Инженерно-техническая экспертиза кузнечно-прессового оборудования

5) анализ микроструктуры с целью определения соответствия материала разрушенной детали заданным требованиям, определения глубины обезуглероженного слоя.

Примерный перечень последовательности действий при проведении фрактографического исследования:

1. Составление схемы разрушения, выявление первичного разрушения; определение на детали места расположения излома, в частности, не совпадает ли место разрушения с зоной действия наибольших напряжений, имеются ли в детали конструктивные концентраторы напряжений, как взаимно расположены концентраторы и место излома, а также очаг излома.

Выявление в изломе металлургических дефектов, очага излома с дефектами, коррозионными, эрозионными и другими видами повреждений.

2. Определение соответствия детали размерным требованиям чертежа.

Наличие признаков механических повреждений поверхности и др.

3. Определение макроориентированности излома относительно направления действия главных напряжений (если они известны).

4. Определение вида и степени макропластической деформации и ее локализации в целом и вблизи излома.

5. Характер разрушения в изломе – пластичный, хрупкий, усталостный, внутризеренный, межзеренный.

6. Определение на поверхности излома достаточно резко разграниченных макроскопически различимых по строению и цвету зон и участков, свидетельствующих о протекании разрушения во времени; различных макроскопических знаков – рубцов, ступенек, усталостных линий и т. д.

7. Выявление на изломе продуктов коррозии, окислов и других, связь их с очагом.

8. Выявление трещин вблизи и вдали от излома, оценка их расположения, количества, направления.

9. Соответствие химического состава и механических свойств техническим условиям.

10. Исследование макро- и микроструктуры, соответствие их данному полуфабрикату сплава, выявление дефектов структуры.

11. Применение методов микроанализа для идентификации неметаллических включений, присутствующих в очаге разрушения; анализа включений, на которых образуются микропоры в вязких изломах, а также сегрегаций по границам зерен и пленочных выделений; изучение состава пленок, образованных в результате коррозии и окисления, и ряда других вопросов.

12. Изучение тонкой дислокационной и фазовой структуры материала для установления их аномалий, возникших в результате эксплуатации оборудования, или процессов при его изготовлении.

13. Определение причины выхода из строя КПО и выдача рекомендаций.

В заключении дается: оценка качества материала (химический состав, макро- и микроструктура, механические свойства); характер разрушения детали; факторы, способствующие разрушению (уровень напряжений или температуры); концентраторы напряжений (риски, отсутствие радиусов перехода, перепад жесткости); качество материала, среда и т. п.

В соответствии с заключением предлагаются рекомендации по устранению преждевременного разрушения деталей или узлов КПО.

Мероприятия по организации консервации, упаковки, хранения, перевозки и т. д.

Согласно ГОСТ 7600—90 требования к упаковке КПО сводятся к следующему:

Упаковка КПО, изготовленного для нужд народного хозяйства, а также их отдельных частей (в случае многоместной отгрузки) и принадлежностей должна производиться в соответствии с требованиями действующих нормативно-технических документов.

Для районов Крайнего Севера и труднодоступных районов тара и упаковка – по ГОСТ 15846—2002 (Продукция, отправляемая в районы Крайнего Севера и приравненные к ним местности. Упаковка, маркировка, транспортирование и хранение).

Упаковка КПО, изготовленного для экспорта, – по ГОСТ 24634—81 (Ящики деревянные для продукции, поставляемой для экспорта. Общие технические условия (с Изменениями N 1—5)).

Применяемый для КПО вид упаковки должен быть указан в технических условиях на конкретные виды КПО и обеспечивать сохранность КПО на период транспортирования и хранения.

Способы крепления КПО, его отдельных частей и принадлежностей в таре должны быть указаны в технических условиях или рабочих чертежах на конкретные виды КПО.

Перед упаковкой КПО должно быть законсервировано. Выбор метода консервации определяется техническими условиями на конкретный вид КПО в соответствии с ГОСТ 9.014—78 (Единая система защиты от коррозии и старения (ЕСЗКС). Временная противокоррозионная защита изделий. Общие требования (С Изменениями N 1—6)) с учетом методов консервации комплектующих изделий, указанных в руководстве по эксплуатации на эти изделия.

