Способы определения скрытых дефектов в деталях автомобиля кратко

Обновлено: 02.07.2024

Способы и методы определения технического состояния деталей.

Дефектация деталей в зависимости от специализации ремонтного предприятия и принятого метода ремонта машин может быть обезличенной или индивидуальной. В парном случае все детали предварительно группируются по методам измерения и применяемым инструментам. Клапаны, валы, пружины, болты, шпильки и т. д. При индивидуальной дефектации все детали данного узла или агрегата контролируются комплектно, и годные детали в специальной таре отправляются в комплектовочное отделение.

Дефектовщик при контроле деталей в первую очередь проверяет дефекты, при которых данная деталь считается негодной, и только после этого проверяет остальные возможные дефекты. Каждый дефектовщик должен знать все возможные дефекты на деталях ремонтируемых машин, определять их характер и величину, уметь пользоваться контрольно-измерительным инструментом и приборами и знать сочетания дефектов по технологическим маршрутам.

Варианты сочетаний дефектов в деталях изучаются путем дефектации достаточно большого количества деталей одного наименования.

Внешним осмотром выявляют трещины, пробоины, обломки, пробоины повреждения резьбы. Хорошие результаты дает внешний осмотр деталей непосредственно после очистки, в еще теплом состоянии, когда легко обнаружить трещины. В трещинах и по их краям оседает осадок моющего раствора, хорошо видимый даже невооруженным глазом.

Величина зазора между зубьями в передаче может быть выявлена путем измерения "мертвого хода" между двумя крайними условными положениями детали. Зазоры в подшипниках определяются путем покачивания вала и измерения индикатором или штангенциркулем размаха колебаний.

Проворачиванием вала определяют возможные заедания в подшипниках. По величине покачивания гайки, навинченной на болт, определяется зазор в резьбе и степень пригодности болта или гайки.

Остукиванием проверяется возможное ослабление посадки заклепок, втулок, определяются возможные трещины.

Плотно сидящие штифт или шпилька издают звонкий металлический звук.

Промежуточные втулки при легком остукивании при нормальной посадке издают звонкий металлический звук. Деталь, имеющая трещину, при остукивании издает дребезжащий звук.

Для обнаружения скрытых дефектов используют следующие методы.

Магнитно-порошковый метод. Его используют для обнаружения поверхностных и близко расположенных к поверхности трещин и раковин в деталях машин.

Для обнаружения дефектов, перпендикулярных оси детали, проводят намагничивание в поле соленоида; дефектов, параллельных оси детали, — циркулярное намагничивание; дефектов, расположенных в различных направлениях, — комбинированное намагничивание.

Для намагничивания деталей применяют универсальные дефектоскопы УМД-900, 77ПМД-ЗМ и др.

Пневматический способ. Он служит для проверки герметичности радиаторов, топливных баков, топливопроводов, шлангов, шин и т. п. Деталь погружают в ванну с водой и подают воздух под давлением 0,05. 0,1 МПа.

Гидравлический способ. Этот способ применяют при проверке водяных рубашек блоков и головок блока, выпускных и впускных коллекторов. Деталь устанавливают на стенд и заполняют водой при давлении 0,5 МПа. По подтеканию воды определяют место трещины.

Капиллярные методы. Они основаны на явлении проникновения смачивающей жидкости в поверхностные трещины, поры и т. д.

Для выявления поверхностных трещин и пор в деталях, выполненных из немагнитных материалов, применяют люминесцентный метод. Люминофоры, минеральные масла или кристаллические вещества в виде порошка наносят на поверхность детали и выдерживают 15. 20 мин. Люминофор проникает в трещины. Детали осматривают в затемненном помещении на установках ЛЮМ-1 и ЛД-4 в ультрафиолетовых лучах через светофильтр. Люминофоры в местах расположения трещин начинают светиться.

Трещины можно обнаружить с помощью керосина. Деталь смачивают в течение 10. 30 мин керосином и вытирают досуха. Затем на поверхность наносят мел. После его высыхания керосин просачивается из капилляров трещины и смачивает нанесенный мел в месте расположения трещины.

Ультразвуковая дефектоскопия. Она основана на ультразвуковых колебаниях. Измеряют время от момента посылки импульсов до момента их приема после отражения. При этом определяют расстояние до дефекта и его размеры. Применяют дефектоскопы УЗД-7Н, ДУК-1 ЗИМ, ДСК-1 и др.

Технологический процесс, который носит название дефектация, служит для оценки технического состояния деталей с последующей их сортировкой на группы годности. В ходе этого процесса производится проверка соответствия деталей техническим требованиям, изложенным в технических условиях на ремонт или в руководствах по ремонту, при этом применяется сплошной контроль, т. е. контроль каждой детали.

