НГПО. Ремонт и мотаж НПО. А. А. Раабен п. Е. Шевалдин н. Х. Максутов ремонт и монтаж
 Скачать 2.04 Mb.
|
|
ГЛАВА IV ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЕ ОПЕРАЦИИ ПРИ РЕМОНТЕ МАШИН К заключительным операциям относятся: сборка, регулировка, балансировка (при необходимости), обкатка, испытание, окраска, консервация и упаковка. § 1. КОМПЛЕКТОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ Комплектование деталей является подготовительной операцией сборки отдельных узлов, агрегатов и машины. Комплектованием называют работы по контролю и подбору деталей, облегчающие подгонку сопряжений и быстрое выполнение сборки в соответствии с техническими условиями. Необходимость контроля и подбора вызвана тем, что на ремонтных предприятиях используют как новые детали, так и детали с ремонтными и допустимыми размерами (допустимыми износами). Для подбора деталей пользуются комплектовочными ведомостями, в которых указаны номер, наименование и количество деталей в узле или агрегате. При подборе детали укладывают в тару, удобную для транспортирования комплекта и работы на сборочных постах. При узловом методе комплектование и сборку деталей выполняют для каждого узла или агрегата в отдельности. Если дефектовку и сборку ведут по системе полного обезличивания деталей, то комплектование по узлам предусматривается также обезличенным методом с селективным подбором сопряженных деталей. Различают несколько способов подбора деталей в комплекты: простой, селективный, смешанный и др. При простом комплектовании к базовой детали подбирают дополнительную таким образом, чтобы получить нормальный зазор сопряжения. При селективном комплектовании поля допусков размеров обеих деталей разбивают на несколько одинаковых интервалов, а детали сортируют в соответствии с этими интервалами на размерные группы. В каждую размерную группу входят детали, фактические размеры которых лежат в пределах суженного поля допуска. Размерные группы сопряженных деталей обязательно должны маркироваться. В дальнейшем сопрягаемые детали одинаковых размерных групп можно собирать либо без подбора, т. е. на основе взаимозаменяемости в пределах размерной группы, либо с подбором. При смешанном комплектовании деталей применяют оба указанных способа. Детали особо ответственных сопряжений комплектуют селективным подбором, а менее ответственных — простым. Такое комплектование получило преимущественное распространение на ремонтных предприятиях. Подбор деталей по массе применяют для кривошипно-шатунных механизмов, с тем чтобы избежать динамической неуравновешенности. Комплектование со слесарной подгонкой деталей по месту для обеспечения заданной точности. Пригоночные работы выполняют в слесарно-механическом цехе, и подогнанные комплекты возвращаются в комплектовочное отделение маркированными. При сборке тяжелого нефтепромыслового оборудования затраты, связанные со сборкой, составляют значительную долю расходов на ремонт, что объясняется большим объемом пригоночных работ. Эти работы выполняют ручным или полумеханизированным способом, что не всегда обеспечивает требуемое качество сборки. Отсюда следует, что при разработке технологических процессов сборки машин необходимо предусмотреть сокращение пригоночных операций, что может быть достигнуто применением компенсаторов. Под компенсаторами понимают дополнительные устройства, позволяющие регулированием размеров или перемещением отдельных деталей возмещать погрешности замыкающего звена размерной цепи, обусловленные расширенными допусками на размеры. Компенсаторы можно разделить на два класса: самоустанавливающиеся, такие как муфты со скользящими втулками, муфты-карданы, пружины и другие эластичные элементы; регулируемые в виде набора прокладок, резьбовых, клиновых и конусных деталей-компенсаторов, эксцентриков. §2. МЕТОДЫ СБОРКИ ОТРЕМОНТИРОВАННОГО ОБОРУДОВАНИЯ Сборка по своей последовательности обратна процессу разборки. Она предполагает соединение деталей в пары и узлы, узлов и деталей в агрегаты, агрегатов, узлов и деталей в машину с соблюдением их кинематических схем, характеров посадок и величин размерных цепей, заданных технологическими условиями, технологической схемой сборки и сборочными чертежами. Это наиболее ответственная и продолжительная стадия ремонта машин, собираемых из трех групп деталей: изношенных, но годных к дальнейшей эксплуатации, отремонтированных и новых. Такая неоднородность деталей вызывает необходимость проведения дополнительных пригоночных