TEMAT: WERYFIKACJA CZĘŚCI SAMOCHODOWYCH.

Transkrypt

1 MATERIAŁY MERYTORYCZNE I METODYCZNE DO WYKORZYSTANIA NA ZAJĘCIACH W PRACOWNI WERYFIKACJI CZĘŚCI ORAZ KONTROLI JAKOŚCI. TEMAT: WERYFIKACJA CZĘŚCI SAMOCHODOWYCH. Projekt wykonał: Kożuchowski Sławomir Siedlce 2004.

2 SPIS TREŚCI Str. 1. ZADANIA I ORGANIZACJA WERYFIKACJI CZĘŚCI SPOSOBY OKREŚLANIA ZUŻYCIA, USZKODZEŃ I WAD UTAJONYCH Wprowadzenie Metody weryfikacji typowych części samochodowych Metody wykrywania wad utajonych Typowe przykłady weryfikacji części samochodowych. 13 2

3 Weryfikacja części 1. Zadania i organizacja weryfikacji części Oczyszczone, umyte i odtłuszczone części transportowane są w pojemnikach do stanowisk weryfikatorów. Stanowiska te usytuowane są zwykle w pobliżu myjni, co znacznie upraszcza transport. Weryfikator określa stopień zużycia części i na tej podstawie segreguje je na trzy grupy: Części dobre, nadające się do dalszej eksploatacji w samochodzie bez potrzeby naprawy. Części nadające się do naprawy, których zużycie lub uszkodzenie można usunąć przez regenerację lub obróbkę na wymiary naprawcze. Części nieprzydatne, których stopień zużycia lub uszkodzenia przekracza ekonomicznie uzasadnione możliwości naprawy. Koszt naprawy tych części (jeżeli naprawa jest w ogóle możliwa) przekroczyłby koszt wykonania nowej części. W celu wykluczenia pomyłki weryfikator znaczy segregowane części umownymi kolorami. Części dobre transportuje się do magazynu między operacyjnego, skąd pobierane są do montażu. Części nadające się do naprawy kieruje się do działów naprawy, natomiast części nieprzydatne zostają przekazane na złom. Mimo istnienia rozmaitych urządzeń pomiarowo-kontrolnych ciągle jeszcze poważny udział w pracach weryfikacyjnych ma metoda organoleptyczna, oparta na subiektywnej ocenie stanu części dokonywanej przez weryfikatora, posługującego się zmysłami wzroku i dotyku. Dlatego pracownicy oceniający części powinni mieć wysokie kwalifikacje, długoletni staż pracy w zakładach naprawy samochodów oraz specjalne przeszkolenie. Weryfikatorzy sporządzają protokóły, na podstawie których wystawia się przewodniki, karty pracy oraz kwity na materiały potrzebne do naprawy poszczególnych części. Przewodnik określa sposób naprawy części, przebieg kolejnych czynności oraz potrzebne narzędzia i urządzenia. Karty pracy zawierają polecenie wykonania zaplanowanej naprawy poszczególnym pracownikom oraz podają określony przez kalkulatora czas naprawy. Przewodniki i karty pracy stanowią podstawę do 3