Перед упаковкой и транспортированием масло и охлаждающая жидкость должны быть удалены из баков КПО, все подвижные части КПО должны быть приведены в положение, при котором КПО имеет наименьшие габаритные размеры, и закреплены. Элементы крепления подвижных частей и дополнительные опоры, используемые при транспортировании и удаляемые при установке КПО, должны быть окрашены в красный цвет. Схема элементов крепления должна быть приведена в эксплуатационной документации, разработанной в соответствии с требованиями ГОСТ 26583—85 (Система технического обслуживания и ремонта технологического оборудования машиностроительных предприятий. Металлорежущее, кузнечно-прессовое, литейное и деревообрабатывающее оборудование. Порядок разработки и правила составления руководства по эксплуатации и ремонтных документов (с Изменением N 1)).

Согласно ГОСТ 7600—90 требования к транспортированию и хранению КПО сводятся к следующему:

Вид транспорта и условия транспортирования, соответствующие правилам перевозки грузов, действующим на конкретном виде транспорта, должны быть указаны в технических условиях на конкретные виды КПО.

Условия транспортирования в части воздействия климатических факторов – по ГОСТ 15150—69 (Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды (с Изменениями N 1, 2, 3, 4, 5)), в части воздействия механических факторов – по ГОСТ 23170—78 (Упаковка для изделий машиностроения. Общие требования (с Изменениями N 1, 2)).

В эксплуатационной документации на КПО должны быть указаны условия размещения и хранения изделий по ГОСТ 15150—69.

КПО и их части, не упакованные в ящики, следует хранить в крытых складах в сухом месте с учетом требований хранения комплектующих изделий (измерительных, электронных и др.).

Нарушения технологии ремонта КПО

Нарушениями в организационо-распорядительной работе при осуществлении ремонта силами владельца являются: (несвоевременная и непроводящаяся в установленном эксплуатационными документами порядке диагностика технического состояния КПО; непривлечение для ремонта соответствующих квалифицированных специалистов из сторонних организаций).

Отсутствие квалифицированных кадров для осуществления ремонта КПО, его узлов и т. д.

Мероприятия по устранению нарушений технологии изготовления, термической обработки и т. д. деталей КПО, переданного в ремонт.

Коленчатые валы применяются в механических прессах, в горизонтально-ковочных машинах для перемещения ползунов, в поршневых насосах. Коленчатые валы относятся к классу эксцентриковых валов. Они подразделяются на одно-, двух- и трехколенчатые. У двухколенчатых валов кривошипные шейки расположены под углом 180°, а у трехколенчатых – под углом 120° друг к другу.

При работе в коленчатых валах возникают сложные напряжения. Коленчатые валы изготовляют из сталей марок 35, 40, 45,35Г2, 45Г2. Коренные и шатунные шейки должны обладать достаточной износостойкостью, и поэтому их подвергают поверхностной закалке на глубину 3—5 мм до твердости Rс = 48—58, а у сталей 45 и 50 до Rс = 50—62. Галтели закалке не подвергаются.

Для сильно напряженных валов применяются легированные стали 40ХН, ЗОХМА.

После механической обработки коленчатые валы должны удовлетворять следующим техническим условиям:

1. Оси коренных и шатунных шеек должны иметь параллельность между собой с отклонением в пределах 0,1 мм на 1 м длины.

2. Точность исполнения размеров коренных и шатунных шеек должна находиться в пределах 2 и 3 класса, эллиптичность и конусность их не должна быть более 0,02—0,05 мм.

3. Точность разворота колен должна быть выдержана в пределах 15 минут.

4. Допуски на несопрягаемые диаметральные размеры выполняются по 5 классу, а на линейные – по 7 классу точности.

5. Шатунные и коренные шейки и их галтели должны иметь чистоту 9 класса для диаметров до 80 мм и 8 класса для диаметров свыше 80 мм.

6. Быстроходные валы должны быть динамически уравновешены.

Коленчатые валы в процессе изготовления после каждой операции подвергаются проверке. Проверка начинается с выяснения соответствия геометрических размеров заготовки, правильности распределения припусков, отсутствия внешних пороков раковин, волосовин, заковов и т. д.

После прорезки шатунных шеек производят проверку механических свойств металла. После каждой операции на контрольных пунктах проверяют геометрические размеры и чистоту поверхности. Проверка производится на плите с использованием установочных призм, шаблонов и т. д.

После окончания обработки вал поступает на окончательный контроль, при котором проверяют все геометрические размеры, обозначенные на чертеже, чистоту посадочных мест, соответствие прочим техническим условиям, указанным на чертеже, и соответствие ГОСТ и др. НТД.