операций и контроля при сборке. Сборка машины начинается с составления ее технологической схемы, которая включает условные изображения базовой детали и всех соответствующих групп и подгрупп деталей, используемых в процессе сборки. Правильно разработанный процесс сборки должен обеспечивать максимально удобные условия его выполнения, возможность механизации сборочных работ и контроля качества сборки, минимальные затраты ручного труда. В зависимости от масштаба производства на ремонтных предприятиях применяют методы сборки, основанные на полной или неполной взаимозаменяемости деталей и на их индивидуальной пригонке. При методе полной взаимозаменяемости деталей необходима высокая точность их обработки, что связано со снижением допусков на размеры обработанных поверхностей. Это ведет к удорожанию ремонта. Метод неполной взаимозаменяемости снижает затраты на ремонт, но требует комплектования сопрягаемых деталей или применения компенсаторов. Качество сборки в этом случае в значительной степени зависит от опыта и квалификации комплектовщиков и сборщиков. При комбинированном способе сборки особо точных соединений помимо сортировки на группы и дополнительного подбора предусматривают совместную притирку сопрягаемых поверхностей, и в дальнейшем эти пары не разукомплектовывают. Индивидуальную пригонку деталей по месту применяют обычно в мелких ремонтных мастерских, когда детали машин изготовляют невзаимозаменяемыми. В зависимости от масштаба ремонтного производства сборка машин может выполняться в разных организационных формах. Концентрированную сборку применяют в небольших ремонтных мастерских. Весь сборочный процесс от начала до конца ведет одна бригада высококвалифицированных рабочих, которая последовательно выполняет все виды слесарно-сборочных и регулировочных работ вплоть до испытания отдельных узлов, агрегатов и машины в целом. Дифференцированная сборка осуществляется в серийном ремонте одних и тех же машин. Сборку отдельных узлов и агрегатов выполняют несколько бригад на специализированных рабочих местах. Собранные узлы доставляют на рабочие места сборки агрегатов, а агрегаты — на место сборки машины. Высшая степень дифференциации сборки достигается при поточном производстве, когда весь процесс сборки расчленяется на отдельные мелкие процессы и операции. Процесс сборки машины может быть стационарным (неподвижным) и подвижным. При стационарном процессе машину собирают на неподвижном стенде, к которому доставляют детали, узлы и агрегаты. При подвижном процессе (поточная сборка) одновременно собирают несколько тяжелых машин, расположенных на одной линии, а специализированные бригады ремонтников и сборщиков выполняют свои операции, переходя от одной машины к другой. При другом способе подвижной сборки рабочий находится на своем посту, а объект ремонта перемещается от одного поста к другому. На крупных ремонтных предприятиях применяют комбинированный способ сборки— подвижный для узлов и агрегатов и стационарный для всей машины. § 3. НАБИВОЧНЫЕ И ПРОКЛАДОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Набивочные материалы — сухие и пропитанные парафином, техническим салом, графитом — применяются для уплотнения пространства между неподвижным корпусом и подвижной (вращающейся или поступательно движущейся) деталью в целях устранения утечек масла, воды, бурового раствора или другой перекачиваемой жидкости. Изготовляют набивочные материалы из хлопковой, пеньковой или льняной пряжи, асбестовой пряжи с примесью хлопка, асбестовой пряжи и металлической проволоки, асбестовой пряжи с резиной, металла с графитом (уплотнительные кольца) в виде сплетенных из пряжи шнуров (круглого и квадратного сечения), которые разрезают и свертывают в кольца для установки в сальниковые коробки. Диаметр асбестовых, хлопчатобумажных и пеньковых сухих набивок — от 4 до 50 мм. Прорезиненные набивки изготовляют в виде колец с внутренним диаметром от 32 до 100 мм, толщиной от 15 до 55 мм и в виде шнуров диаметром от 8 до 20 мм. Пропитанные набивки имеют те же размеры, что и сухие, кроме асбестовых промасленных и графитизированных, изготовляемых диаметром от 5 до 38 мм. Асбестовые сухие набивки применяют в газовых средах при высокой температуре и низких давлениях, бумажные сухие — в сальниках насосов для питьевой воды, пеньковые сухие — для арматуры маслопроводов и водопроводов, прорезиненные — при высоких давлениях и высоких температурах, бумажные просаленные— для уплотнения сальников арматуры, пеньковые просаленные — для сальников арматуры при высоких давлениях. Пропитка увеличивает химическую стойкость и улучшает антифрикционные свойства набивок. Прокладочные материалы служат для уплотнения фланцевых соединений труб, арматуры и поверхностей разъема механизмов и машин (между головками блоков и блоками двигателей внутреннего сгорания). Прокладочные материалы изготовляют из целлюлозы, резины (с усиливающей прослойкой ткани или металлическим каркасом), асбестового волокна в сочетании с резиной или металлом (асбометаллические прокладки), листового металла (медь, алюминий, свинец, сталь). Их изготовляют в виде листов или готовых прокладок определенной формы. В качестве прокладочных материалов широко применяются: бумага (ватманская и полуватманская), пропитанная олифой,— для уплотнения поверхностей раздела в двигателях, редукторах, коробках скоростей; фибра (хлопчатобумажная масса, обработанная хлористым кальцием и подвергнутая прессовке),—-в качестве уплотняющих прокладок водяных центробежных насосов; картон бумажный, пропитанный олифой, толщиной от 0,5 до 6 мм — для воды и пара низкого давления (до 0,2 МПа); картон асбестовый толщиной от 1 до 12 мм — при высоких температурах (до 400 °С) и низких давлениях (до 2,5 МПа); паронит (сочетание асбестового волокна с синтетическим каучуком и минеральными наполнителями в виде каолина и графита) — для насыщенного и перегретого водяного пара. Паронит выпускается следующих марок: У (унифицированный) для давления 5,0 МПа и температуры до 450 °С; УВ (унифицированный вулканизированный) для легких нефтепродуктов в условиях, не требующих длительного срока службы прокладки; Л (латексный) для горячей воды и водяного пара; В (латексный и вулканизированный) для насыщенного и перегретого пара; клингерит (сочетание асбеста с каучуком и наполнителями— графитом и суриком) для температур до 185 °С и давлений до 1,2 МПа; резина I, II и III групп — для холодной и горячей воды (с температурой до 100 °С); резина IV группы — для водяного пара при температуре 150 °С; резина V группы — для работы в бензине, керосине, мазуте; асбометаллические прокладки — в двигателях внутреннего сгорания (особенно асбомедные); металлические прокладки: сталь марок Ст2 и СтЗ — для перегретого водяного пара в виде гофрированных, точеных и линзовых (шлифованных) прокладок; алюминий — в двигателях внутреннего сгорания. § 4. БАЛАНСИРОВКА ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ При вращении многих деталей (узлов) сложных конструкций-— коленчатьГх валов, маховиков, дисков, карданных валов, роторов вентиляторов и т. д.— возникают неуравновешенные центробежные силы. Это происходит в тех случаях, когда центр тяжести тела не лежит на оси вращения и когда ось вращения детали не служит главной осью инерции. Для выполнения первого условия требуется статическое уравновешивание детали (узла), а для обоих условий — динамическое. Неуравновешенность деталей и узлов обусловлена неточностью размеров, неравномерной плотностью материала детали (узла) и несимметричным расположением массы относительно оси ее вращения. Это может быть вызвано, например, неправильной обработкой и сборкой деталей или неточной взаимной соосностью (центровкой) сопрягаемых деталей, вращающихся совместно в узле. Неуравновешенность вращающихся деталей и узлов машин чрезвычайно вредна, так как вызывает вибрацию, повышенный износ и ускоренное их разрушение. Борьба с неуравновешенностью деталей и узлов при ремонте — один из надежных путей повышения ресурса отремонтированных машин и их агрегатов. Проявление неуравновешенности можно легко обнаружить. Так, если к уравновешенному маховику прикрепить груз, то центр тяжести несколько сместится от оси его вращения в сторону груза. Это пример статической неуравновешенности детали. При вращении такого маховика возникает ничем неуравновешенная центробежная сила Рц, величина которой возрастает пропорционально неуравновешенной массе, эксцентриситету и квадрату окружной скорости вращения маховика:  где т — неуравновешенная масса; w — окружная скорость маховика, 1/с; Q — масса вращающейся детали, кг; g — ускорение свободного падения, см/с2; г — эксцентриситет центра тяжести детали, см; п — частота вращения, мин-1. Для статической балансировки деталь устанавливают на горизонтальных призмах (рис. 3, а) или роликах (рис. 3,6) с малым сопротивлением трения в опорах. Балансируемую деталь   (маховик), посаженную на точно обработанную строго цилиндрическую