4 sporządzania harmonogramów przebiegu naprawy, które ułatwiają koordynację czynności wykonywanych przez poszczególne działy. Stanowiska weryfikatorów wyposażone są w specjalne przyrządy, urządzenia pomiarowo-kontrolne, wzorniki itp. Zwykle poszczególne stanowiska przystosowane są do weryfikacji części jednego lub kilku podobnych zespołów. Na jednym stanowisku można weryfikować elementy skrzynek biegów, reduktorów, a nawet mostów napędowych, jednak weryfikację części silnika lub osprzętu z reguły wykonuje się na oddzielnym stanowisku. Taki podział umożliwia specjalizację personelu i stosowanych urządzeń. 2. Sposoby określania zużycia, uszkodzeń i wad utajonych 2.1. Wprowadzenie. Ocenę przydatności poszczególnych części rozpoczyna się od oględzin zewnętrznych w celu stwierdzenia, czy dana część nie ma wyraźnych uszkodzeń, jak pęknięcia, wykruszenia materiału, skrzywienia lub nadpalenia. Po stwierdzeniu tego typu uszkodzeń weryfikator musi podjąć decyzję, czy uszkodzenia kwalifikują część do złomowania, czy można je usunąć przez naprawę. W tym drugim przypadku, podobnie jak w przypadku, gdy oględziny zewnętrzne nie wykazały żadnych uszkodzeń, część podlega dalszemu sprawdzaniu z użyciem urządzeń pomiarowych Metody weryfikacji typowych części samochodowych. Najczęściej spotykanie wady wałów to: zużycie powierzchni czopów łożysk, zużycie wielowypustów i gwintów oraz odkształcenia. Do pomiarów wałów stosuje się mikrometry, czujniki i sprawdziany. Owalność czopów określa się na podstawie różnicy wskazań mikrometru przy pomiarze czopa w dwóch prostopadłych do siebie płaszczyznach. Stożkowość czopów określa się porównując wskazania mikrometru przy pomiarach średnicy dokonywanych wzdłuż tworzącej czopa. Średnicę czopa sprawdza się za pomocą mikrometru (rys. 1) lub sprawdzianów szczękowych (rys. 2). 4

5 Rys. 1. Mikrometr czujnikowy Rys. 2. Sprawdzian szczękowy. 5

6 Rys. 3. Narzędzia do sprawdzania średnic wielowypustów: a) mikrometr, b) pierścień c) sprawdziany. Wielowypusty sprawdza się mikrometrem, specjalnym pierścieniem lub sprawdzianami (rys. 3). Szerokość rowków sprawdza się za pomocą sprawdzianów łopatkowych. Krzywki sprawdza się sprawdzianami szczękowymi i wzornikami. W celu sprawdzenia czy wał nie jest odkształcony należy zamocować go w kłach. Następnie do środkowej części wału przystawia się końcówkę czujnika zegarowego i obserwuje jego wskazania podczas obrotu wału. Kontrola otworów obejmuje sprawdzenie średnicy, owalności i stożkowości. Owalność i stożkowość sprawdza się tylko w długich otworach, w tych przypadkach, gdy współpraca części może spowodować tego rodzaju zużycie (np. otwory cylindrów). Sprawdzając otwory w obudowach (na łożyska, kołki ustalające itp.) mierzy się tylko średnicę. 6

7 Rys. 4. Przyrządy do pomiaru i kontroli średnic. Do pomiarów średnic otworów służą średnicówki oraz sprawdziany. Na rys. 4a przedstawiono średnicówkę mikrometryczną, a na rys. 4 b przyrząd czujnikowy do pomiaru średnic cylindrów. Przyrządy takie wykonywane są w różnych wersjach z mikrometrem (jak na rysunku) lub bez mikrometru ze zwykłym czujnikiem zegarowym. Na rys. 4 c przedstawiono sprawdziany łopatkowe do kontroli średnic otworów. Kontrola sprężyn polega na sprawdzeniu ich charakterystyki, a więc na sprawdzeniu zmian długości sprężyny pod działaniem określonej siły. Pomiary wykonuje się za pomocą specjalnych przyrządów działających na zasadzie prasy hydraulicznej (rys. 5). Ponadto sprawdza się długość sprężyny w stanie swobodnym oraz przy pomocy kątownika odchylenie od pionu. 7

8 Rys. 5. Przyrząd do sprawdzania charakterystyki sprężyn śrubowych. Kontrola łożysk tocznych, oprócz szczegółowych oględzin z użyciem lupy, obejmuje sprawdzenie łatwości obracania się i hałaśliwości pracy (przez porównanie z wzorcem zatwierdzonym przez dział kontroli jakości) oraz sprawdzenie luzów promieniowych i osiowych. Na rys. 6 przedstawiono przykładowo dwa przyrządy wyposażone w czujniki zegarowe, służące do pomiaru luzów w łożysku. 8

9 Rys. 6. Urządzenie do pomiaru luzów w łożysku kulkowym: a) promieniowych b) poosiowych. Kontrola kół zębatych obejmuje sprawdzenie uzębienia, wielowypustów, średnic pasowanych pod łożyska itp. Powierzchnię czołową zębów sprawdza się specjalnym wzornikiem z podziałką. Grubość zębów sprawdza się za pomocą suwmiarki modułowej (rys. 7), optycznego przyrządu do kontroli grubości zębów lub specjalnymi wzornikami na trzech zębach położonych względem siebie pod kątem

