вторник, 1 апреля 2014 г.

Виды загрязнений деталей машин

При капитальном ремонте машин с поверхностей деталей приходится удалять различные загрязнения и покрытия. По химическому составу они классифицируются на органические, неорганические и смешанные [12]. К органическим загрязнениям относятся минеральные масла, пленки лакокрасочных покрытий, пленки клеев и др. К группе неорганических относятся пыль, влага, продукты коррозии металлов, остатки перевозимых строительных материалов — бетон, цемент, известь, минеральные удобрения. К группе смешанных относятся загрязнения, образующиеся из двух указанных групп.

По физическому состоянию загрязнения могут быть твердыми, жидкими или мазеобразными.

Загрязнения на деталях, поступающих в ремонт, могут содержать следующие группы веществ: нерастворимые в воде и в органических растворителях (продукты коррозии, накипь, дорожная пыль, продукты износа металлов); нерастворимые в воде и кислотах (масла, жиры, консервационные смазки и др.); растворимые в воде (остатки перевозимых минеральных удобрений и др.).

При капитальном ремонте машин часто приходится удалять следующие виды загрязнений: углеродистые отложения на деталях двигателя; маслянистые- загрязнения деталей коробок передач, задних мостов и других агрегатов; пленки лакокрасочных покрытий; продукты коррозии черных и цветных металлов; накипь в системе охлаждения двигателей; прочие неорганические загрязнения — дорожная пыль и грязь, остатки перевозимых строительных материалов и др.

Для обоснования выбора способа удаления загрязнений с поверхностей деталей машин рассмотрим промессы их образования и химический состав.

Углеродистые отложения. К ним относятся нагары, .маковые отложения и осадки . Нагар образуется под воздействием высоких температур и представляет собой смесь продуктов полного и частичного сгорания топлива и масла. В процессе эксплуатации машины, откладываясь на поверхности деталей (камерах сгорания головки блока, головках поршней, клапанных гнездах, газопроводах), нагар нарушает тепловой режим работы дви-| а/геля, что приводит к снижению мощности, к перерасходу топлива, к более интенсивному износу сопрягаемых поверхностей.

На процесс нагарообразования влияют сортность применяемых топлива и масла, тепловой режим и условия эксплуатации, техническое состояние и конструкционные особенности двигателей. Наибольшее влияние оказывает температурный режим. Под действием температуры масло не только меняет свои физические свойства, но и претерпевает химические превращения. Сгорая, оно образует твердые частицы кокса, золы и сажи. При низких температурах, имеющих место на поверхностях охлаждаемых деталей, сначала происходит окисление и испарение легких фракций масла с образованием высокомолекулярных мазеобразных соединений. Эти соединения обладают высокой адгезией к металлическим поверхностям и прочно удерживают продукты сгорания топлива и масла. Смесь этих веществ затем спекается, образуя слой нагара. При нарушении теплового режима нагарообразование усиливается.

Условия эксплуатации также оказывают очень большое влияние на процесс нагарообразования. При эксплуатации в условиях большой запыленности в масло попадает много абразива, вызывающего усиленный износ деталей двигателя, увеличенный расход и загрязнение масла. Продукты износа и масло, попадая в камеру сгорания в больших количествах, приводят к усилению нагарообразования. Интенсивное нагарообразование происходит и при эксплуатации с частыми остановками, когда двигатель значительное время работает на холостом ходу, характеризующемся более низким тепловым режимом и обильным образованием продуктов неполного сгорания топлива и масла.

С ухудшением технического состояния двигателя увеличивается расход масла, усиливается загрязнение его абразивом и продуктами износа, образуется больше продуктов неполного сгорания топлива, нарушается тепловой режим из-за появления нарушений в системе охлаждения и т. п. Все это в конечном итоге ускоряет нагарообразование. Особенно резко сказывается техническое состояние двигателя на образовании нагаров у дизелей. Нагарообразованию у дизелей способствуют применяющиеся более тяжелые сорта топлива.

