Способы очистки, осмотра и контроля технического состояния сборочных единиц и деталей

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Общие сведения об очистке

Научные исследования показали, что только благодаря качественной очистке сборочных единиц и деталей в процессе ремонта ресурс отремонтированных изделий повышается на 25ч30%, а производительность ремонтников на 15ч20%. Поэтому очистные работы при ремонте локомотивов имеют первостепенное значение.

Очистка в процессе ремонта преследует следующие цели:

- обеспечение качества ремонта, высокой производительности труда работников, культуры производства и выполнение санитарно-гигиенических требований;

- подготовка деталей для их дефектации, контроля геометрических размеров и физико-химических параметров;

- исключение или значительное сокращение коррозии деталей в период нахождения изделий в ремонте;

- обеспечение требуемой чистоты поверхностей деталей при сборке агрегатов, узлов и систем.

При организации процесса очистки учитываются свойства материала деталей, поскольку эти свойства могут изменяться при использовании разных способов очистки, что может стать причиной коррозионного разрушения при воздействии агрессивных моющих и очищающих сред или при механическом повреждении поверхностей в результате соударения частиц твердой очищающей среды с поверхностями деталей.

Объект ремонта в процессе эксплуатации покрывается сухой или пропитанной влагой и маслом пылью; на поверхностях, охлаждаемых водой, появляется накипь, а на омываемых маслом ? смолистые отложения и нагар. Металлические детали не только загрязняются, но и покрываются коррозией или окислами. Частицы загрязнения удерживаются на деталях или за счет молекулярного притяжения, или механическим сцеплением вследствие шероховатости поверхности. По своему составу и свойствам загрязнения представляют собой сложные продукты взаимодействия как органических, так и неорганических соединений, различных по природе образования и условиям формирования.

2. Классификация видов очистки

Существует такие виды очистки деталей как механическая, химическая, комбинированная (химико-механическая), термическая и ультразвуковая.

Механическая очистка деталей.

К этому виду очистки условно отнесены: пневмоочистка (сдувание пыли сжатым воздухом), очистка механическим инструментом, абразивная, гидравлическая очистка.

Сдувание пыли сжатым воздухом с поверхности деталей эффективно лишь в том случае, когда очищаемые поверхности покрыты сухой пылью, т.е. когда загрязнение плохо сцеплено с поверхностью детали. Очистка ведется обычно в отдельном помещении или камере, которые оборудованы мощной вытяжной вентиляцией. В отдельных случаях воздух предварительно очищают от влаги и масла. Рекомендуемое давление воздуха 2,5ч3,5 кгс/см2.

К очистке механическим инструментом прибегают для удаления с поверхности деталей нагара, коррозии, старой краски, окислов. Для очистки используются щетки, скребки или шкурка (наждачная или стеклянная). Применяют круглые и торцовые щетки, сделанные из стальных и латунных проволочек (диаметром 0,05ч0,25мм), волосяных и капроновых нитей. Щетки вращаются электродвигателем или пневматическими машинами. Чем меньше диаметр щетки, тем больше допустимая частота вращения. В процессе очистки металлические щетки к поверхности детали прижимают небольшим усилием, чтобы не изогнуть концы проволочек. Кроме того, твердая и толстая проволочка оставляет на очищаемой поверхности грубые царапины. Щетки из гофрированной проволоки более упруги и служат дольше.

При очистке абразивами загрязненную поверхность детали обрабатывают мягкими или твердыми абразивами, направляемыми струей воздуха или воды. Частицы абразива, ударяясь о поверхность детали, разрушают загрязненный слой и уносят с собой частицы грязи. К мягким абразивам относятся: измельченные кукурузные початки, порошок окиси алюминия, косточковая крошка (дробленая скорлупа ореха, косточек персика, абрикоса, алычи и т.д.). Мягкие абразивы используют главным образом для очистки деталей с электрической изоляцией от прочно приставшей тонкой пленки загрязнения и деталей из легких металлов от любых загрязнений.

К твердым абразивам относятся кварцевый песок и металлическая крошка, частицы отбеленного чугуна размерами 0,3ч0,8 мм, которые имеют форму неправильных многоугольников. Твердость частиц HRC56ч62.Твердые абразивы применяют для удаления нагара, коррозии, окислов и старой краски с поверхности деталей из черных и цветных металлов. На рисунке 1 показана схема очистки деталей с электрической изоляцией крупными и мелкими абразивами.

