Читайте также:
|
Сущность процесса очистки и ее цель Процессом очистки называется процесс удаления загрязнений с поверхностей объектов очистки с помощью химического, физико-химического, теплового и механического воздействия.
Целью очистки в процессе ремонта машин является:
— обеспечение качества ремонта, высокой производительности труда ремонтников, культуры производства и выполнение санитарно-гигиенических требований;
—обеспечение возможности измерения геометрических и физико-механических параметров деталей;
— подготовка деталей для нанесения на них защитных покрытий;
— исключение или значительное сокращение коррозии деталей а период нахождения машин в ремонте;
—обеспечение требуемой чистоты поверхностей деталей при сборке агрегатов, узлов и систем.
Очистные работы представляют собой сумму многостадийных операций очистки объектов ремонта. Известно, что в результате работы и контактирования с окружающей средой детали машин покрываются загрязнениями, ухудшающими эксплуатационные характеристики машин: снижается мощность двигателей, эффективность фильтрующих элементов, работы радиаторов, увеличивается расход топлива и масел, в узлах трения возрастает абразивное изнашивание и в результате изменяются посадки в сопряжениях деталей. Все эти явления приводят к снижению надежности машин.
При некачественной очистке деталей в процессе сборке дизелей снижается их послеремонтный ресурс на 20-30%.
Для практических целей загрязнения делят на две разновидности (см. рис.2. 4.1).
Загрязнения наружных поверхностей (почвенные частицы, растительные остатки и др.) имеют слабые когезионно-адгезионные связи. Основным моющим реагентом для их удаления служит вода.
Загрязнение внутренних поверхностей (масла, смолистые отложения и др.) отличаются значительными когезионно-адгезионными связями, и для их удаления применяют водные растворы технических моющих средств (ТМС).
Загрязнения объектов ремонта, встречающиеся на деталях, узлах, агрегатах и машине, классифицируются по двум основным признакам: по химическому составу и по характеру процессов, происходящих при загрязнении.
По химическому составу загрязнения подразделяются на три группы:
органические, неорганические и смешанные.
К органическим загрязнениям относятся: масла, жиры, пленки высокомолекулярных веществ: клеев, каучука, лакокрасочных материалов.
К неорганическим загрязнениям относятся: пыль, влага, продукты коррозии.
 |
 |
Рис.2..4.1 Классификация загрязнений и моющих реагентов для их
удаления
Смешанные загрязнения образуются из веществ обеих указанных групп, а также консистентных смазок, уплотнительных материалов, притирочных паст и т.п.
По характеру процессов, происходящих при загрязнениях, они подразделяются на две группы: загрязнения, отложение которых на поверхностях деталей не сопровождается какими-либо химическими превращениями самих загрязнений, и загрязнения, отложение которых сопровождается их химическим превращением.
К первой группе относятся все перечисленные выше загрязнения, за исключением лакокрасочных материалов и продуктов коррозии. Ко второй группе относятся нагары и лаковые отложения в двигателях, а также пленки клеев и лакокрасочных материалов.
Классификация встречающихся загрязнений на объектах ремонта приведена на рис.2.4.2. Они могут быть подразделены на две большие группы:
— эксплуатационные;
— технологические;
На первоначальной стадии ремонта приходится удалять загрязнения первой группы, т. к. они вызывают значительные затруднения в проведении технологического процесса ремонта.
1. ДОРОЖНАЯ ГРЯЗЬ. Накапливается в основном в ходовой части машин. Адгезия мелких частиц загрязнений, особенно к шероховатой поверхности, довольно значительна. Однако удаление таких загрязнений незатруднительно и зачастую производится пароводоструйным способом.
2. РАСТИТЕЛЬНЫЕ ОСТАТКИ. Образуются в основном во внутренних полостях, бункерах и емкостях (растения, смешанные с почвой). Сложность их удаления – это труднодоступность к местам их скопления.
3. ОСТАТКИ ПЕРЕВОЗИМЫХ ГРУЗОВ (ядохимимикаты, нефть) Минерально – органический комплекс из различных загрязнений (масла, смазка, дорожная грязь, ржавчина, старая краска и др.) в смеси с ядохимикатами и нефтью. Их количество при нормальной эксплуатации машин составляет до 26 мг/см2 поверхности.
4. МАСЛЯНИСТО-ГРЯЗЕВЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ. Образуются при оседании дорожной грязи и пыли на загрязненные маслом детали или наоборот.
Рис.2.4.2 Классификация загрязнений объектов ремонта
В среднем величина адгезии маслянисто – грязевых отложений к поверхности составляет 0,05-0,20 кгс/см2.
5. ЛАКОКРАСОЧНЫЕ ПОКРЫТИЯ. Как требующая замены, защитная пленка, удаляется при капитальном ремонте концентрированными щелочами, растворами и специальными смывками.
6. ПРОДУКТЫ. КОРРОЗИИ. Химические или электрохимические разрушения металлов и сплавов. Пленка красно-бурого цвета на поверхности стальных и чугунных металлов – гидрат окиси железа, растворяющийся в кислотах и незначительно в щелочах и воде. Алюминиевые детали также подвержены коррозии в виде серовато-белого налета – гидрата окислов.
7. НАКИПЬ. Образуется на стенках водяной рубашки двигателя и радиатора в результате использования жесткой воды. Накипь нарушает нормальную работу двигателя, затрудняя теплообменные процессы.
Образование накипи происходит при выпадении содержащихся в воде солей кальция и магния. Жесткость воды выражается в миллиграмм–эквивалентах на литр (мг-экв/л).
Различают накипи:
- карбонатную;
- сульфатную;
- силикатную;
- смешанную, содержащую все вышеуказанные соли.
Одновременно с накипью в системе охлаждения двигателей образуются илистые отложения (песок, глина, микроорганизмы, остатки растений и продукты коррозии).
В результате образования гальванических пар “металл - накипь” под слоем накипи возникают очаги язвенной коррозии, разрушающей металл вплоть до сквозных раковин.
Образование накипи предупреждается применением специально подготовленной охлаждающей жидкости.
8. МАСЛА И СМАЗКИ. Наиболее распространенный вид загрязнений двигателей. Смазочные материалы при работе двигателя претерпевают значительные изменения, вызываемые процессами "старения" – окисления и полимеризации, зависящей от температурно-временных факторов работы.
9. НАГАРЫ – твердые углеродистые вещества, оседающие на стенках камеры сгорания ДВС, поршнях, клапанах, распылителей форсунок, выхлопных коллекторах. Нагар образуется при сгорании топлива и масла в зоне высоких температур, путем выделения твердых, частиц, прилипающих к тонкой пленке высокомолекулярных соединений нефти и масла. На процесс образования нагара влияет качество ГСМ.
10. ЛАКОПОДОБНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ – лаковые пленки – особый вид углеродистых отложений, которые образуются в результате термического окисления масляных слоёв небольшой толщины. Масло, попадая на нагретые поверхности деталей в виде тонкой плёнки, сгорает и выделяет мелкие углеродистые частицы (1мкм).
Эти частицы, осаждаясь на поверхности деталей, и образуют лаковые пленки. Они в основном отлагаются на поршнях, шатунах и противовесах коленчатых валов ДВС и прочно там удерживаются.
11. АСФАЛЬТО-СМОЛИСТЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ (ОСАДКИ) - это липкая, мазеобразная масса, откладывающаяся в двигателях внутреннего сгорания. Они состоят из продуктов окисления нефти, масла и топлива, а также сажи, воды и частиц износа.
Установлено, что в отдельных двигателях накапливается до 400-500 г осадков, в основном в поддоне картера, маслопроводах, клапанной коробке, на масляном фильтре, стенке маслоприемника, в маслоочистительных отверстиях шеек коленчатых валов.
Технологические загрязнения образуются на деталях как при их изготовлении, так и в процессе ремонта и сборки. Их характер зависит от особенностей технологических процессов изготовления и восстановления деталей, уровня культуры производства и пр. Около половины всех погрешностей, обнаруживаемых после сборки машин, вызывается недостаточным соблюдением чистоты на рабочих местах, из-за специфических особенностей загрязнений и трудностей проведения надлежащего контроля. Наибольшую трудоемкость с точки зрения удаления загрязнения представляет очистка деталей от доводочных паст. Из деталей топливной аппаратуры наиболее высокого качества очистки требуют прецизионные детали дизельных двигателей (плунжерные пары, нагнетательные клапаны и распылители форсунок). Не полностью удаленные с поверхностей обработанных деталей абразивные зёрна, содержащиеся в доводочных пастах, приводят к интенсивному износу в сопряжениях прецизионных узлов.
На рис.2.4.3 приведены размеры мельчайших механических включений, которые могут находиться в топливе, и величина зазора между плунжером и втулкой.
Высокая точность и малая шероховатость рабочих поверхностей прецизионных деталей топливной аппаратуры достигаются путем выполнения ряда последовательных доводочных операций, неизбежно сопровождающихся загрязнением деталей абразивным зерном, содержащимся в доводочных пастах. После каждой операции доводки следует контроль деталей по точности размеров и формы, требующий тщательной предварительной промывки загрязненных поверхностей.
Проведённые исследования и опыт практики свидетельствуют, что только за счёт улучшения качества очистки и мойки повышается ресурс отремонтированных агрегатов и узлов на 25…30%, а производительность труда на 15…20%. Значительно улучшается культура производства и экология.
 |
Способы мойки и очистки деталей машин. При выборе рационального способа удаления того или иного вида загрязнения и необходимых моющих средств следует пользоваться нормативно-технической, справочной литературой и рекомендациями. Основные существующие и широко используемые в ремонтном производстве методы и способы очистки приведены на рис.2.4.4.
Наиболее простыми, давно применяющимися в ремонтном производстве методами очистки являются механические. Они используются в основном для очистки неответственных деталей или деталей, механическая обработка которых не представляет опасности с точки зрения нарушения их прочности или состояния рабочей поверхности.
При выборе способа очистки деталей и сборочных единиц и организации процесса очистки наиболее важными факторами являются свойства материала деталей, масса и габаритные размеры. Зачастую причиной выбраковки деталей являются механические повреждения поверхностей в результате соударения (особенно для прецизионных деталей) и коррозионного разрушения или взаимодействии агрессивных моющих и очищающих сред, обладающих различными физико-химическими свойствами.
Применение для очистки деталей растворителей и специальных моющих средств, оказывающих физико-химическое воздействие на загрязнение, широко распространено на ремонтных предприятиях. Однако эти методы отличаются не большой производительностью и не позволяют удалять загрязнения типа нагаров и лаковых пленок. Электрохимическая очистка применяется в основном перед нанесением гальванических покрытий.
Большие перспективы для интенсификации процесса очисти деталей имеют ультразвуковые технологии, которые по степени очистки при одинаковых затратах времени на процесс значительно превосходят широко используемые в ремонте технологии и способы (Рис.2.4. 5).
Наиболее простым, давно применяющимся в ремонтном производстве методами очистки являются механические. Они используются в основном для очистки несоответственных деталей или деталей, механическая обработка которых не представляет опасности с точки зрения нарушения их прочности или состояния рабочей поверхности.
При выборе способа очистки деталей и сборочных единиц, организация процесса очистки наиболее важными факторами являются свойства материала детали, масса и габаритные размеры. Зачастую причиной выбраковки деталей являются механические повреждения поверхностей в результате соударения (особенно для прецизионных деталей) и коррозионного разрушения при взаимодействии агрессивных моющих и очищающих сред, обладающих различными физико-химическими свойствами.
Применение для очистки деталей растворителей и специальных моющих средств, оказывающих физико-химическое воздействие на загрязнение, широко распространенно на ремонтных предприятиях. Однако эти методы отличаются небольшой производительностью и не позволяют удалять загрязнения типа нагаров и лаковых пленок. Электрохимическая очистка применяется в основном перед нанесением гальванических покрытий.
Большие перспективы для интенсификации процесса очистки деталей имеют ультразвуковые технологии, которые по стенки очистки при одинаковых затратах времени на процесс значительно превосходят широко используемые в ремонте технологии и способы.
Очистка ремонтируемых объектов с использованием жидких сред сопровождается накоплением в последних удаляемых загрязнений. При этом очищающая среда постепенно теряет свое моющее действие. Отработанные моющие растворы подлежат регенерации. На рисунке 2.4.6 показана схема замкнутой технологии очистки загрязненных объектов с устройством для регенерации очищающей среды.
|
|
Рис.2.4.5 Схема замкнутой технологии очистки загрязненных объектов
В настоящее время еще отсутствуют строго обоснованные соотношения между загрязненностью деталей поступающих на сборку, и ресурсом соответствующих машин и агрегатов, но связь между качеством очистки деталей машин при ремонте и их надежностью в процессе эксплуатации никем не отрицается.
Технологические процессы очистки объектов пронизывают весь производственный процесс предприятий. При этом на каждой стадии очистки необходимо удалять специфические загрязнения, отличающиеся составом, прочностью и адгезией к металлической поверхности.
Чистота поверхности. Основным признаком чистоты поверхностей деталей является такое состояние, когда на них остается допустимое для последующих операций количество загрязнений.
Ряд деталей в процессе ремонта не требуют абсолютной чистоты, так как это не вызывается технологической необходимостью, а процесс излишней очистки увеличивает себестоимость ремонта.
С учетом особенностей работы и назначения деталей разных механизмов можно определить три категории очистительных работ, отличающихся количеством остающихся загрязнений: макроочистка, микроочистка, активационная очистка.
МАКРООЧИСТКА – удаление крупных загрязнений, затрудняющих разборку, дефектацию и механическую обработку.
МИКРООЧИСТКА – производится для удаления следов загрязнений, оставшихся после макроочистки и легких загрязнений производственного происхождения.
Микроочистка производится при подготовке поверхностей к нанесению лакокрасочных покрытий на финишных операциях сборки узлов, агрегатов и двигателей.
АКТИВАЦИОННАЯ очистка в ремонтном производстве самостоятельного значения не имеет и служит промежуточной операцией травления слоя металла, глубиной 2 – 15 мкм, перед нанесением электролитических покрытий.
Степень загрязнения при этом необходимо доводить до уровня шероховатости (чистоты) в пределах 0,25 мкм, Rz 40 количество загрязнений не должно превышать 1,25 – 0,25 мг/кв2. Контроль остаточной загрязненности чаще производится весовым, бальным, флуоресцентным методами или смачиванием водой.
Значительное влияние на выбор способа очистки оказывает требование остаточной загрязненности очищаемой поверхности. Количественное значение остаточной загрязненности определяется техническими требованиями на ремонт. Например, применительно к сборочным операциям допустимое количество загрязнений не должно превышать 0,10 – 0,15 мг/см2, при окраске 0,005 мг/см2, при дефектации 1,25 мг/см2, при шероховатости поверхности Rz до 10 мкм. Требования к качеству очистки поверхности при подготовке к окраске и методика определения остаточной загрязненности изложены в ГОСТ 9.402-80.
Для контроля остаточной загрязненности поверхностей применяют различные методы: весовой, визуальный, люминесцентный, смачивание водой. При весовом методе остаточную загрязненность определяют взвешиванием до и после очистки. Визуальный метод осуществляется протиранием определенных участков поверхности белой тканью или фильтрованной бумагой с последующим сравнением загрязненности этих материалов с условной шкалой по пятибалльной или по десятибалльной градации.
От степени загрязненности поверхности зависит распределение слоя воды на поверхности детали. Если поверхность чистая, то вода распределяется на ней ровным слоем без разрывов. Люминесцентный метод контроля основан на свойстве масел светиться под действием ультрафиолетовых лучей. По величине и интенсивности светящейся поверхности оценивают степень загрязненности поверхности детали.
Ультразвуковая очистка. Физические основы. Применительно к технической эксплуатации и ремонту машин наиболее перспективно применение ультразвуковых технологий при разборке (а в дальнейшем и сборке) и очистке. Согласно нормативным документам (Положение о ТО и ремонте подвижного состава, Типовые нормы времени и т.д.) на разборочно-очистные операции приходится до 30 – 40 % трудоемкости, причем эти работы слабо механизированы и опасны для исполнителей и окружающей среды.
Эффективность ультразвуковых технологий по сравнению с традиционными методами складывается из:
· сокращения продолжительности проведения работ;
· повышения качества и результативности (качество очистки возрастает в 30 – 40 раз, сохранение для повторного использования при восстановлении до 60 – 70% деталей);
· сокращения ручного труда и улучшения условий работы исполнителей;
· повышения общей культуры при выполнении разборочно-очистных операций.
Одним из наиболее эффективных способов очистки деталей является ультразвуковой способ, получивший широкое распространение в различных отраслях промышленности в условиях основного производства. Высокое качество очистки при минимальных затратах времени на процесс, замена ручного труда, возможность исключения из технологического процесса пожароопасных и токсичных растворителей – вот основные преимущества ультразвуковой очистки перед другими методами удаления загрязнений.
Особую сложность представляет очистка деталей топливной аппаратуры дизельных и карбюраторных двигателей, что обуславливается наличием на деталях трудноудаляемых загрязнений типа нагаров и лаковых отложений, конструктивной сложностью очищаемых деталей и высокими требованиями к качеству очистки.
Под воздействием ультразвукового поля, в жидкостях образуются пузырьки воздуха. Кавитация, сопровождающаяся захлопыванием кавитационных пузырьков. Захлопывание кавитационного пузырька приводит к генерации локального воздействия в виде ударной волны, либо кумулятивной струи, мгновенное значение давления в которых достигает нескольких тысяч атмосфер. Локальное давление такой силы влечет за собой механическое разрушение (эрозию) близлежащих твердых поверхностей и сообщает значительные ускорения частицам, взвешенным в жидкости. При захлопывании пузырек может распадаться на большое количество мелких пузырьков, каждый из которых является зародышем для будущего кавитационного пузырька.