оправку, устанавливают на две параллельные, строго горизонтальные призмы. Под действием неуравновешенной массы деталь самопроизвольно повернется и установится так, что неуравновешенная масса будет находиться в крайнем нижнем положении (рис. 4,а). Для балансировки детали необходимо с диаметрально противоположной стороны (по отношению к неуравновешенной массе) прикрепить груз такой массы, при которой после поворота детали на призмах на любой угол она оставалась бы неподвижной (рис. 4,6), т. е. Qнr = QуR, где r и R — соответственно расстояние центров тяжести неуравновешенной и уравновешивающей масс от оси вращения. Устранить дисбаланс можно высверливанием (опиловкой) металла с утяжеленной стороны детали или постановкой дополнительных грузов (шайб) и т. п. Точность балансировки деталей зависит от силы трения, возникающей между призмами (роликами) и шейками вала или оправки, на которой установлена проверяемая деталь. Статическая балансировка на роликах точнее, чем на призмах. Если масса т после статической балансировки уравновешивается грузом Q (рис. 5,а), то при вращении вала возникают центробежные возмущающие силы Fi и F2, образующие момент FiL, который стремится повернуть ось вала на некоторый угол вокруг его центра тяжести, т. е. наблюдается динамическое неравновесие вала (рис. 5,6). В результате этого вал и его опоры испытывают дополнительную нагрузку, которая вызывает появление вибраций работающего агрегата (машины). Момент этой пары может быть уравновешен другой парой сил, приложенной к валу, действующей в той же плоскости и создающей равный противодействующий момент. В рассматриваемом примере необходимо на равном расстоянии от оси вращения приложить две массы т\ = т2, которые при вращении вала создадут момент PJ, противодействующий моменту F\L и уравновешивающий его. Динамической балансировке подвергаются детали и узлы, работающие с большой частотой вращения и имеющие большую инерционную массу. Динамическую балансировку деталей и узлов проводят на специальных балансировочных стендах (станках). Принцип их действия заключается в следующем. При вращении детали на упругих опорах стенда под действием центробежных сил инерции и их моментов опоры начинают колебаться. Амплитуду максимальных колебаний одной из опор замеряют, затем к детали прикрепляют поочередно различные по массе пробные грузы и добиваются прекращения колебаний этой опоры. Те же операции проделывают и с другой опорой. Балансировка считается оконченной, если при вращении детали опоры не колеблются. Схемы действия балансировочных стендов, работающих по рассмотренному принципу, приведены на рис. 6. По одной схеме (рис. 6, а) деталь помещают в подшипники 1 и 2, установленные на качающейся раме 3, которая одной точкой опирается на станину 4 станка, а в другой поддерживается пружиной 5. При вращении детали неуравновешенная масса любого ее участка (кроме лежащих в плоскости /—/) вызывает качение рамы. По амплитуде колебаний рамы, фиксируемой амплитудомером (индикатором) 6, судят о значении дисбаланса в начале процесса и после принятия мер по уравновешиванию. По другой схеме (рис. 6, б) качение рамы происходит относительно плоскости III (в плоскости расположения вершин конусов, описываемых осью детали, при условии свободного перемещения подшипников в пространстве). Показания индикатора,  Рис. 6. Схемы действия механических балансировочных стендов: а — консольного типа; б — плавающего типа; 1, II, III — места замеров подведенного к раме в этой плоскости, равны нулю, в то время как в плоскости luII они пропорциональны неуравновешенным массам, расположенным по обе стороны от плоскости III. Имеются и другие схемы механических и электрических устройств балансировочных стендов. Электрические балансировочные станки по сравнению с механическими позволяют выполнять балансировку с большей точностью. § 5. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА СБОРКИ, ОБКАТКА И ИСПЫТАНИЕ ОТРЕМОНТИРОВАННЫХ МАШИН Технический контроль на крупных ремонтных предприятиях осуществляет отдел технического контроля (ОТК.) или группа контролеров. Качество контролируют также начальники цехов, участков, мастера, бригадиры и рабочие-исполнители. Технический контроль — неотъемлемая часть технологического процесса ремонта машин. Его задачи состоят в том, чтобы следить за качеством поступающих частей, материалов и полуфабрикатов (предварительный контроль), проверять качество и комплектность отремонтированных машин и агрегатов согласно технической документации (окончательный контроль). Работники технического контроля должны активно участвовать во всех стадиях производственного процесса и воздействовать на него в целях предупреждения брака. По степени охвата изделий различают сплошной, выборочный и периодический контроль. Периодический контроль выполняется через определенные промежутки времени и используется для проверки отдельных участков ремонтного предприятия (моечного, разборочного, комплектовочного и др.). При разборочно-моечных работах контролируют правильность применения оборудования для разборки; соблюдение последовательности операций и технических условий на разборку машины, агрегатов и узлов; качество мойки, укладки и транспортировки узлов и деталей. При ремонте и изготовлении деталей проверяют соблюдение соответствующих технических условий, используя для этой цели различный инструмент и приспособления. Во время сварочно-наплавочных работ контролируют качество сварки и наплавки в соответствии с технологией и техническими условиями на ремонт. В период механической обработки деталей контролируют размеры и чистоту поверхности. Контроль деталей, узлов и агрегатов в процессе сборки целесообразно вести после выполнения важнейших операций и при окончательной сборке. Способы технического контроля при сборке аналогичны рассмотренным выше: визуальный контроль предусматривает внешний осмотр узлов и механизмов; проверкой на ощупь определяют нагрев сопряжений, подвижность посадок, вибрацию и т. д.; простукиванием проверяют плотность посадок штифтов, шпилек, втулок, заклепочных и болтовых соединений; прослушиванием определяют стуки, шумы, подсосы воздуха; измерениями контролируют допустимые биения, осевые перемещения и т. п. Кроме того, при испытании отремонтированной машины и во время ее обкатки специальными приборами и приспособлениями проверяют технические характеристики узлов, агрегатов и машин (давление в цилиндрах, давление воды, масла и топлива, температуру масла и воды, подачу насосов, развиваемую мощность, грузоподъемность и т. д.). По полученным в результате испытаний фактическим эксплуатационным характеристикам судят о качестве ремонта и сборки. Обкатка необходима для приработки отремонтированных деталей, в результате которой увеличиваются опорные поверхности в местах сопряжений за счет деформации и износа микронеровностей, оставленных механической обработкой. Сложную машину рекомендуется обкатывать по отдельным узлам и агрегатам. Процесс обкатки состоит в том, что собранный узел, агрегат или машину приводят в действие сначала с небольшой, а затем с возрастающей нагрузкой при обильной смазке, заставляя трущиеся поверхности деталей взаимно прирабатываться. Обкатку и испытание машины осуществляют на специальных стендах. Особую роль при обкатке имеет смазка. Иногда при обкатке применяют масло с уменьшенной вязкостью по сравнению с маслом, рекомендованным для эксплуатации. Это вызвано тем, что зазоры в сопряжениях отремонтированных деталей имеют малую величину. Из-за большой шероховатости трущиеся детали сочленений сильно нагреваются, поэтому для интенсивного отвода тепла необходима обильная смазка. Кроме этого, в период обкатки несколько раз меняют масляные фильтры и масло, так как они быстро засоряются продуктами приработки. Различают горячую и холодную обкатку. При холодной обкатке компрессора с него снимают клапаны и он работает без нагрузки. Холодная обкатка необходима в основном для проверки правильности балансировки вращающихся частей, пригонки подшипников, а также точности сборки цепных и ременных передач. Горячая обкатка — это обкатка с постепенно увеличивающейся нагрузкой. В процессе ее ведутся наблюдения за показаниями контрольно-измерительных приборов и устраняются замеченные недостатки сборки и регулировки. Продолжительность обкатки и ее режимы определяются техническими условиями. После окончания обкатки масло в картерах обычно заменяют новым и приступают к приемочным испытаниям машины. Если в ходе испытаний обнаруживаются некоторые дефекты (низкая производительность, малый к. п. д. и т. д.), после доводки машины ее подвергают контрольным испытаниям для определения эффективности принятых мер. В процессе испытаний регистрируют вибрацию машины, так как она вредно отражается при эксплуатации как на самой машине, промышленных сооружениях, так и на здоровье обслуживающего персонала. Нормы на допустимые вибрации регламентируют отраслевые стандарты и технические условия. |