10 Rys. 7. Sposób pomiaru grubości zęba koła zębatego za pomocą suwmiarki modułowej Oprócz przedstawionych przykładowo urządzeń do weryfikacji części stosuje się również wiele innych do pomiarów gwintów, kątów, twardości itp. Wszystkie te urządzenia umożliwiają ocenę, czy i w jaki sposób rzeczywisty stan badanych części odbiega od warunków technicznych określonych przez producenta. Na podstawie zmierzonych odchyłek od wymiarów nominalnych weryfikator stwierdza, czy dana część musi być skierowana do naprawy, na złom, czy może być uznana jako dobra. Za części dobre uważa się te, których wszystkie odchyłki od wymiarów nominalnych mieszczą się w granicach tolerancji określonych dla części nowych oraz które nie wykazują przy tym innych odstępstw od warunków technicznych, jak np. utrata twardości, niezgodna z założeniami konstrukcyjnymi chropowatość powierzchni itp. Jeżeli na skutek zużycia wymiary części lub jej własności uległy istotnym zmianom, weryfikator musi ocenić, czy naprawa takiej części jest opłacalna. 10

11 Dla części o typowym charakterze zużycia określane są warunki techniczne weryfikacji zawierające wskazówki co do dalszego postępowania w zależności od stwierdzonego stopnia zużycia. Podane jest więc, do jakich wymiarów część może być naprawiana przez obróbkę na wymiary naprawcze, kiedy część należy kierować do regeneracji i obróbki na wymiar nominalny i kiedy wreszcie dalsza naprawa jest nieopłacalna. Ocena przydatności innych części, których zużycie oraz uszkodzenia mogą być różnorodne, zależy od doświadczenia weryfikatora, jest to więc ocena subiektywna Metody wykrywania wad utajonych. Oprócz określania uszkodzeń oraz stopnia zużycia weryfikowanych części niektóre z nich bada się jeszcze w celu stwierdzenia, czy nie mają wad utajonych. Najczęściej spotykane wady utajone, powstające podczas eksploatacji, to różnego rodzaju pęknięcia materiału. Pęknięcia takie, niewidoczne z zewnątrz, można wykryć za pomocą przyrządów zwanych defektoskopami. Defektoskopy są drogimi i skomplikowanymi urządzeniami, których zasada działania polega na przepuszczaniu przez badaną część promieni Roentgena, strumieni magnetycznych, ultradźwięków itp. Odpowiednio mówimy o rentgenowskiej, magnetycznej albo ultradźwiękowej metodzie wykrywania wad utajonych. Metoda rentgenowska polega na prześwietleniu badanej części promieniami Roentgena (X). Promienie przechodzące przez wadę materiału opuszczając badaną część mają inne natężenie niż promienie przechodzące przez pozostałą część materiału. Obraz wady na tle obrazu badanej części rejestruje się na specjalnej błonie z dwukrotnie nałożoną emulsją uczuloną na działanie promieni rentgenowskich. Tańszą i szybszą metodą jest obserwacja obrazu badanej części na ekranie fluoryzującym. Stosuje się ją wówczas, gdy zbędne jest udokumentowanie stwierdzonej wady. Odmianą metody rentgenowskiej jest metoda radiograficzna, polegająca na prześwietlaniu badanych części promieniami y- Promienie Y, jako bardziej przenikliwe od rentgenowskich, stosowane są do badania przedmiotów o dużej grubości. Metoda magnetyczna polega na obserwacji linii sił pola magnetycznego przechodzących przez badaną część. W tym celu część tę umieszcza się w silnym polu 11

12 magnetycznym, a następnie pokrywa się ją proszkiem żelaznym, najczęściej w postaci zawiesiny w nafcie lub oleju. Proszek ten układa się (osiada) tworząc linie równoległe do przechodzących przez daną część linii sił pola magnetycznego. Jeżeli w części znajduje się wada np. pęknięcie o kierunku prostopadłym do kierunku linii sił pola magnetycznego proszek żelazny ułoży się na powierzchni części,, omijając jak gdyby wadę i to nawet wówczas, gdy jest ona całkowicie ukryta pod zdrową warstwą materiału. Wady są łatwe da wykrycia, gdy ich kierunek jest prostopadły do kierunku linii sił pola magnetycznego, natomiast wady równoległe do kierunku linii sił trudno jest wykryć. Dlatego każdy przedmiot bada się, zwykle w dwóch prostopadłych do siebie kierunkach. Doświadczony pracownik zna kierunki pęknięć najczęściej występujących w weryfikowanych elementach. Przyczyn pęknięć powtarzających się w jednakowych częściach należy upatrywać w rozkładzie obciążeń, którym dana część podlega podczas eksploatacji lub w jej konstrukcji (np. usytuowanie spoin). W takich przypadkach wystarczy część badać jednokrotnie, ustawiając ją od razu w takim kierunku, żeby ewentualne pęknięcia były łatwe do wykrycia. Metoda ultradźwiękowa polega na badaniu zachowania się fal drgań mechanicznych o dużej, ponadakustycznej częstości (zwykle powyżej Hz), zwanych falami ultradźwiękowymi. Fale ultradźwiękowe podlegają prawom odbicia, przechodzenia i absorpcji. Stosowane są dwie metody badań ultradźwiękowych. Jedna z nich polega na obserwacji wiązki fal przepuszczonych przez badaną część. W miejscu występowania wady wiązka fal przepuszczonych ulega całkowitemu lub częściowemu stłumieniu, co widoczne jest na ekranie odbiornika. Jest to tak zwana metoda cienia, gdyż badana część znajduje się między nadajnikiem i odbiornikiem. Druga metoda, częściej stosowana, polega na obserwacji fal odbitych od przeciwległej powierzchni przedmiotu. W tym przypadku nadajnik i odbiornik fal znajdują się po tej samej stronie badanej części. Wiązka fal wysyłanych z nadajnika przechodzi przez badany materiał, dochodzi do przeciwległej powierzchni, odbija się i wraca do odbiornika. Czas przejścia fali od nadajnika do odbiornika zależy od grubości części badanej. Jeżeli w jakimś miejscu wiązka fal napotyka wadę materiału (pęknięcia, niejednorodności), zostaje od niej częściowo lub całkowicie odbita i dochodzi do odbiornika wcześniej niż wiązka przechodząca przez całą grubość materiału. Jest to wyraźnie widoczne na ekranie odbiornika. 12

13 Oprócz omówionych istnieje jeszcze wiele innych defektoskopów. Na przykład do wykrywania wad w spoinach używane bywają indukcyjne defektoskopy wibracyjne. Spotyka się również indukcyjne defektoskopy magnetoelektryczne. Ze względu na wysoką cenę zastosowanie defektoskopów w zakładach naprawczych jest na razie dość ograniczone. Te zakłady, które mają defektoskopy, wyposażają w nie przede wszystkim działy kontroli jakości, odbierające części nowe, w których częściej spotyka się wady ukryte, takie jak nie jednorodności materiału, pęcherze, wtrącenia niemetalowe itp. Należy jednak sądzić, że omówione metody wykrywania wad utajonych będą w przyszłości powszechnie stosowane w badaniach weryfikacyjnych, gdyż od jakości tych badań w dużej mierze zależą koszty napraw Typowe przykłady weryfikacji części samochodowych Weryfikacja części samochodowych polega na porównaniu ich stanu z warunkami technicznymi weryfikacji. W warunkach tych podane są wymiary, które należy sprawdzić, potrzebne do tego przyrządy pomiarowe i sprawdziany oraz wskazówki dotyczące dalszego postępowania, zależnie od stwierdzonego stopnia zużycia. Z przebiegiem prac weryfikacyjnych zapoznamy się na przykładzie weryfikacji części silnika. Weryfikację kadłuba rozpoczynają oględziny zewnętrzne. W ten sposób można wykryć jedynie uszkodzenia o charakterze awaryjnym, np. wyraźne pęknięcie lub wyłamanie ścianki. Niewidoczne pęknięcia można wykryć na podstawie próby szczelności. W tym celu uszczelnia się przestrzeń wodną i doprowadza do niej przez jedyny pozostawiony otwór wodę pod ciśnieniem 0,3 0,4 MPa (ok. 3 4 at). Przed próbą należy ze ścianek przestrzeni wodnej usunąć kamień kotłowy. Woda wydostająca się przez ewentualne pęknięcia wskazuje miejsca nieszczelne. Próbę wykonuje się zwykle na stanowisku wyposażonym w przystosowane do naprawianych silników pokrywy uszczelniające. Następnie sprawdza się zużycie oraz ewentualne zwichrowanie powierzchni roboczych kadłuba. W pierwszej kolejności określa się stopień zużycia gładzi cylindrowych. Służą do tego celu średnicówki z czujnikami zegarowymi. Średnicówkę nastawia się na wymiar nominalny i za pomocą czujnika mierzy się odchyłki średnicy cylindra. Średnicę 13