Эрозионная активность кавитационных пузырьков значительно меняется с увеличением мощности, вводимой в озвучиваемый объем.
Пульсирующие незахлопывающиеся пузырьки, так же как и захлопывающиеся, оказывают разрушающие действие на различные пленки загрязнений, представляющие собой поверхности раздела жидкости и твердого тела.
Известны различные механизмы разрушения пленок загрязнения кавитационными пульсирующими пузырьками: отслоение, струйная очистка, эмульгирование.
В общем виде влияние различных факторов на механизм ультразвуковой очистки можно представить в виде схемы, изображенной на рис.2.4.6.
Эффективность ультразвуковой очистки зависит от применяемого ультразвукового оборудования, которое независимо от его назначения состоит из двух основных частей: электрической и собственно ультразвуковой.
К электрической части относится оборудование, предназначенное для создания электрических колебаний управления и управления ими.
Ультразвуковая часть содержит следующие узлы:
·преобразователь электрических колебаний в упругие;
·систему, служащую для передачи и трансформации упругих колебаний (волновод);
·излучатель или рабочую часть.
В отдельных случаях эти узлы могут быть совмещены. Так, например, рабочая часть и система для передачи и трансформации упругих колебаний могут быть представлены одним звеном. В наиболее простых системах преобразователь может одновременно выполнять функции излучателя и т.п. Все перечисленные узлы обычно представляют собой колебательную систему с распределенными постоянными.
По назначению, характеру использования и конструктивным особенностям ультразвуковые установки для очистки могут быть подразделены на четыре основные группы:
1) универсальные малогабаритные установки;
2) однопозиционные ванны;
3) многопозиционные установки;
4) автоматизированные агрегаты.
При ТО и ремонте на крупных эксплуатационных предприятиях нашли применение в основном установки второй группы, на специализированных ремонтных предприятиях применяются установки, как второй, так и третьей группы.
Продолжительность каждой технологической операции зависит от конструктивных особенностей очищаемых деталей, степени их загрязненности и определяется, как правило, временем, затрачиваемым на выполнение операции по ультразвуковой очистке деталей. В зависимости от требуемых производительности и качества, а также от степени загрязненности деталей процесс очистки осуществляется по полной схеме, включающей не только операцию собственно ультразвуковой очистки, но и операции, предшествующие ей и последующие за ней, или по укороченной схеме, исключающей отдельные операции.
Наибольшее распространение ультразвуковая очистка нашла при удалении эксплуатационных загрязнений с деталей двигателей, в особенности топливоподающих систем, деталей гидроагрегатов и гидроаппаратуры.
Ультразвуковая очистка является незаменимым высокоэффективным методом при удалении остатков притирочных (доводочных) паст с поверхности прецизионных деталей при выполнении технологических операций, связанных с восстановлением прилегания трущихся поверхностей методом притирки (доводки).
2.5. Лекция 5 Разборка машин и агрегатов
Процесс разборки представляет собой совокупность различных операций по разъединению всех объектов ремонта до деталей в определенной последовательности, который состоит из операций, переходов и приемов.
Так, например, на долю разборочных работ при ремонте автомобиля приходится более 10 % от общей трудоемкости.
Технологический процесс разборки. Разборка машин на агрегаты, узлы и детали производится в строгой последовательности, предусмотренной технологическим процессом с применением необходимого оборудования, приспособлений и инструмента.
Работы по составлению технологического процесса разборки включают в себя: выбор метода рациональной организации разборки; разбивку изделия на разборочные группы и подгруппы; определения содержания разборочных операций и установление рациональной их последовательности; установление режимов разборки и норм времени на выполнение разборочных операций; разработку задания на конструирование необходимого инструмента, приспособлений и оборудования; разработку технических условий на разборку изделий, узлов и сопряжений; определение рациональных способов транспортировки изделий на разборку; разработку технологической планировки разборочного участка (цеха); разработку и оформление технической документации.
Порядок разработки технологического процесса разборки следующий: изучается конструкция разбираемого изделия; составляется план разборки, определяющий последовательность разборочных операций и переходов; определяется темп разборки; определяются нормы времени на выполнение каждой операции; выбирается оборудование, приспособления и инструмент; оформляется технологическая документация.
В качестве технической документации в ремонтном производстве составляют технологическую карту разборочных работ.
Таблица 2.5.1
Дата добавления: 2015-12-01; просмотров: 1132 | Нарушение авторских прав