Для очистки деталей локомотивов косточковой крошкой применяют установки А 231.05, как показано на рисунке 2. Установка имеет три основные части: камеру, циклонный фильтр с отстойником и вентилятор. Камера в свою очередь состоит из рабочей части, бункера и круглого вращающегося стола для укладки очищаемых деталей. Косточковую крошку засыпают через дверцы камеры 1 в верхнюю часть бункера 8, откуда она через клапан 7, величина открытия которого регулируется ножной педалью, поступает в нижнюю часть бункера и далее к смесителю 6. Сжатый воздух, подаваемый в смеситель, увлекает абразив и через сопло 10, направляемое рукой рабочего, с силой выбрасывает его на поверхность очищаемой детали. Отработавшая крошка скапливается в верхней части бункера и в дальнейшем после промывки может быть использована повторно.

Рисунок 1 - Очистка деталей с электрической изоляцией: а - тяжелым крупным абразивом; б ? легким мелким абразивом

Воздух, загрязненный пылью косточковой крошки и различными взвешенными частицами (нагара, ржавчины, грязи), пройдя циклонный фильтр 3, очищается и вентилятором 2 выбрасывается в атмосферу. Задержанные фильтром частицы опускаются в отстойник 4 с водяной пленкой. За процессом очистки наблюдают через смотровое стекло.

Рисунок 3.3 - Схема установки типа А231.05 для очистки деталей косточковой крошкой: 1 ? рабочая часть камеры; 2 ? вентилятор; 3 ? циклонный фильтр; 4 ? водяной отстойник; 5 ? вентиль; 6 ? смеситель; 7 ? клапан; 8 ? бункер; 9 ? стол; 10 ? сопло

Камера освещается двумя лампами. Продолжительность очистки, зависит от размеров очищаемой детали и характера загрязнения.

Для очистки деталей металлической крошкой используют установку А 512, а для очистки кварцевым песком ? установку П 20-55. На рисунке 3.4 показана пескоструйная установка.

Рисунок 3 - Пескоструйная установка:1 -? вентиляционная труба; 2 -? фонари; 3 - кожух; 4 - защитный рукав; 5 - решетка; 6 - кран воздушной магистрали; 7 - смеситель; 8 - ящик с абразивом; 9 - смотровое окно

Для гидроабразивного вида очистки деталей, особенно от нагара, применяют установку, работающую по принципу раздельной подачи песка и воды, показанную на рисунке 4. Основные элементы установки: двухкамерный пескоструйный аппарат со смесителями, аккумулятор воды и сопла. Давление воздуха в камерах песка и аккумуляторе воды поддерживается в пределах 4ч5 кгс/см2.

Рисунок 4 - Схема установки для гидроабразивной очистки: 1 ? сопло; 2 ? смеситель; 3 ? вентиль; 4 ? нижняя камера для песка; 5 ? верхняя камера для песка; 6 ? аккумулятор воды

Песок из нижней камеры 4 под давлением воздуха поступает в смеситель 2, где подхватывается воздухом и по резиновому шлангу поступает к центральному каналу сопла 1. Одновременно к соплу подводится под давлением вода. При выходе из сопла струи смешиваются. Образующаяся смесь воды и песка с силой подается на очищаемую поверхность. Перекрыв вентиль3, можно поверхности, подвергнутые очистке, промыть водой и продуть сжатым воздухом. В воду добавляют антикоррозионные присадки нитрит натрия 0,3ч0,4%, эмульсон 0,5ч1% или ингибиторы. В качестве абразива применяют кварцевый песок.

Виброабразивный способ очистки деталей от нагара ? один из механических. Виброабразивная очистка заключается в следующем: в контейнер, которому вибратором сообщается колебательное движение, загружают очищаемые детали и подают моющую жидкость с содержанием мелкозернистого абразива высокой твердости. Вследствие колебаний контейнера очищаемые детали и абразивные частицы прижимаются друг к другу, совершают поступательное и вращательное движения. Механическим воздействием зерен абразива разрушаются твердые загрязнения. Моющая жидкость интенсифицирует это разрушение и удаление загрязнений. Процесс виброабразивной очистки проходит три стадии: грубое шлифование (снятие нагара и лакового слоя пленки), тонкое шлифование (снятие остатков нагара), полирование (до чистоты поверхности 8ч9 класса). Виброабразивная обработка повышает также микротвердость обрабатываемой поверхности деталей. Этот способ весьма эффективен.