Дефектация деталей – это инструментальный и многостадийный контроль. Для последовательного изъятия невосстанавливаемых деталей из общей массы применяют следующие стадии выявления дефектов:

с явными неустранимыми дефектами – визуальный контроль;

со скрытыми неустранимыми дефектами – неразрушающий контроль;

с неустранимыми геометрическими параметрами – измерительный контроль.

Методы обнаружения скрытых дефектов:

1. Магнитопорошковая дефектоскопия – метод проверки на наличие трещины с использованием магнитного поля имеет общепринятое название.

2. Контроль методом проникающего красителя. Используется для дефектоскопии поршней и других деталей, изготовленных из алюминия или другого немагнитного материала. Сначала на проверяемый участок поверхности разбрызгивается темно-красный проникающий краситель. После очистки на проверяемый участок поверхности напыляется белый порошок. При наличии трещины сквозь белый слой в месте дефекта проступит след красителя. Хотя этот метод применим также для контроля деталей, изготовленных из чугуна и стали (магнитных материалов), но обычно он применяется для контроля только изделий из немагнитных материалов, потому что методы магнитной дефектоскопии для их контроля непригодны.

3. Контроль методом проникающего флуоресцентного вещества. Флуоресцентный проникающий состав светится при облучении его ультрафиолетовыми лучами. Этот метод применим для контроля деталей из стали, чугуна и алюминия. Общепринятое название этого метода – Zyglo, является торговой маркой корпорации Magnaflux Corporation. При ультрафиолетовом освещении в тех местах, где имеются трещины, видны яркие линии.

4. Контроль повышенным давлением. Головки блока цилиндров и блоки цилиндров часто испытывают на наличие утечек под давлением сжатого воздуха. Все каналы охлаждения запечатываются резиновыми пробками или прокладками и в водяную рубашку(и) подается сжатый воздух от компрессора. Проверяемая головка или блок цилиндров погружается в воду и воздушные пузырьки указывают места утечек. Для большей точности результатов контроля вода должна быть горячей. Под воздействием горячей воды отливка расширяется примерно настолько же, как и в работающем двигателе.

Альтернативный метод заключается в пропускании через цилиндр или блок горячей воды с растворенным в ней красителем. Просочившаяся вода указывает места трещин

Скрытый дефект — дефект, для выявления которого в нормативной документации не предусмотрены необходимые правила, методы и средства контроля. В противном случае это явный дефект.

По причинам возникновения дефекты подразделяют на конструктивные, производственные, эксплуатационные.

Конструктивные дефекты деталей — это несоответствие требованиям технического задания или установленным правилам разработки (модернизации) продукции. Причины таких дефектов — ошибочный выбор материала изделия, неверное определение размеров деталей, режима термической обработки. Эти дефекты являются следствием несовершенства конструкции и ошибок конструирования.

Производственные дефекты деталей — несоответствие требованиям нормативной документации на изготовление, ремонт или поставку продукции. Производственные дефекты возникают в результате нарушения технологического процесса при изготовлении или восстановлении деталей.

Ремонт автомобиля своими руками
для настоящих автомобилистов,
как ремонтировать двигатель самому

Наиболее часто встречаются следующие эксплуатационные дефекты: изменение размеров и геометрической формы рабочих поверхностей; нарушение требуемой точности взаимного расположения рабочих поверхностей; механические повреждения; коррозионные повреждения; изменение физико-механических свойств материала деталей.
Дефекты, возникающие у сборочных единиц, — потеря жесткости соединения; нарушение контакта поверхностей, посадки деталей и размерных цепей. Потеря жесткости возникает в результате ослабления резьбовых и заклепочных соединений. Нарушение контакта — это следствие уменьшения площади прилегания поверхностей у соединяемых деталей, в результате чего наблюдается потеря герметичности соединений и увеличение ударных нагрузок. Нарушение посадки деталей вызывается увеличением зазора или уменьшения натяга. Нарушение размерных цепей происходит благодаря изменению соосности, перпендикулярности, параллельности и т.д., что приводит к нагреву деталей, повышению нагрузки, изменению геометрической формы, разрушению деталей;

Дефекты деталей, возникающие у деталей в целом, — нарушение целостности (трещины, обломы, разрывы и др.), несоответствие формы (изгиб, скручивание, вмятины и др.) и размеров деталей. Причины нарушения целостности (механические повреждения) деталей — это превышение допустимых нагрузок в процессе эксплуатации, которые воздействуют на деталь или из-за усталости материала детали, которые работают в условиях циклических знакопеременных или ударных нагрузок. Если на деталь воздействуют динамические нагрузки, то у них может возникнуть несоответствие формы (деформации);

Дефекты деталей, возникающие у отдельных поверхностей, — несоответствие размеров, формы, взаимного расположения, физико-механических свойств, нарушение целостности. Изменение размеров и формы (нецилиндричность, неплоскостность и т.д.) поверхностей деталей происходит в результате их изнашивания, а взаимного расположения поверхностей (неперпендикулярность, несоосность и т.д.) — из-за неравномерного износа поверхностей, внутренних напряжений или остаточных деформаций. Физико-механические свойства материала поверхностей деталей изменяются вследствие нагрева их в процессе работы или износа упрочненного поверхностного слоя и выражается в снижении твердости. Нарушение целостности поверхностей деталей вызывается коррозионными, эрозионными или кавитационными поражениями. Коррозионные повреждения (сплошные окисные пленки, пятна, раковины и т.д.) возникают в результате химического или электрохимического взаимодействия металла детали с коррозионной средой. Эрозионные и кавитационные поражения поверхностей возникают при действии на металл потока жидкости, движущейся с большой скоростью. Эрозионные повреждения металла детали происходят из-за непрерывного контакта металла со струей жидкости, что приводит к образованию пленок окислов, которые при трении потока жидкости о металл разрушаются и удаляются с поверхности, а на поверхностях деталей образуются пятна, полосы, вымоины. Давайте рассмотрим пример исследования дефектов коленчатого вала двигателя.

Кавитационные повреждения (каверны) металла происходят тогда, когда нарушается сплошность потока жидкости и образуются кавитационные пузыри, которые находясь у поверхности детали, уменьшаются в объеме с большой скоростью, что приводит к гидравлическому удару жидкости о поверхность металла.
В реальных условиях наблюдаются сочетания дефектов.
При выборе способа и технологии восстановления большое значение имеют размеры дефектов.

Величина дефектов деталей — количественная характеристика отклонения фактических размеров и (или) формы деталей и их поверхностей от номинальных значений. Можно выделить три группы размеров — до 0,5 мм; 0,5. 2 мм и свыше 2 мм.

Методы выявления трещин и скрытых дефектов в деталях и узлах машин и оборудования

Цель работы.
1. Изучить методы выявления трещин и скрытых дефектов в деталях машин.
2. Дать заключение о возможности дальнейшего использования детали или назначить способ устранения обнаруженного дефекта.

Задание.
1. Ознакомиться с устройством оборудования, стендов, приборов и приспособлений.
2. Изучить последовательность выполнения операций по выявлению поверхностных и внутренних трещин в деталях машин.
3. Приобрести практические навыки обнаружения скрытых дефектов в деталях, имеющих различные конфигурацию, материал и условия работы.
4. Дать краткое описание способа устранения дефекта или заключение о пригодности детали.

Оснащение рабочего места. Прибор для циркулярного намагничивания; магнитный дефектоскоп МВД (УМД-9000 ВИАМ, М-217, ЗИЛ и др.); ртутно-кварцевые лампы ПРК-2, ПРК-4 или СВДШ-20; светофильтр УФС-3; ванна с флуоресцентным раствором; ванна с трансформаторным маслом; порошок силикагель; стенд типа КП-0406 для гидравлического испытания блоков и головок цилиндров; стенд типа КП-2002 для гидравлического испытания радиаторов; ванны с холодной и горячей водой, 10—20%-ным раствором серной кислоты и меловым раствором; волосяная кисть; деревянный или бронзовый молоток; лупа 10—20-кратного увеличения; установка для обнаружения трещин в изоляционных деталях электрооборудования и банках аккумуляторов; ручной воздушный насос; детали (коленчатая ось, шатун, коленчатый вал, радиатор, латунный поплавок карбюратора, аккумуляторный бак, блок или головка блока, выхлопная или всасывающая труба коллектора, крышка распределителя).

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Содержание и порядок выполнения работы. Трещины и скрытые дефекты у деталей (поры, раковины, пустоты, шлаковые включения и др.) могут быть выявлены различными методами.

На практике применяют следующие методы:
1) магнитный;
2) флуоресцентный;
3) травления детали кислотой;
4) смачивания поверхности детали керосином с последующей меловой обмазкой;
5) гидравлический;
6) пневматический;
7) нагрева детали;
8) проверки электрической прочности детали;
9) ультразвуковой.

Выбор того или иного метода дефектов обусловливается конфигурацией и материалом детали, а также вероятным расположением дефекта.

