(一) 機械零件的失效和機械故障 機械失去工作能力稱為故障,機器零件喪失規定的工作能力稱為失效。機械的故障和零件的失效是分不開的。由于零件正常磨損或物理化學變化引起的零件變形、斷裂、蝕損等使零件失效而引起的故障,此類故障也叫做自然故障。
一、零件的磨損 磨損是零件失效的最主要和普遍的形式。
二、零件的變形
機器在工作過程中,由于受力的作用,使零件的尺寸和形狀發生改變的現象叫變形。金屬的變形包括彈性變形和塑性變形。
三、零件的斷裂
零件在外力載荷作用下,首先發生彈性形變,當載荷所引起的應力超出彈性極限而繼續增加時,材料可能產生塑性形變,最后應力超過強度極限時發生斷裂。
四、蝕損
零件在循環接觸應力作用下表面發生的點狀剝落稱為疲勞點蝕;零件受周圍介質的化學及電化學作用使表層金屬發生的破壞稱為腐蝕;零件在溫度變化和介質作用下表面產生針狀孔洞,并不斷擴大稱為穴蝕。疲勞點蝕、腐蝕和穴蝕統稱為蝕損。
(二) 機械故障的消除(修復)方法 對于人為的事故性故障的消除主要靠提高使用、管理、維修人員素質,加強責任心的方法來達到。而對自然故障則只能通過調整和修理的方法來達到,通常主要有以下一些方法: 一、主要恢復配合性質的修理方法
(1)調整法 一般利用調整螺栓緊度或調整墊片厚度來恢復配合件原有的配合關系,修理時不用對配合件進行加工(或只進行刮研),而只用增加墊片或調整墊片厚度的方法使其恢復到原始配合間隙。
(2)修理尺寸法 在進行修理時對配合件中較貴重零件進行機械加工恢復其幾何形狀,同時得到一個新的尺寸,然后將配合件中另一個磨損的零件廢棄而更換一個新的與經過加工的零件相配合的零件,使該配合件的配合間隙恢復到初始間隙,如修軸換軸瓦,修缸套換活塞等都是。這種修理方法要考慮零件結構上能夠加工的可能性和零件修理后允許的機械強度,在此前提下應盡量增加修理次數;另一方面為了便于備品備件的供應其修理尺寸應加以標準化。
(3)補充零件法(附加零件法) 此法對于配合件的每個零件均予加工整形,并對其中的一個零件給以合理的縮徑或擴孔,然后在其中補充一個同樣材料或質量更高的襯套,以過盈壓入或螺紋擰入或焊至原零件上,然后加工至配合尺寸,使配合性質達到要求。
二、既恢復配合性質又恢復零件形狀和尺寸的修理方法
(1)焊接修復法 金屬焊接是借原子間的擴散和連接作用使分離的金屬焊件牢固地結合成整體的,根據焊接設備不同,焊接有氣焊和電焊等,許多斷裂和磨損零件多半是采用補焊和堆焊方法修復的,有些零件在焊后再經過車、磨削加工,以達到恢復原幾何形狀和尺寸。
(2)補鑄法 滑動軸承的巴氏合金磨損到限后,將殘余合金熔渠去,重新澆鑄上新的巴氏合金的工藝過程叫做補鑄法。用此法可以完全恢復舊滑動軸承的性能標準。
(3)電鍍(電刷鍍、電涂鍍)法 電鍍是利用直流電通過電解液時發生電化學反應,實現金屬在鍍件表面上沉積的過程。
(4)噴涂和噴焊 噴涂是把熔化的材料微粒用高速氣流噴敷在已經準備好的粗糙零件的表面上,形成一層比較牢固的機械結合層。 噴焊工藝是在噴涂工藝基礎上發展起來的,它是將噴涂層再行重熔處理,而在零件表面獲得一層類似堆焊性能的涂層。
(5)粘接與粘補法 粘接是利用粘接劑與零件之間所起的化學、物理和機械等綜合作用力來粘接零件或粘補零件的裂紋、孔洞、磨損等缺陷的一種修復工藝。
(6)不停機堵漏技術的特點及應用 a、直管和容器的堵漏:單片粘接、粘堵法;夾具法;壓力輔助法 b、法蘭堵漏法 機械的拆卸、裝配、清洗
1、機械的拆卸
(1)拆卸前的準備工作 a、工作場地要寬敞明亮、平整、清潔。 b、拆卸工具準備齊全,規格合適。 c、按不同用途準備好放置零件的臺架、分隔盆、油桶等