14 cylindra sprawdza się co najmniej w trzech wysokościach w dwóch prostopadłych kierunkach na każdym poziomie. Szczególną uwagę zwraca się na średnicę cylindra na wysokości odpowiadającej położeniu pierwszego (od strony denka tłoka) pierścienia uszczelniającego, gdy tłok znajduje się w GMP. Na tym poziomie zużycie jest największe i ma decydujący wpływ na ocenę stanu silnika. Rys. 8. Dopuszczalne odchyłki kształtu cylindra. Zwichrowanie płaszczyzny podgłowicowej kadłuba sprawdza się przykładając do niej płytę lub szeroki liniał traserski. Badania weryfikacyjne głowicy mają podobny przebieg jak w przypadku kadłuba. 14

15 Tłoki i pierścienie tłokowe podczas napraw głównych wymienia się na nowe i dlatego nie podlegają one weryfikacji. W wyjątkowych przypadkach, gdy brak jest części zamiennych, można tłok skierować do naprawy. W normalnych warunkach naprawy tłoków są nieopłacalne. Weryfikacja wału korbowego, oprócz oględzin zewnętrznych, obejmuje sprawdzenie prostoliniowości oraz wymiarów czopów głównych i korbowodowych. Ewentualne niewidoczne gołym okiem pęknięcia o charakterze zmęczeniowym wykrywa się za pomocą defektoskopu. Jeżeli zakład nie ma defektoskopu, powierzchnię wału należy dokładnie obejrzeć przez szkło silnie powiększające. Prostoliniowość sprawdza się umieszczając wał w pryzmach na stanowisku z dostawianymi czujnikami zegarowymi. Średnice i długości czopów głównych i korbowodowych mierzy się mikrometrem. Średnicę mierzy się co najmniej czterokrotnie, w dwóch prostopadłych do siebie płaszczyznach, w celu określenia maksymalnego zużycia czopa, jego stożkowości oraz owalności. W przypadku wałka rozrządu czynności weryfikacyjne obejmują sprawdzenie prostoliniowości oraz sprawdzenie bicia czopów i części cylindrycznej krzywek. Bicie sprawdza się za pomocą czujników zegarowych przystawionych do wałka umieszczonego w pryzmach ustawionych na płaskiej płycie. Ponadto sprawdza się zużycie powierzchni krzywek (przez oględziny) oraz mierzy się mikrometrem średnice czopów wałka. Podczas weryfikacji należy posługiwać się normami oraz fabrycznymi instrukcjami naprawy poszczególnych typów pojazdów. W instrukcjach naprawy podane są miejsca pomiarów, dopuszczalne zużycia i zakresy uszkodzeń poszczególnych części oraz sposób naprawy stwierdzonych zużyć i uszkodzeń. Weryfikację znacznie ułatwiają instrukcje weryfikacji części. Określają one kolejność operacji weryfikacyjnych, metody weryfikacji, narzędzia i przyrządy pomiarowe, wymiary części i ich dopuszczalne zużycie, sposób kwalifikowania i metody naprawy stwierdzonych zużyć i uszkodzeń. Oceny stanu technicznego części dokonuje się przez porównanie wyników badań z danymi zawartymi w instrukcji weryfikacji. 15