Магнитный метод применяется для контроля деталей любой конфигурации и размеров, изготовленных из ферромагнитных сплавов (сталь, чугун). Он отличается достаточно высокой точностью, быстротой выполнения операций, простотой устройства аппаратуры.

При намагничивании детали в местах, где имеется дефект, магнитные силовые линии образуют поток рассеивания. На границах дефекта возникают магнитные полюса, и величина магнитного потока изменяется. После кратковременного погружения детали в суспензию из порошка и масла легко обнаружить места расположения дефекта по осевшим частицам порошка. Дефект в детали можно выявить также при помощи искательных катушек и измерительных приборов.

Детали, изготовленные из термически обработанных или легированных сталей, проверяют по остаточному магнетизму, погружая в суспензию после отключения намагничивающего аппарата.

Детали с невысокой твердостью, а также имеющие поверхностные трещины испытывают во время их намагничивания. Перед установкой на намагничивающий прибор детали, имеющей сквозное отверстие (пружины, втулки, подшипники качения и др.), необходимо вставить в него медный стержень.

Различают циркулярное, продольное и комбинированное намагничнва-ние деталей.

При циркулярном намагничивании выявляют продольные и косо расположенные трещины (угол между направлением магнитного потока и трещиной должен быть не менее 20°).

Величину намагничивающего тока при циркулярном намагничивании выбирают, исходя из соотношений:
а) при контроле на остаточной намагниченности
б) при контроле в магнитном поле

При продольном намагничивании напряженность магнитного поля должна быть в полтора раза больше, чем при циркулярном намагничивании.

Для определения дефектов при циркулярном намагничивании деталь устанавливают между медной плитой и контактной пластиной и зажимают рукояткой прибора. Включают трансформатор или специальный аккумулятор, при этом напряжение должно составлять 4—8 В, а величина тока зависит от поперечного сечения и материала проверяемой детали. Деталь намагничивают в течение 1—2 с, затем отключают источник тока и освобождают ее. Погружают деталь на 1—2 мин в ванну с суспензией, состоящей из мелкодисперсного порошка прокаленной окиси железа (крокуса) и трансформаторного масла (соотношение объемов порошка и масла 1 : 40). Внешним осмотром поверхности детали по концентрации порошка вдоль трещины определяют место расположения и характер дефекта, промывают ее в чистом трансформаторном масле и проводят размагничивание, помещая деталь внутрь катушки соленоида, питаемого от сети переменного тока, или на индукционном аппарате типа ППЯ (модель 533).

Рис. 12. Схема магнитной дефектоскопической установки:
1 — прибор для циркулярного намагничивания; 2 — трансформатор; 3 — магнитный пускатель; 4 — деталь.

Рис. 13. Универсальный магнитный дефектоскоп типа МДВ:
1 — призмы; 2 — полюсный наконечник; 3 — рукоятка; 4 — маховик; 5 — зажимной механизм.

Внутренние повреждения любого направления в деталях выявляют на универсальном магнитном дефектоскопе МДВ (рис. 13).

При контроле на этом приборе деталь кладут на призмы, ножной педалью поднимают ее до уровня полюсных наконечников электромагнита и рукояткой прижимают к ним. Зажимным механизмом обеспечивают плотность контакта детали с наконечниками. Во время испытания поворачивают деталь маховиком.

Размагничивают деталь в специальной камере магнитного дефектоскопа.

Флуоресцентный метод применяют для контроля деталей из сплавов цветных металлов и инструмента с пластинками из твердого сплава. Используют его

и для контроля деталей из черных металлов, но в этом случае он более сложен и требует значительных затрат времени.

При контроле очищенную и обезжиренную деталь погружают на 10—15 мин в ванну с флуоресцентной жидкостью.

Эта жидкость представляет собой смесь 0,25 л трансформаторного масла, 0,5 л керосина, 0,25 л бензина и 0,25 г порошка дефектоля.

Если флуоресцентную жидкость наносят на поверхность детали кистью, то деталь также выдерживают, прежде чем приступить к следующей операции. Затем струей холодной воды под давлением примерно 0,2 МПа удаляют с поверхности флуоресцентный раствор и просушивают деталь. На контролируемую поверхность наносят мелкий сухой порошок силикагеля (Si02), выдерживают деталь на воздухе в течение 5—30 мин и затем удаляют излишки порошка. Облучают проверяемую поверхность детали ртутно-кварцевой лампой через светофильтр УФС-3. Дефекты обнаруживают по яркому зелено-желтому свечению порошка силикагеля, пропитанного флуоресцентным раствором, который располагается по трещине.