(2)烘箱 機械的拆卸的基本原則 a、根據機型和有關資料能清楚其結構特點和裝配關系,然后確定分解拆卸的方法、步驟。 b、正確選用工具和設備,當分解遇到困難時要先查明原因,采取適當方法解決,不允許猛打亂敲,防止損壞零件和工具,更不能用量具、鉗子代替手錘而造成損壞。 c、在拆卸有規定方向、記號的零件或組合件時,應記清方向和記號,若失去標記應重新標記。 d、為避免拆下的零件損壞或丟失,應按零件大小和精度不同分別存放,按拆卸順序擺放,精密重要零件專門存放保管。 e、拆下的螺栓、螺母等在不影響修理的情況下應裝回原位,以免丟失和便于裝配。 f、按需拆卸,對個別不拆卸即可判斷其狀況良好的可不拆卸,一方面可節約時間和勞力,另一方面可避免拆裝過程中損壞和降低零件裝配精度。但對需拆卸的零件一定要拆,不可圖省事而馬虎了事,致使修理質量得不到保證。
2、烘箱的裝配 機械裝配工藝是決定機械修理質量得重要環節,因此必須做到:
(1)被裝配的零件本身必須達到規定的技術要求,任何不合格的零件都不能裝配。為此零件裝配前必須經過嚴格檢驗。
(2)必須選擇正確的配合方法以滿足配合精度的要求。機械修理的大量工作是恢復相互配合件的配合精度,可采取選配、修配、調整等方法來滿足這一要求。配合間隙需考慮熱脹的影響,對于由不同膨脹系數的材料構成的配合件,當裝配時的環境溫度于工作時的溫度相差較大時,由此引起的間隙改變應進行補償。
(3)分析并檢查裝配尺寸鏈精度,通過選配和調整來滿足精度要求。
(4)處理好機件裝配順序,其原則是:先內后外,先難后易,先精密后一般。
(5)選擇合適的裝配方法和裝配設備、工具。
(6)注意零件的清洗和潤滑。裝配的零件必須首先進行徹底的清洗,對于動配合件要在相對運動面上涂清潔的符合工作要求的潤滑劑。
(7)注意裝配中的密封,防止“三漏”。要采用規定的密封結構和密封材料,不能采用任意的代用品。要注意密封面的質量和清潔。注意密封件的裝配方法和裝配緊度,對靜密封可采用適當的密封膠密封。
(8)注意鎖緊裝置的裝配要求,符合安全規定。
(9)重視裝配中間環節的質量檢查。
四、設備的整體檢驗
設備的整體檢驗是機械設備修竣后一次全面的質量鑒定,是保證機械設備交付使用后具有良好性能和安全可靠性等的重要環節。整體檢驗包括空載試運轉、負荷試運轉試運轉后檢查等步驟。對重要設備還需要進行壓力試驗和致密性試驗。
1、空載試運轉:首先檢查各部連接、緊固、潤滑、密封、運轉情況、試驗操縱系統、調節控制系統、安全裝置的動作和作用,并作適當的調整,同時檢查各類儀表的指示情況是否符合規定標準。對于未進行總成性能試驗的,要分部試運轉,試運轉中發現的故障及非正常聲響、溫升、跳動等未經消除不得進行負荷試驗。
2、負荷試運轉:負荷試運轉是在空載試運轉正常之后進行。通過負荷試運轉確定機械的動力性能、經濟性能、運轉狀況及操縱、調整、控制和安全裝置的作用是否達到運行要求。
3、試運轉后檢查:在負荷試運轉后必須對各部位有無變形、松動、過熱、破損等進行積極檢查,同時檢查有關部位的密封性、摩擦面的接觸情況等。
4、設備的壓力試驗與致密性試驗:
(1)液壓試驗:通常用來檢查焊縫、連接部位的致密性和強度。一般采用水作為介質,故又稱為水壓試驗。
(2)氣壓試驗:對于因機構原因或容器內不允許有微量殘液存在的容器,以氣壓試驗檢測。
(3)致密性試驗:對于各種儲存氣體或液體的壓力容器,應進行焊縫致密性試驗,以保證無泄漏。通常可采用氣密性試驗、煤油滲漏試驗和氨滲透試驗等方法。
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