Головна

СУДНОВИХ ТЕХНІЧНИХ ЗАСОБІВ

  1.  E. Показники статистики матеріальних оборотних коштів
  2.  I. Рішення логічних задач засобами алгебри логіки
  3.  II. АНАЛІЗ ЕФЕКТИВНОСТІ ВИКОРИСТАННЯ ОСНОВНИХ ЗАСОБІВ.
  4.  II. Документи, що подаються при огляді транспортних засобів
  5.  II. Джерела коштів підприємства.
  6.  III. Огляд транспортних засобів
  7.  IV. Оформлення результатів огляду транспортних засобів

4.1 ІДЕНТИФІКАЦІЯ ПРИЧИН ВІДМОВ з характеру руйнувань ДЕТАЛЕЙ

Надійність суднових технічних засобів залежить від таких факторів, як їх конструктивні особливості, режим експлуатації, якість технічного обслуговування.

Процеси, що відбуваються в машинах і механізмах, можна розділити:

на оборотні, тимчасово змінюють параметри вузлів, деталей і системи в певних межах без тенденції прогресивного погіршення (пружна деформація елементів системи);

на незворотні, що призводять до прогресивного погіршення характеристик системи з плином часу (зношування, корозія, втомні явища).

Необоротні процеси при будь-якій швидкості їх протікання можуть стати причиною пошкодження матеріалу деталей. Причинами пошкоджень можуть бути також різного роду дефекти:

конструктивні, що виникають внаслідок упущень і помилок, допущених в процесі розрахунку і конструювання;

виробничі, які є наслідком відступів від встановлених технічних умов, правил і державних стандартів на виготовлення і ремонт суднових технічних засобів і конструкцій;

аварійні, зумовлені порушеннями правил технічної експлуатації, а також недоброякісним ремонтом, прихованими дефектами, явищами зношування.

Пошкодження можуть з'явитися під впливом зовнішніх впливі на об'єкт (штормову погоду, льодових умов).

При перевищенні допустимого рівня пошкодження елементів механізму може наступити втрата його працездатності - відмова.

Оцінка причин пошкоджень суднових конструкцій, механізмів і пристроїв ускладнюється деякими чинниками, а саме:

браком часу, бо відмова механізму повинен бути усунутий в найкоротший термін;

обмеженістю вибору методів аналізу пошкоджених поверхонь в умовах експлуатації судна;

в деяких випадках - недостатньо високим рівнем підготовки обслуговуючого персоналу, аналізує відмову механізму.

Зазначені фактори впливають на якість обробки первинної інформації і достовірність висновків.

Первісна інформація може носити довгостроковий або короткочасний характер. Важливими складовими інформації є записи реєструючих приладів і машинний журнал. На відміну від показань записуючого устаткування, об'єктивність яких можна перевірити, записи в журналі не позбавлені суб'єктивності (це стосується як часу реєстрації, так і значенні параметрів). Роль суб'єктивного фактора зростає при системі вахтового обслуговування, при якому інтервали між фіксацією значень контрольованих параметрів можуть бути настільки великі, що зміна останніх може статися непомітно для обслуговуючого персоналу і вони можуть досягти граничних значень (з наступною відмовою вузла).

У багатьох випадках, коли відмова є наслідком поступових зміні
 параметрів, матеріал для аналізу можна отримати, досліджуючи записи в технічному формулярі. Стійка зміна будь-якого структурного параметра (зазору в підшипнику, раскепов кривошипа), зафіксоване в формулярі, свідчить про тривалий і постійному відхиленні певного процесу від норми.

При розслідуванні аварійної ситуації важливим джерелом інформації є свідчення членів екіпажу, які були присутні на місці події або в якій-небудь іншій формі мали відношення до події. На першій стадії важливо виявити всіх осіб, які можуть дати відомості про подію. З поля зору не повинні піти навіть такі непрямі факти, як, наприклад, інформація про зміну рівня шуму, вібрації перегородок і палуби, представлена ??членом екіпажу, що живуть в каюті, розташованій вище механізму, яка зазнала пошкодження.

Отримати інформацію від членів екіпажу необхідно якомога в більш короткий термін після події. Її фіксують в письмовому вигляді, що не відкидаючи сумнівних і навіть, на перший погляд, абсурдних свідчень. Доцільно отримувати таку інформацію, створивши для дає свідчення умови, за можливості близькі до тих, в яких він перебував у момент події, бо зорові і слухові асоціації зможуть викликати в його пам'яті важливі подробиці. Всі зібрані свідчення повинні бути згруповані за хронологічним принципом.

Психологічно важко перейти з позиції зацікавленого в розслідуванні аварійної ситуації суднового механіка на позицію об'єктивного експерта. Виступаючи в ролі останнього, слід остерігатися тенденційності суджень, бо прийнята на початку розслідування версія може придушити інші, тим самим буде спотворена картина розвитку подій. Особам, які ведуть розслідування, необхідно з самого початку стати на позицію об'єктивного розгляду всіх можливих причин аварії, критично осмислювати свідчення очевидців, не брати на віру думку навіть досвідчених фахівців, ставити під сумнів власні судження. При розслідуванні треба йти по шляху відкидання можливих версій, а не прийняття найбільш вірогідною.

Приступаючи до технічного обстеження, необхідно зафіксувати загальну і детальну картину аварійної відмови. Тільки після ретельного опису або фотографування пошкодженого вузла можна збирати частини зруйнувалися деталей та інші речові докази аварії. На пакетах зазначають, з якого ділянки взяті матеріали для дослідження, і стежать за тим, щоб ці матеріали не піддалися додаткових ушкоджень (при відборі або транспортуванні).

Збираючи матеріали, слід враховувати ту обставину, що вони могли
 бути переміщені при динамічному розкид, потоком охолоджуючої або змазує рідини. Окремі частки можуть перебувати в трубопроводах систем, фільтрах, насосах, охолоджувачах. Частинки магнітних матеріалів, як правило, затримуються на пробках магнітних фільтрів. Для визначення наявності немагнітних частинок можна, від'єднавши трубопровід, поставити фільтр з капронової тканини і прокачати потік рідини через нього.

Матеріали всебічно досліджують з метою визначення причин і характеру
 руйнування окремих ділянок деталі. Найпростіший метод дослідження, до якого найчастіше звертаються в умовах експлуатації судна, - візуально-оптичний. У багатьох випадках візуального вивчення будови зламу досить для визначення характеру руйнування деталі.

Наприклад, при руйнуванні деталі з пластичного металу під впливом одноразово прикладеного навантаження утворюється витяжка (шийка) з напрямком площині зламу в пластині під кутом 450 до осі діючої навантаження; в стрижні витяжка має форму опуклості на одній його частині і форму западини - на інший. Крихкий матеріал руйнується без пластичної деформації з розташуванням зламу перпендикулярно осі діючих сил.

Деталі, виготовлені з високоякісних сталей, можуть руйнуватися під впливом статичних навантажень протягом тривалого часу. При цьому йде поступовий розвиток тріщини, на що вказують рубці, променеподібно розходяться від зони початку руйнування. Якщо порушення супроводжувалося підвищеними температурами, злам має глибоко зернисту темного кольору поверхню з великими нерівностями, рубців немає, осередки можуть виникнути одночасно в багатьох місцях. Такий вид руйнувань характерний для головок поршнів ДВС.

Найбільш часто при розслідуванні аварійних подій доводиться стикатися з явищами втомних руйнувань. Оскільки втомний злам утворюється в результаті багаторазових циклів (що свідчить про середні напружених, як правило, не перевищують межі пружності матеріалу), розвиток тріщин триває досить довго. При цьому характер поверхні зламу відображає основні чинники аварійного пошкодження: вид навантаження деталі, ступінь перевантаження, число і характер концентраторів напружень (рис.4.1).


I - при розтягуванні або односторонньому вигині; II - при двосторонньому вигині; III - при круговому згині; 1 - з незначною перевантаженням; 2 - з високою перевантаженням; а - без концентратора напрузі; б - з незначним концентратором напружень; в - зі значним концентратором напружень

Рис.4.1 - Характер втомних зламів при різних видах навантаження і перевантаження деталей

Характер перевантаження визначають по співвідношенню площ поступового і миттєвого руйнування деталі. При незначній перевантаження переважає зона поступового руйнування, що характеризується гладкою (з деформованими зернами) поверхнею. При впливі високі перевантажень, більша частина поверхні зламу носить грубий характер: це зона миттєвого руйнування. У зоні поступового руйнування можуть спостерігатися розбіжні втомні хвилі, що відповідають моментам зниження додаються навантажень або яким-небудь іншим причин, які викликали зупинку розвитку втомних тріщин.

Одностороннє розвиток тріщини свідчить про те, що деталь працювала на розтягнення або односторонній згин. При двосторонньому вигині розвиток або з двох протилежних сторін зламу.

Круговий вигин характеризується порушенням концентричности втомних хвиль в зоні поступового руйнування, переважає віялоподібні малюнок. В окремих випадках (при незначній перевантаження з великим числом концентраторів) зона поступового руйнування може носити кругової характер.

При крученні в умовах незначної перевантаження тріщина розвивається під кутом 450 до осі деталі і досягає довжини більше одного обороту. Про високу перевантаження свідчить більш круте положення тріщини (кут перевищує 45 °) при довжині її не більше одного обороту. Так зазвичай руйнуються шийки колінчастих валів при підвищених крутильних коливаннях.

На число і розмір концентраторів вказує число вогнищ, від яких розходиться повні зон поступового руйнування. При наявності витягнутого концентратора (внутрішні тріщини, ланцюжок раковин) форма сповнені спотворюється. Часто великі раковини можна помітити на поверхні зламу при візуальному огляді. Концентраторами можуть бути як конструктивні (галтелі, отвори, вирізи, канавки), так і технологічні (підрізи, груба обробка поверхонь) фактори або випадкові пошкодження, що виникають при технічному обслуговуванні (забоїни, ризики, подряпини). Такі концентратори виявляють в голівках поршнів, шатунах.

Зміна форми деталі характеризує напрямок і величину прикладеного навантаження. При розтягуванні виникає утонение ділянки матеріалу з подальшим появою тріщин (під кутом 45 ° до осі дії навантаження) і остаточним розривом матеріалу; при стисканні в коротких деталях з'являється випинання, в довгих - вигин.

При зсуві ділянок деталі руйнування матеріалу може статися у вигляді зрізу або вигину. Так часто руйнуються кріпильні болти деталей остова двигунів, штифти.

Візуально-оптичний метод дослідження дає можливість проаналізувати причини виникнення таких ушкоджень, як інтенсивне зношування (або задір) деталей, що труться. Найбільш частою причиною цього є зменшення подачі змащуючого матеріалу або поява в його шарі абразивних частинок, розміри яких перевищують зазор між взаємно переміщаються поверхнями. Абразивне зношування характеризується наявністю рисок (по ходу руху деталей), порушенням відтінку прироблених шарів металу. Цей вид руйнування характерний для втулок ДВС.

У процесі розслідування може зустрітися такий парадоксальний факт, як зношування твердої стали м'яким алюмінієвим сплавом. Таке явище пояснюється утворенням тендітних і дуже твердих частинок окису алюмінію.

Якщо на загартованих або цементованих деталях спостерігається відшаровування у вигляді лускатого відділення металу, це свідчить про виникнення напруги по глибині шару, що перевищує межу витривалості матеріалу. Таке відшаровування спостерігається на поверхнях кулачних шайб розподільних валів.

Зношування у вигляді пластичної деформації (смятие) характерно для випадку, коли деталі входили в контакт з ударом (наприклад, зминання ділянки поршневого кільця при попаданні під кромку продувних вікон).

Якщо на поверхні деталі спостерігається викришування і є білі блискучі плями або смуги, це свідчить про появу білого шару - гартівних структур. Вони можуть утворитися на зубах коліс, підшипниках кочення, поршневих кільцях ДВС. Білий шар може бути наслідком заїдання або ударів деталей з чавуну або високовуглецевих сталей.

Каверни (Язвін) на поверхнях деталей є ознаками кавитационного зношування, що характерно для охолоджуваних поверхонь циліндрових втулок, поршнів.

У зонах високих швидкостей рідин або газів на поверхнях деталей можуть з'явитися струмочки, канавки, які свідчать про появу ерозійного зношування. Газова ерозія найбільш часто є причиною руйнування кромок випускних клапанів.

Візуально може бути визначений також факт корозійного руйнування. Для цього процесу характерна робота вузла у корозійно-активному середовищі (наприклад, кришок циліндрів). Якщо тріщини розташовуються нормально по відношенню до діючих на деталь зусиллям і мають як межкристаллитного, так і транскристаллитного характер (грубі нерівні межі), причиною їх є статичне вплив. Якщо тріщини мають транскристаллитного характер і заповнені продуктами корозії, їх виникнення обумовлено дією циклічних навантажень.

Форма корозійного або ерозійного роз`їдання може бути зафіксована шляхом зняття відбитка за допомогою пластини оргскла, накладеної на пошкоджену поверхню, змочену розчинником.

У всіх аварійних випадках необхідно зберегти зруйновані деталі і після повернення в порт передати їх в лабораторію для проведення глибоких досліджень: випробувань на твердість, металографічного або структурного аналізу. Такі дослідження, підтверджуючи або заперечуючи початкові висновки, допоможуть визначити ступінь достовірності методів суднового технічного розслідування. Однак можливості лабораторного аналізу також обмежені.

У табл.4.1 наведені відомості про ефективність застосування тих чи інших методів для ідентифікації умов руйнування деталей.

Методи позначені:

В - Візуальний,

М - Металографічний,

Р - Рентгеноструктурний,

Т - Випробування на твердість,

Э - Експериментальне відтворення умов руйнування;

індекс «д»Означає достатність даного методу для повного визначення цих умов.

У всіх інших зазначених випадках наведені методи можуть бути успішно застосовані, по не дають повної впевненості в результатах досліджень.

Таблиця 4.1




 З ДИСЦИПЛІНИ |  В УМОВАХ ЕКСПЛУАТАЦІЇ СУДЕН. |  З ТЕХНІЧНОГО ОБСЛУГОВУВАННЯ І РЕМОНТУ СТС |  ПОРЯДОК ПРОВЕДЕННЯ РОБІТ З ТЕХНІЧНОГО ОБСЛУГОВУВАННЯ |  Застосування з розбирання та збирання СТС |  ЗАГАЛЬНІ ВКАЗІВКИ З ТЕХНІЧНОГО ОБСЛУГОВУВАННЯ |  ОКРЕМИХ СКЛАДАЛЬНИХ ОДИНИЦЬ І ДЕТАЛЕЙ |  ЗАГАЛЬНІ ВКАЗІВКИ З ТЕХНІЧНОГО ОБСЛУГОВУВАННЯ |  Вказівки по розбиранню, СКЛАДАННЯ І дефектація |  ОКРЕМИХ СКЛАДАЛЬНИХ ОДИНИЦЬ І ДЕТАЛЕЙ |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати