диагностика

Цель работы: углубление и закрепление знаний по характерным дефектам агрегатов, узлов и деталей машин и методам их диагностики при ремонте и восстановлении.

Краткие теоретические сведения

1. Назначение и место диагностики в технологии ремонта и восстановления агрегатов, узлов и деталей машин

Назначение и место диагностики при ремонте и восстановлении изделий разного назначения определяется, прежде всего, требованиями ресурса и надёжности этих изделий в эксплуатации. Примером этого является выделение в отдельные группы следующих машин и агрегатов:

1. авиационная и ракетно-космическая техника;

2. наземные средства транспорта, в т.ч. трубопроводного, энергетические машины и аппараты;

3. почвообрабатывающие, строительные и т.п. технологические машины, аппараты и механизмы.

Приведённые три группы изделий имеют в значительной мере отличающиеся требования ресурса и надёжности в эксплуатации. Эти требования во многом и определяют:

− место диагностики на этапах ремонта и восстановления;

− методы и средства диагностики;

− объекты диагностики;

− долю расходов на работу по диагностике от общего объема расходов на ремонт и восстановление изделий, и другие условия.

Методы и средства диагностики в связи с решением задач ремонта и восстановления изделий с учётом требований ресурса и надёжности могут быть использованы:

− на стадии, предшествующей плановому ремонту;

− в технологиях ремонта и восстановления;

− на стадии испытаний и опытной эксплуатации изделий после ремонта.

Укрупнённая схема применения диагностики приведена на рис. 3.1

Применение диагностики на стадии, предшествующей плановому ремонту с позиции предстоящего ремонта, предусматривает решение задач:

− выявления дефектов на ранних стадиях их формирования;

− предотвращения катастрофических видов изнашивания и разрушения деталей;

− прогнозирования состава внеплановых ремонтно-восстановительных работ.

Диагностика на стадии испытаний и опытной эксплуатации изделий после ремонта и восстановления предусматривает:

− определение соответствия характеристик восстановленных деталей

эксплуатационным требованиями изделия;

− выявление дефектов связанных с восстановлением;

− сравнение фактической интенсивности изнашивания восстановленных деталей с прогнозируемой интенсивностью в соответствии с рис. 3.2

Применяемые методы диагностики в технологии восстановления и ремонта решают широкий круг задач на операциях обработки деталей, при контроле применяемых расходных материалов в технологиях восстановления, а также при аттестации средств контроля используемых в технологии восстановления и ремонта.

Рис.3.1 Схема применения средств и методов диагностики состояния изделий при ремонте и восстановлении.

Средства измерения и контроля, применяемые при ремонте и восстановлении, делятся на следующие группы:

− приборы для контроля геометрических характеристик, таких как, толщины стенок, наружных и внутренних размеров, отдельных наносимых и снимаемых слоёв материала, размеров износа, разрушения или деформации объектов и т.д.;

− средства для обнаружения дефектов типа нарушения сплошности, таких как трещины, поры, раковины и т.д.;

− приборы физико-механических и физико-химических характеристик, таких как, твёрдости пластичности, отклонений химического состава, состояния упрочнённых слоёв и т.п.

− средства технической диагностики для оценки состояния изделия в связи с возникновением разных дефектов, включая отклонения физико-механических свойств материалов изделий, нарушения сплошности, изменения размеров и формы детали в процессе эксплуатации изделия.

Рис. 3.2 Характерная закономерность изменения интенсивности изнашивания с участками приработки П, нормального и катастрофического изнашивания Н и К

Выявляемые дефекты и отклонения определяют выбор методов и приборов для их контроля. Вместе с тем, возможности каждого прибора охватывают ограниченный круг выявляемых дефектов и отклонений. Выбору средств и методов во многом способствует классификация дефектов и параметров, приведённая в табл. 3.1

Таблица 3.1

Классификация дефектов и параметров

Группы	Виды дефектов и параметров	Примеры дефектов и параметров
I II III IV	Нарушения сплошности Механические, физические, химические параметры. Отклонения размеров и формы объектов. Изменения параметров во времени и пространстве.	Поры, раковины, расслоения, трещины, царапины разрывы и др. Твёрдость, напряжения, структура, химический состав, предел прочности, предел текучести, характеристики пластичности и др. Высота, диаметр, толщина стенки, глубина поверхностного слоя, толщина покрытия и др. Увеличение механических напряжений, увеличение зазора, утоньшение стенки, развитие трещины во времени и т.д.

Вид намечаемого контроля при проектировании технологического процесса ремонта и восстановления изделия определяется:

− требованиями к детали в эксплуатации, включая требования надёжности и ресурса;

− выбранных видов операций технологического процесса;

− материала деталей и их свойств.

Задания и порядок выполнения работы

Задание 1. С использованием образцов изношенных деталей классифицировать виды дефектов на наружных и внутренних поверхностях деталей в соответствии с данными табл. 3.7

Таблица 3.7

Деталь			Материал
Отклонения размеров		Нарушения сплошности		Коррозия и т.п.

Задание 2. В соответствии с выявленными дефектами провести выбор методов контроля деталей. Результат работы привести в табл. 3.8

Таблица 3.8

Деталь			Материал
Методы контроля	Виды дефектов					Основание для выбора метода контроля
	Отклонения размеров	Нарушения сплошности		Прочие дефекты