В качестве разновидности виброабразивной очистки может быть рекомендована обработка мелких деталей (например, клапанов, толкателей и др.) во вращающемся барабане с жидким наполнителем (керосин, дизельное топливо, МС-8, лабомид-203). Барабан загружают на 75% его объема и вращают с частотой 16ч17 об/мин. Обработка деталей абразивами очень эффективна. Однако при неумелом использовании этого способа вместо пользы можно получить вред. Например, при обработке деталей, покрытых электрической изоляцией, крупными абразивами с чрезмерно высоким давлением воздуха вместе с пленкой грязи можно легко удалить и изоляционный слой. Чтобы этого не случилось, нужно заранее опытным путем подбирать размер частиц абразива и давления воздуха. Особенно это важно для очистки деталей, покрытых электрической изоляцией и полудой.

Гидравлическая очистка подразделяется на гидродушевую и гидроциркуляционную. Гидродушевая очистка в сочетании с набором щеток широко используется для наружной мойки локомотивов (рисунок 5).

Рисунок 5 - Гидродушевая очистка в сочетании с набором щеток

Гидроциркуляционную очистку обычно применяют для очистки внутренних поверхностей трубопроводов, секций холодильников и теплообменников путем принудительной циркуляции водяного раствора под определенным давлением, как показано на рисунке 6.

Рисунок 6 - Схема установки для очистки внутренних и наружных поверхностей секций холодильника: 1 ? секции холодильника; 2 ?манометр; 3 ? водяной насос; 4 ? термометр; 5 ? фильтр; 6 ? барботер; 7 ? бак для горячей воды; 8 - конденсационный горшок; 9 ? теплообменник; 10 ? бак для раствора; 11 ? душевая система

Для очистки водой секций холодильников, кроме гидроциркуляционной, используют и гидродинамическую очистку, при которой водовоздушная смесь с большой скоростью прогоняется через трубки, создавая в них импульсные удары, способствующие отслаиванию накипи. Стенд для гидродинамической очистки состоит из двух подвижных коллекторов с зажимами для секций, эжектора и пульсатора.

Секции очищают в следующем порядке: предварительно секцию заполняют водой, а затем импульсами продолжительностью 1ч2 с подают сжатый воздух. Для повышения эффективности очистки водовоздушную смесь сначала подают с одной стороны секции, а затем с противоположной.

На крупных ремонтных заводах для очистки масляных каналов в блоке цилиндров и коленчатого вала двигателей после общей мойки применяют дополнительную обработку в установке с пульсирующим потоком жидкости (рисунок 7).

Принцип действия установки следующий: насос 1 подает жидкость через фильтр 7 в воздушно-гидравлический аккумулятор 6, где она скапливается и поступает затем через клапан 4 и сопло 3 определенными порциями в промываемые каналы детали. Остатки жидкости собираются в баке 2. Под действием пульсирующего потока посторонние частицы, находящиеся в каналах, деталей, отрываются и выбрасываются наружу.

Рисунок 7 - Схема установки для промывки каналов пульсирующим потоком жидкости:1 ? насос; 2 ? бак; 3 ? сопло; 4 ? клапан;5 ? пружина; 6 ? воздушный гидравлический аккумулятор; 7 ? фильтр; 8 ? предохранительный клапан

пескоструйный изоляция эмульгатор

Химическая очистка деталей.

Современные способы химической очистки деталей основаны на применении химического раствора для размягчения и растворения загрязнения, нарушения его сцепления с поверхностью металла и удержания во взвешенном состоянии в растворе.

При химической очистке используют водные растворы: щелочные (каустическая и кальцинированная сода, едкий калий) для очистки обычного загрязнения, масляных отложений, нагара и кислотные (соляная, серная, фосфорная и другие кислоты) для удаления накипи, ржавчины, окислов. Кроме того, применяют органические растворители (осветленный керосин, бензин, ацетон, бензол, уайт-спирит, трихлорэтилен, четыреххлористый углерод и т.п.) для удаления загрязнений, не поддающихся очистке в щелочах, или там, где нельзя применять щелочи из-за их агрессивности.

В последнее время в ремонтной практике находят широкое применение различные поверхностно-активные вещества (ПАВ) в сочетании с неорганическими и органическими добавками. Такими эффективными моющими препаратами являются МЛ-51 и МЛ-52, представляющие собой смесь ПАВ с электролитами - натриевыми солями угольной, фосфорной и кремниевых кислот. Применяют эти препараты для очистки деталей, загрязненных масляными отложениями. Водный раствор препарата МЛ-51 (10ч20 г/л) рекомендуется для очистки струйным способом, а препарата МЛ-52 (25ч35 г/л) - способом погружения.

Эмульгаторы - активные вещества (жидкое стекло, мыло, тринатрийфосфат, поверхностно-активные вещества ОП-7, ОП-10 и т.п.), которые обволакивают капли масла особой пленкой, ослабляющей силу сцепления масла с металлом, и способствуют формированию мельчайших пузырьков масла в растворе, т.е. эмульсии. Присутствие в растворе эмульгаторов, а также хромпика или жирового солидола предохраняет детали от коррозии.

Циркуляция или возмущение раствора у очищаемой поверхности достигается пропусканием через раствор сжатого воздуха или пара, нагревом раствора до кипения, вращением небольших пропеллеров, перемещением деталей в растворе, опрыскиванием, покачиванием раствора через изделие и, наконец, созданием быстрых колебаний раствора вибраторами или ультразвуком.

В зависимости от того, каким способом достигается перемещение раствора у поверхности очищаемой детали, физико-химическую очистку подразделяют на следующие способы: вываркой (погружением), струйным, принудительной циркуляцией раствора, парами растворителя и другие.

Технологический процесс химической очистки состоит из трех операций: сортировки, очистки, ополаскивания и сушки.

Сортировка деталей перед очисткой ведется по следующим признакам: по размерам, характеру загрязнения, чистоте обработки поверхностей, материалу, из которого изготовлены детали, материалу покрытия. Детали с высокой чистотой обработки поверхностей (подшипники качения, прецизионные детали и т.п.) желательно очищать в растворах с органическими растворителями, так как при очистке в щелочных растворах с их поверхности смывается тонкая жировая пленка, которая предохраняет детали от ржавления на открытом воздухе.

Очистка деталей от нагара и накипи в расплаве солей и щелочи заключается в следующем. Под действием раствора, нагретого до температуры 80ч90 0С, загрязнение размягчается. Масляная пленка, расширяясь, разрушается; на поверхности детали образуются мельчайшие капли масла с грязевыми частицами. Однако сила сцепления масла и металла продолжает удерживать эти капли на поверхности детали. Для снижения силы сцепления в состав раствора вводят эмульгаторы, а чтобы ускорить отрыв капель, раствор заставляют интенсивно перемещаться в очищаемой поверхности.

Ополаскивание деталей водой - операция заключительная. Она необходима для удаления с поверхности деталей следов щелочи или кислоты, опасных в отношении коррозии металла, а также вредно влияющих на кожу рук. Если мойка ведется холодной водой, деталь после этого сушат, а если горячей, то процесс сушки отпадает.

Очистка вываркой (погружением). Этим простейшим способом чаще всего пользуются для очистки громоздких деталей, а также мелких деталей, загружаемых в ванну с раствором или в расплав солей и щелочи в сетчатых корзинах.

Установка для очистки блока или картера дизеля, рамы тележки в растворе имеет обычно два отделения. Одно заполняется раствором, подогреваемым паром, который поступает в змеевик, а другое наполняется проточной горячей водой. Ток горячей воды создается насосом. Для удаления пара, поднимающегося с поверхности раствора или воды, над ванной имеется кожух, соединенный с вытяжной вентиляцией. Детали после очистки в растворе в течение 10ч15 минут помещают в горячую воду для ополаскивания.

Установка для очистки нагара и накипи вываркой (выжиганием) в растворе солей и щелочи, как показано на рисунке 8, состоит из четырех ванн. Первая (из нержавеющей стали) заполняется раствором солей и щелочи (в процентном отношении по массе): каустическая сода ? 65, натрий азотнокислый ?30, соль поваренная ? 5. Температура расплава 380ч4200С. Детали из черных металлов выдерживают 5ч15 минут, а из алюминиевых сплавов - 3ч5 минут, затем их перегружают в сетчатой корзине 5 в ванну 2 и промывают водой. Для нейтрализации остатков щелочи детали погружают в ванну 3, заполненную 50%-м раствором ингибированной соляной кислоты (для деталей из черных металлов) или водным раствором фосфорной кислоты (85 г/л) и хромового ангидрида (125 г/л) - деталей из алюминиевых сплавов. Окончательно детали из черных металлов промывают в четвертой ванне с горячим водным раствором кальцинированной соды (3ч5 г/л) и тринатрийфосфата (1,5ч2 г/л), а детали из алюминиевых сплавов - в чистой горячей воде.

Недостаток очистки детали вываркой (погружением) - быстрое загрязнение раствора (или расплава) и, следовательно, необходимость частой её замены. Однако очистка и обезжиривание деталей происходят хорошо и довольно быстро, особенно в расплаве солей и щелочи.

Рисунок 8 - Установка для очистки деталей от нагара и накипи в расплаве солей и щелочей

Очистка струйным (душевым) способом выгодно отличается от очистки вываркой тем, что химическое действие раствора сочетается с динамическим воздействием его струи. Кроме того, можно применять растворы меньшей концентрации. Струйная очистка осуществляется в одно-, двух- и многокамерных машинах тупикового или проходного типа. Для очистки деталей длиной до 9 м, шириной до 3м и высотой до 1,4 м служит моечная машина тупикового типа модели ММД-13Б (типа А74). Моечная камера, как показано на рисунке 9, имеет систему принудительной вентиляции для отсоса паровоздушной смеси и сушки детали, два бака (для раствора и воды) с паровым подогревом, а также душевую систему 2 и трубопроводы. Детали, подлежащие очистке, укладывают: крупногабаритные - на тележку 3, а мелкие - на ту же тележку, но в сетчатых корзинах.

Моечная камера с одного торца имеет глухую стенку, а с другого - дверь, через которую загруженная деталями тележка механизмом передвижения со скоростью 4,5 м/мин вкатывается в моечную камеру. После закрытия двери включается одновременно душевая система и механизм передвижения тележки. Тележка в течение всего процесса очистки совершает возвратно-поступательное движение внутри моечной камеры со скоростью 0,78 м/мин. Ход тележки 3,9 метров. Очистка горячим раствором продолжается 15ч25 минут, а затем в течение 7 минут детали ополаскивают горячей водой.

Раздельный слив раствора и воды обеспечивается перекидным сливным лотком, размещенным на полу моечной камеры. После ополаскивания душевую систему отключают и тележку останавливают. Для ускорения сушки деталей открывают боковые двери. Раствор разогревается паровым змеевиком, а вода - насыщенным паром.

Рисунок 9 - Моечная камера машины ММД - 13Б

На рисунке 10 показана моечная машина А328 для очистки мелких деталей щелочными или органическими растворами. Она состоит из моечной камеры 2 с патрубком 1, вытяжной вентиляции и душевой системы, бака для раствора с паровым змеевиком и барботером. Последние служат для разогрева раствора.

Рисунок 10 - Моечная машина типа А328 для очистки мелких деталей: 1 ? патрубок; 2 ? моечная камера; 3 ? насос; 4 ? электродвигатель; 5 ? редуктор; 6 ?дверка

Если в качестве моющей жидкости применяют керосин, через змеевик пропускают холодную воду для его охлаждения. Внутри камеры смонтирован круглый стол диаметром 900 мм, который соединен через редуктор 5 с электродвигателем. Давление жидкости в душевой системе создается насосом 3, приводимым в действие электродвигателем 4. Загружают камеру через дверку 6. Детали на столе располагают на некотором расстоянии друг от друга. Чтобы удержать на столе, их обтягивают сеткой. Плотно закрыв дверку 6, включают последовательно привод стола и душевую систему (21 сопло с отверстиями диаметром 2 мм). Стол совершает сложное вращательное движение (3,6 об/мин). После 10ч15 минут очистки прекращается подача раствора и, не выключая привод стола, открывают вентиль для обдувки деталей сжатым воздухом до их высыхания. После этого детали извлекают из камеры. Для обдувания в камере имеется трубка с отверстиями.

Очистка принудительной циркуляцией раствора применяют для очистки внутренних полостей деталей: секций холодильника, теплообменника, крышек цилиндров и т.п. (рисунок 3.6). Раствор для очистки внутренних поверхностей трубок и вода для наружной мойки секций холодильника залиты в баки, емкостью каждый 2,4 м3. Раствор нагревают теплообменником, а воду - паром, выходящим из отверстий барботера. Внутри камеры укрепляют шесть секций и через них прокачивают раствор каустической соды при очистке масляных секций и раствор соляной кислоты - водяных секциях сначала в одном, а затем в противоположном направлении. После очистки раствором, которая продолжалась примерно 75 минут, секции промывают, прокачивая через них в течение 15 минут воду. Температуру раствора и воды поддерживают в пределах 80ч950С. В случае очистки секций раствором с поверхностно-активным веществом их не промывают водой, а пропаривают, для чего на нижнем коллекторе предусмотрен паровой вентиль. Длительность промывки секций зависит от состава и температуры раствора, а также от степени загрязненности секций. Наружную поверхность секций обмывают горячей водой при закрытых дверях камеры и при включенном вентиляторе отсоса пара. Общее число сопел с отверстиями 2мм для наружной мойки 1320 штук. Производительность насоса 120 м3/ч.

Сущность этого способа очистки парами растворителя состоит в следующем: в паровое облако достаточно сильного растворителя помещают холодную деталь, которая быстро покрывается конденсатом растворителя; растворитель стекая с поверхности детали, уносит с собой частицы грязи. Процесс продолжается до тех пор, пока деталь не нагреется до температуры паров. Чаще всего этот способ применяют для удаления прочно приставшей пленки грязи с поверхности деталей с электрической изоляцией, т. е. с якорей и катушек полюсов электрических машин.

Установка для очистки деталей парами растворителя, как показано на рисунке 11, состоит из моечной камеры с принудительной вентиляцией, устройства для очистки загрязненного растворителя и напорной магистрали нижней части смонтирован паровой змеевик для нагрева растворителя. Верхняя часть камеры открытая, ее горловина окружена змеевиком для циркуляции холодной воды.

Установка работает следующим образом. Включается нижний (паровой) змеевик 10, вентиляция и верхний (охлаждающий) змеевик 2. Образующиеся при кипении растворителя пары устремляются вверх, достигнув холодного пространства камеры, т.е. зоны верхнего змеевика 2 начинают конденсироваться и в виде капель падать вниз. Конденсат, образующийся на поверхности верхних труб змеевика, стекает в лоток 13 и далее в отстойник 4. Часть пара, не успевшая превратиться в конденсат, отсасывается вентилятором 15.

Когда в камеру с горячими испарениями помещают в подвешенном состоянии холодную деталь, например якорь, то его поверхность сразу покрывается конденсатом, который, стекая, увлекает с собой частицы загрязнения. Местные, более крупные отложения грязи, оставшиеся на поверхности детали, удаляют струей чистого растворителя, подаваемого, насосом 3 через резиновый шланг и наконечник. Загрязненный растворитель отсасывается из ванны насосом 8, пропускается через очистительное устройство 6 и накапливается в запасном баке 5. В качестве растворителя применяют трихлорэтилен и перхлорэтилен, температура кипения, которых соответственно 87 и 121°С. Желательно применять растворы, имеющие температуру кипения выше, чем у воды. Тогда отпадает необходимость сушки изоляции якорей и катушек после очистки.

Рисунок 11 - Схема испарительной установки для очистки парами растворителя:1 ? напорная магистраль; 2, 10 ? охлаждающий и паровой змеевики; 3,8 ? насосы; 4 ? отстойник; 5 ? запасной бак; 6 ? очистительное устройство; 7 ? воронка для спуска отстоя; 9 ? вентиль; 11 ? ванна с растворителем; 12 ? моечная камера; 13 ? лоток; 14 ? термостат, управляющий процессом нагрева; 15 ? вентилятор

При работе на этой установке нужно, во-первых, строго контролировать температуру нагревания раствора. При чрезмерном нагревании раствора может произойти его разложение и образование опасных химических соединений. Во- вторых, время выдержки деталей в камере должно быть не более времени, необходимого для растворения грязи. Особенно это касается деталей с электрической изоляцией, изготовленных на основе различных кремниевых соединений. Эти соединения при продолжительном нахождении в парах растворителя могут сами начать растворяться, т.е. вместе с грязью незаметно может быть снята и изоляционная лаковая пленка. Время выдержки в камере устанавливают опытным путем.

Преимуществами этого способа очистки являются: быстрота и эффективность очистки всегда чистым растворителем; отсутствие необходимости сушки в печи якорей, катушек и других деталей с электрической изоляцией.

В ремонтной практике получило распространение удаление загрязнений с поверхностей узлов электрических машин и аппаратов органическими растворителями.

Термическая очистка.

Термический способ очистки основан на удалении загрязнений их нагревом до температуры сгорания или разрушения (отслоения от детали). Существует очистка открытым огнем (кислородно-ацетиленовое или керосиновое пламя) и погружением в расплавы солей и щелочей, а также обжигая детали в термопечи.

Открытым огнем очищают от смолистых отложений и нагара глушитель шума выпуска, выпускные коллекторы и патрубки дизеля. К очистке деталей в расплавах солей и щелочей прибегают для удаления нагара и накипи. Очистка и обезжиривание деталей в расплавах солей и щелочей происходят эффективно и довольно быстро. Однако тому способу присущи следующие недостатки: очистка оказывает влияние на свойства металла; быстро загрязняется расплав, исключается очистка деталей сложной формы и тонкостенных деталей из-за возможности их деформации.

Процесс очистки сложен и малопроизводителен, требует ручного труда. Термохимический способ применяют для удаления нагара и накипи с деталей из черных металлов. На этой стадии очистки происходит выгорание и химическое взаимодействие расплава с отложениями. После 5ч10-минутной выдержки в расплаве детали промывают водой. Бурное парообразование способствует разрушению остатков отложений и растворению щелочного расплава.

Для нейтрализации остатков щелочи детали промывают сначала в кислом растворе (раствор фосфорной кислоты 85 г/л с добавлением хромового ан-гидрида 125 г/л), а затем горячей водой или моющим раствором на основе синтетических моющих средств.

Этот способ обычно применяют на специализированных ремонтных заводах. Для удаления накипи и продуктов коррозии, кроме перечисленных способов, используют воздействие ингибированной соляной кислоты, обрабатывая детали в 10ч12% растворе при температуре 75ч85 0С в течение 20ч25 минут. После обработки в кислом растворе их ополаскивают в растворе кальцинированной соды 5 г/л и тринатрийфосфата 2 г/л.

Ультразвуковая очистка.

Ультразвуковая очистка ? способ очистки поверхности твердых тел, основанный на возбуждении в моющем растворе колебаний ультразвуковой частоты. Это сложный процесс, сочетающий кавитацию с действием акустических течений, акустокапиллярным эффектом, радиационным давлением, что приводит к разрушению загрязнений и отделению их от поверхности очищаемого тела. Под действием ультразвука в растворе образуются области сжатия и разряжения, распространяющиеся по направлению ультразвуковых волн. В зоне разрежения, на границе между поверхностью детали и жидкостью образуется полость С (рисунок 3.14), куда под действием местного давления из пор Ж капилляров К выталкивается раствор и загрязнение. Через полпериода колебаний в том же месте образуется область сжатия, в результате пузырек «схлопывается» и происходит гидравлический удар, способный создавать большое мгновенное местное давление, намного превышающее исходное, вызванное распространением ультразвуковых колебаний.

Это явление сопровождается характерным шумом. При этом способе у очищаемых поверхностей деталей создается интенсивное колебание раствора за счет ударных волн, возникающих при пропускании через раствор ультразвука. Под действием ультразвука в растворе образуются области сжатия и разрежения, распространяющиеся по направлению ультразвуковых волн. Благодаря большой частоте ультразвуковых колебаний процессы повторяются до 20 000 раз в 1с. Под действием раствора и гидравлических ударов жировая пленка на поверхности детали разрушается, загрязнения превращаются в эмульсию и уносятся вместе с раствором. Скорость и качество ультразвуковой очистки зависят от химической активности и температуры раствора, а также удельной мощности ультразвука. Температура раствора 50ч600С, удельная мощность ультразвука 1,5ч2 Вт на 1см2 очищаемой поверхности. В промышленности, как правило, ультразвуковой способ применяют для очистки мелких деталей. В последнее время его начинают внедрять и при ремонте тепловозов, например, для очистки фильтров.

Важнейшим физическим эффектом, вызывающим интенсивную очистку очищаемых тел, является кавитация.

Вначале под кавитацией подразумевали разрыв жидкости при создании в ней отрицательных давлений. Под кавитацией в настоящее время подразумевают не истинный разрыв жидкости, а пульсацию, рост, расщепление и другие типы движения уже присутствующих в жидкости пузырьков, а также их взаимодействие, когда в жидкостях создается пониженное, а затем повышенное давление. В отличие от движения обычных, равновесных пузырьков (они могут вводиться извне или образовываться спонтанно при кипении, дегазации, протекании химической реакции и т.д.), для движения кавитационных пузырьков должна существовать фаза их расширения и последующего сжатия.

Диапазон частот ультразвуковых аппаратов для очистки лежит в пределах 20ч40 кГц; интенсивность ультразвуковых колебаний обычно составляет 0,5ч5 Вт/см2. Выбор оптимальной интенсивности имеет существенное значение для ультразвуковой очистки.

Важным фактором, способствующим ультразвуковой очистке, является значительная интенсификация физико-химических процессов в жидкости под действием ультразвуковых колебаний, в частности, процесса растворения, что напрямую связано с выбором состава моющей жидкости.

Моющая жидкость должна обладать как можно большей химической активностью по отношению к загрязнениям, но в тоже время быть нейтральной по отношению к материалу очищаемого изделия. Обычно чистую воду применять для ультразвуковой очистки нецелесообразно. Более эффективны водные растворы щелочей, кислот, солей с добавлением поверхностно-активных веществ.

Наиболее высокая растворяющая способность наблюдается у органических растворителей. Органические растворители хорошо проникают в зазоры, щели, отверстия, растворяя в них загрязнения. Недостатком этих растворителей является необходимость их частой регенерации, так как загрязненность их маслами в значительной степени отражается на качестве очистки.

Интенсивность очистки зависит от температуры жидкости. С одной стороны, повышение температуры приводит к увеличению давления насыщенных паров в пузырьках, препятствующего сжатию пузырьков, а, следовательно, и возникновению ударных волн и кумулятивных струй, что снижает эффективность воздействия отдельного кавитационного пузырька.

С другой стороны, при повышении температуры жидкости уменьшается растворимость газов, что приводит к увеличению количества кавитационных пузырьков. Эти противоположно действующие факторы и обусловливают оптимальный температурный интервал воздействия кавитации на очистку. Экспериментально установлено, что наиболее благоприятной для эффективного растворяющего действия и воздействия ультразвуковой кавитации является температура моющей жидкости 20ч25єС. Отмечено, что понижение температуры ниже 18ч20єС нецелесообразно ввиду того, что на поверхности может конденсироваться влага, способная вызвать коррозию. В некоторых случаях, например, при очистке шлифованных деталей от жидких масел оптимальной является температура 40ч50єС, а при очистке деталей от полировочной пасты температуру растворителя целесообразно выбирать в районе 60єС.

Источник питания преобразует переменное напряжение промышленной частоты 50 Гц в постоянное напряжение от 100 до 310В, которым питаются генераторы. Генераторы представляют собой полупроводниковые преобразователи постоянного тока в переменный ток ультразвуковой частоты. Количество генераторов равно числу ультразвуковых излучателей.

Система излучателей ? это емкость с установленными на ней ультразвуковыми излучателями. Ультразвуковые излучатели могут быть двух типов -- магнитострикционные и пьезоэлектрические. В последнее время магнитострикционные излучатели практически не применяются из-за их низкого КПД.

Количество и конфигурация размещения ультразвуковых излучателей в емкости зависят от типа очищаемых деталей. Очищаемая поверхность детали должна находиться напротив излучателя, но не соприкасаться с ним. Как правило, излучатели устанавливаются на дно технологической емкости, но могут устанавливаться и сбоку, дорабатываемую деталь подвешивают или помещают в сетку.

В настоящее время ультразвуковая очистка получила широкое распространение. С помощью ультразвука можно чистить как крупногабаритные детали, так и мелкие детали. Важнейшим достоинством ультразвуковой очистки является возможность очистки деталей сложной формы, в том числе, с полостями и отверстиями различной формы и размеров. При этом качество очистки внутренних полостей такое же, как и открытой поверхности.

Ультразвуковая очистка легко встраивается практически в любой технологический процесс, в частности, при конвейерном ремонте деталей. Поскольку в процессе ультразвуковой очистки не используется ручной труд, его несложно автоматизировать.

Технология ультразвуковой очистки реализуется с помощью ультразвуковых диспергаторов и ультразвуковых ванн.

Размещено на Allbest.ru