Химический состав нагаров представляет собой смесь сложных высокомолекулярных соединений — асфальтепов, карбенов, карбоидов, сажи, коксообразных веществ, смол и неорганических веществ — абразива, продуктов износа деталей двигателя и других веществ. Нагар карбюраторных двигателей, работающих на этилированном бензине, содержит значительное количество соединений свинца.

Сцепляемость нагаров с металлом выше прочности продуктов нагара. Этим объясняется трудность механического удаления нагаров с поверхности деталей.

Как отмечалось, другим видом углеродистых отложений являются лаковые отложения. Процесс их образования качественно отличается от нагарообразования и заключается в следующем. Попадая на нагретые до умеренных температур поверхности деталей, масло расплывается тонким равномерным слоем. Благодаря каталитическому действию металла, температуре и большому контакту с кислородом воздуха происходит интенсивное испарение масла. В результате на поверхностях деталей образуется тонкая, так называемая лаковая пленка, по внешнему виду напоминающая лаковые покрытия.

Лаковые пленки, как и нагары, содержат масла, смолы, асфальтены и другие органические соединения, трудно растворимые в органических растворителях . Наиболее интенсивно лакообразование протекает на поверхностях шатунов, коленчатых валов, распредвалов, стенках блока цилиндров. Резко выражено отложение лаковых пленок на стенках алюминиевых блоков двигателя 3M3-53.

В масляных картерах двигателей на маслоприемнках, в масляных радиаторах, трубопроводах и фильтрах отлагаются осадки — мазеобразные липкие, густые продукты старения масла. В осадок попадают все нерастворимые в масле и топливе вещества-

Химический состав осадков включает оксикислоты, асфальтены, карбены, карбоиды, золу. Большая роль в образовании осадков принадлежит воде. Она образует с маслом эмульсию, в которой концентрируются нерастворимые твердые вещества. Загрязнение масла способствует образованию осадков. Особенно интенсивно образуются осадки при низких температурах работы двигателя, которые вызывают конденсацию паров воды и топлива и неполное сгорание топлива.

Осадки не менее вредны, чем нагары. Откладываясь в масляных радиаторах и масляных фильтрах, они уменьшают степень охлаждения масла и ухудшают его очистку. Все это в конечном итоге приводит к увеличению износов деталей двигателя. Поэтому следует регулярно очищать масляные картеры и другие детали от осадков в процессе эксплуатации.

Для удаления углеродистых отложений с деталей в ремонтном производстве применяют следующие способы: обработка в органических растворителях и щелочных составах, термическая обработка, очистка фруктовой косточкой и металлическим песком и др. Выбирая способ очистки, следует принимать во внимание не только степень загрязнения деталей углеродистыми отложениями, но и загрязнения других видов. При этом необходимо обеспечить наилучшую технологичность процесса очистки.

Маслянистые загрязнения. Они бывают минерального, растительного и животного происхождения. При капитальном ремонте автотракторной техники обычно приходится иметь дело с минеральными загрязнениями.

Маслянистые загрязнения минерального происхождения классифицируют на следующие группы: загрязнения от маловязких масел; загрязнения от трансмиссионных масел; загрязнения солидолами и другими консистентными смазками^ консервационные антикоррозийные покрытия запасных частей.

Загрязнения первой группы характерны для деталей двигателя..

Пленки лакокрасочных покрытий являются особым видом загрязнений. Они наносятся на поверхность деталей с целью защиты их от коррозии, улучшения внешнего вида изделия. Однако в период эксплуатации лакокрасочные покрытия стареют, теряют блеск, мутнеют, растрескиваются от вибраций, разрушаются от действия света, тепла, химических реагентов. В связи со старением изменяются противокоррозийные свойства покрытий. Поэтому нужно обновлять покрытия. В процессе эксплуатации машины подвергают подкраске несколько раз, причем для этих целей применяются самые различные лакокрасочные материалы. Для заделки вмятин применяют шпаклевку и эпоксидные смолы. Все это вынуждает ремонтников удалять старые лакокрасочные покрытия с поверхности ремонтируемых деталей. Кроме того, необходимость снятия старых покрытий обусловлена еще и тем, что при сварке и пайке окрашенных поверхностей сгорающая краска отравляет воздух, в наплавленном металле образуется много дефектов, прочность его сцепления с деталью низкая и т. п.

При разработке технологии очистки деталей от старой краски нужно иметь в виду номенклатуру применяемых материалов для окраски машин. В настоящее время для окраски деталей и узлов машин находят применение нитроэмали 507, 508, 907, НЦ-11, пентафталевые эмали ПФ-115, легко удаляемые в горячих щелочных растворах, а также алкидные эмали МЛ-12, МЛ-152, МЧ-145, ХВ-518 и другие. Двигатели и коробки передач окрашиваются нитроглифталевой алюминиевой эмалью НЦ-273 МРТУ 6-10-895-69, алкидно-стиральной эмалью МС-17 ТУ УХП 106-59. Задние мосты, передние оси, амортизаторы, рессоры, рамы, рулевые управления окрашиваются эмалью 123 или МС-17. Из шпаклевок наиболее часто при ремонте машин применяют следующие: лаковую ПФ-00-2, нитроцеллюлозную НЦ-00-8, алкидно-стиральную МС-00-6.

При разработке технологии очистки деталей от пленок старой краски необходимо учитывать как химический состав покрытия, так и наличие других загрязнений, а также особенности конструкции изделия (материал, вес, габариты и др.).

Наиболее часто очистку деталей при ремонте машин от старой краски сочетают с мойкой от маслянистых и неорганических загрязнений.

Продукты коррозии. Многие детали машин, поступающих в капитальный ремонт, сильно поражены коррозией, являющейся одной из основных причин разрушения металлов. При капитальном ремонте машин приходится не только защищать металлы и их сплавы от коррозии, но и очищать поверхности от продуктов коррозии. Наиболее быстро из черных металлов корродирует углеродистая сталь. Процесс значительно ускоряется во влажной и агрессивной среде.

Продукты коррозии алюминиевых сплавов имеют серовато-белый цвет. Эти сплавы имеют очень слабую устойчивость против коррозии. Однако на их поверхности на воздухе образуется тонкая пленка окислов, которая защищает изделие от коррозии. Между тем пленка имеет недостаточную прочность и легко повреждается, обнажая чистый металл воздействию окружающей среды.

По химическому составу продукты коррозии алюминия и его сплавов представляют собой окислы, гидраты окислов или соли алюминия.

Удаление продуктов коррозии с поверхности деталей основано на их химическом растворении и электрохимическом травлении. Наиболее простой способ очистки деталей от коррозии — механический (абразивными кругами, наждачной бумагой и щетками).

Накипь. На стенках рубашки охлаждения блока цилиндров, головки блока в водяном радиаторе и насосе отлагается накипь. Она ухудшает тепловой режим двигателя (коэффициент теплопроводности накипи в 30— 50 раз меньше теплопроводности металла) . Отлагаясь на поверхностях деталей, накипь ухудшает теплопередачу от нагретых поверхностей охлаждающей воде. Удаляют накипь химическими и механическими способами.

Прочие загрязнения. Неорганические загрязнения, связанные с эксплуатацией машин (дорожная пыль и грязь, остатки строительных материалов), зависят от почвенно-климатических условий районов эксплуатации машин, типа машин, от характера перевозимых грузов. На степень загрязнения влияет уровень технического обслуживания. При качественной организации моечно-очистных работ в хозяйствах этот вид загрязнений можно значительно уменьшить.

Удаление дорожной пыли не представляет затруднений, а удаление высохшей дорожной грязи и пахотной земли требует значительно больших трудозатрат. Еще с большими трудностями связана очистка машин oт строительных материалов, особенно от остатков бетона.

Комментариев нет:

Отправить комментарий