Метод выявления трещин травлением заключается в том, что предварительно очищенную и обезжиренную деталь в течение 3—5 мин протравливают в 10—20%-ном растворе серной кислоты. При помощи лупы 10—20-кратного увеличения или микроскопа обнаруживают трещину по следам коррозии на краях трещины.

Метод выявления трещин при помощи керосина и меловой обмазки включает следующие операции.

Очищенную поверхность контролируемой детали слегка смачивают керосином и после 5—10 мин выдержки протирают ветошью. На проверяемую поверхность наносят меловую обмазку (мел, разведенный в воде до кашицеобразного состояния) и сушат. Ударами деревянного молотка по смежным участкам детали выдавливают остатки керосина из трещины и по желтому пятну на меловой обмазке обнаруживают скрытый дефект.

Гидравлический метод (опрессовку) применяют для определения повреждений в корпусных деталях (блоке и головке цилиндров, впускной и выпускной трубе коллектора) и в отдельных узлах машины (водяном радиаторе и др.).

Рис. 14. Гидравлическое испытание блока цилиндров на стенде КП-0406 J
1 — кронштейн; 2 — стол; 3 — фланец с прокладкой и штуцером; 4 — нажимной кронштейн; 5 — плита с резиновой прокладкой; 6 — параллели стола; 7 — ванна; 8 — заборная трубка; 9 — сливная трубка с краном; 10 — поршневой насос; 11 — нагнетательная трубка с шлангом; 12 — манометр; 13 — растяжка; 14—гайка; 15 — зажимной винт; 16 — брус; 17 — выдвижная стойка кронштейна; 18 — кронштейн; 19 — поворотный механизм с рукояткой.

Блоки и головки цилиндров опрессовывают на стендах КП-0406 (рис. 14). Для испытания коллектора используют специальные плиты (рис. 15).

При установке деталей на стенд наружные отверстия закрывают крышками и заглушками. Стендовым насосом заполняют рубашку блока и внутренние полости головки водой и создают давление 0,4—0,5 МПа. Давление контролируют по манометру. Испытание проводят в течение 5 мин.

Постоянство давления и отсутствие течи — признак хорошей герметичности стенок рубашки блока цилиндров и головки.

Повреждения тракторного радиатора определяют на специальном стенде. Отверстия баков радиатора заглушают пробками, плитами и фланцами с резиновыми прокладками. Заполняют радиатор водой и создают в нем давление до 0,1— 0,15 МПа. Испытание проводят в течение 1 мин. Обнаруженные места повреждений отмечают краской, мелом или чертилкой.

Рис. 15. Приспособление для гидравлического испытания выпускного коллектора:
1 и 2 плиты с резиновыми прокладками; 3 =ш автоматический клапан; 4 — манометр.

Пневматический метод используют для определения повреждений в автомобильных радиаторах, шинах и топливных баках. Воздух под давлением 0,05—0,1 МПа подают внутрь радиатора, погруженного в ванну с водой. По пузырькам выходящего воздуха обнаруживают дефекты.

Повреждения топливного бака находят так. Ручным воздушным насосом внутрь бака нагнетают воздух до давления примерно 0,1 МПа. На участки возможных трещин (сварные швы, соединения штуцера с баком) наносят мыльный раствор. Нарушение герметичности выявляют по выступающим в местах повреждений пузырькам мыльного раствора.

Метод нагрева детали используют для обнаружения трещин в тонкостенных герметически закрытых деталях (например, латунных поплавков карбюраторов). При этом деталь помещают в горячую (^=80ч-90°С) воду. По выходящим пузырькам нагретого воздуха устанавливают месторасположение трещин.

Метод проверки электрической прочности деталей используют для выявления трещин в изоляционных деталях электрооборудования и баках аккумуляторов. Проверку проводят по схеме, показанной на рисунке 16. Прекращение искрообразования в трехэлектродном разряднике стенда свидетельствует о наличии трещины.

Ультразвуковой метод контроля основан на способности ультразвуковых колебаний (УЗК) распространяться в металле на большие расстояния в виде направленных пучков и отражаться от дефектного участка детали вследствие резкого изменения плотности среды, а следовательно, и акустического сопротивления (произведение плотности среды на скорость УЗ К).

Отчет о работе.
1. Обосновывают выбранный метод контроля заданных деталей и в технологической последовательности перечисляют операции по выявлению скрытых дефектов.
2. Составляют гидравлическую или электрическую схему одной из установок.
3. Назначают способ восстановления или дают заключение о годности детали.

Рис. 16. Проверка бака аккумулятора на наличие трещины:
1 — бак аккумулятора; 2 — искровой разрядник; 3 — контакты.

Читайте также: