TIPURI DE UZARE I APRECIEREA UZURII

TIPURI DE UZARE I APRECIEREA UZURII

Uzarea fizic este un proces progresiv, complex, distructiv, de natur fizico chimic care are ca efect principal producerea uzurii.

n raport cu procesele care se desfoar n timpul frecrii suprafeelor n contact, cu formele de interaciune ale suprafeelor, fenomenele i cu legile care guverneaz procesul de uzare care apare att la frecarea uscat ct i n prezena lubrifiantului, uzarea poate fi: de adeziune, de abraziune, de oboseal, de coroziune i de impact.

n practic, la funcionarea cuplelor de frecare se ntlnesc combinaii ale acestor tipuri principale de uzri i separat numai n cazuri speciale.

TIPURI DE UZARE

Uzarea de adeziune (de contact) apare n toate formele de frecare atunci cnd suprafeele conjugate nu mai sunt separate complet de lubrifiant, adic n momentul cnd lubrifierea este ntrerupt ca urmare a unor defeciuni ale instalaiei de lubrifiere, utilizarea unui lubrifiant necorespunztor n raport cu jocul, viteza i ncrcarea cuplei sau a unei cantiti de lubrifiant insuficient ntre suprafeele n contact.

Uzarea de adeziune se produce prin sudarea i ruperea punilor de sudare ntre microzonele de contact, caracterizndu-se printr-un coeficient de frecare ridicat i o valoare mare a intensitii uzrii.

Microcontactele apar ca urmare a faptului c suprafeele metalice, chiar i cele mai fin prelucrate, prezint numeroase asperiti, care la contactul direct dintre suprafee suport pe vrful lor sarcini foarte mari. Sub efectul acestor fore excesive, asperitile sufer o deformare plastic, care nceteaz atunci cnd suprafaa real de contact devine suficient de mare ca s suporte sarcina respectiv.

De cele mai multe ori, deformarea plastic este nsoit de formarea microsudrilor punctiforme ntre vrfurile asperitilor opuse.

Cnd microsudrile au aceeai rezisten la rupere cu materialele cuplei de frecare sau mai mic, atunci ruperea se va produce chiar la nivelul sudrii. Dac rezistena lor este mai mare dect a materialelor cuplei, atunci ruperea se va produce fie la suprafaa mai moale cu transfer de material de pe o suprafa pe cealalt, fie n ambele suprafee cu eliberarea particulelor de uzare, care pot provoca rizuri pe suprafaa mai moale.

Uzarea de abraziune este provocat de prezena particulelor dure ale unuia din materialele pieselor in contact. Aceast uzare este de natur pur mecanic i este uor de recunoscut, prin urmele lsate prin microachiere de ctre prile ascuite ale particulei dure sau asperitilor pe direcia de micare, sau prin deformare plastic, dac asperitile sunt rotunjite, iar sarcina este mare. Uzarea de abraziune accelereaz uzarea prin coroziune.

Acest tip de uzare se manifest prin deformaii plastice locale, microzgrierea i microachierea suprafeelor n contact.

Uzarea de oboseal este rezultatul unor solicitri ciclice a suprafeelor n contact, urmat de deformaii plastice n reeaua atomic a stratului superficial, de fisuri, ciupituri sau exfolieri. Factorii care influeneaz acest tip de uzare sunt: structura materialelor pieselor n frecare, temperatura, tipul solicitrii, concentrarea eforturilor, frecvena solicitrilor variabile, dimensiunile pieselor etc.

n general, aceste uzri apar sub form de desprinderi de particule din materiale, lsnd urme caracteristice fiecrui gen de uzare. Uzrile de oboseal sunt: pittingul, uzarea prin exfoliere i uzarea prin cavitaie.

Pittingul este o form a uzrii de oboseal a suprafeelor cu contacte punctiforme (de exemplu, cile de rulare ale lagrelor cu rostogolire) sau liniare (de exemplu, flancurile roilor dinate) i se recunoate sub forma caracteristic de cratere sau ciupituri (diferite de cele de adeziune provocate prin smulgeri).

Uzarea prin exfoliere (cojire) este caracterizat prin desprinderea de mici particule metalice, de ordinul a 1 m, sau de oxizi, de ordinul a 0,01 m, care se produc la materiale metalice plastice, cnd este depit rezistena la forfecare, n zonele de contact cu frecri concentrate.

Uzarea prin cavitaie este definit ca fiind un proces de distrugere a suprafeei (i deplasarea de material sub form de mici particule), produs de mediul lichid sau gazos n contact cu metalul, fr prezena celei de a doua suprafee de frecare, ca n celelalte forme de uzare. Se mai numete i eroziune de cavitaie sau coroziune de cavitaie i se produce, de regul, pe suprafeele paletelor, rotoarelor de pomp, cilindrii motoarelor Diesel etc., care sunt n contact cu fluide la viteze mari.

Uzarea de impact se datoreaz unor lovituri locale repetate i apare atunci cnd mpreun cu alunecarea sau rostogolirea are loc un impact compus (componentele normale i tangeniale). Acest tip de uzare se ntlnete la unele tipuri de maini, utilaje i instalaii, ca, de exemplu: concasorul cu ciocane articulate, moara cu bile, maina de scris sau de perforat etc. .

Uzarea de coroziune constituie deteriorarea suprafeei de frecare i deci pierdere de material, de greutate, datorit aciunii simultane sau succesive a factorilor chimici agresivi din componena mediului respectiv i a solicitrilor mecanice. Mecanismul uzrii de coroziune presupune corelare a efectelor de coroziune: chimic, electrochimic i mecano-chimic.

METODE DE DETERMINARE A UZRII PIESELOR

La determinarea uzrii trebuie inut seama de modul cum s-a format. De exemplu, cnd pierderea de material s-a fcut pe direcia forei, se poate admite c uzarea a fost provocat de lubrifiant insuficient sau prea fluid, cnd uzarea este foarte mic, de prezena unui agent abraziv n lubrifiant, cnd uzarea este mai pronunat i are un aspect mat i rizat, i de prezena unui agent corosiv n lubrifiant dac uzarea este apreciabil i suprafaa uzat care un aspect neted i lucios.

Metodele de msurare a uzrii pieselor, n funcie de scopul urmrit, de mijloacele de msurare utilizate i de modul de efectuare a msurrilor se clasific n: metode discontinue i metode continue.

Metode discontinue de determinare a uzrii pieselor

Aceste metode permit determinarea direct a uzrii pieselor dup demontarea lor din ansamblul din care fac parte. Deci, pe durata msurrii, funcionarea fondului fix este ntrerupt. Din aceast categorie fac parte:

Metodele micrometrice, care constau n determinarea dimensiunilor efective iniiale i finale ale pieselor, ntr-un anumit stadiu de funcionare al mainii, folosindu-se n acest scop micrometre, aparate comparatoare mecanice, optice i pneumatice etc. Prin metodele micrometrice se determin suma uzrilor i a modificrilor dimensionale datorate i altor cauze cum ar fi: deformaiile pieselor, conicitile, ovalitile etc.

Metodele cu amprente, care ofer posibilitatea cunoaterii evoluiei uzrii, prin msurarea variaiei dimensiunilor unor amprente, imprimate iniial pe suprafaa de frecare, care se micoreaz odat cu creterea uzrii.

Amprentele sunt executate cu ajutorul unor poansoane cu diamant, sub form de piramid, prin presare (fig. 3) sau prin executarea unei caviti cu ajutorul unui cuit cu vrf de diamant, sub forma unei piramide cu trei laturi. Uneori, metoda are dezavantajul c la executarea amprentei se nregistreaz, totodat, deformri plastice ale stratului imediat vecin, ceea ce impune ca, naintea msurrilor iniiale, suprafaa vecin cu amprenta s fie lefuit; n caz contrar msurrile nu vor corespunde ntrutotul uzrii piesei. Acest dezavantaj poate fi nlturat prin executarea unei amprente n form de semilun, prin rotirea unui cuit cu vrful n form de piramid triunghiular (fig. 4) perpendicular pe suprafaa piesei.

Pentru determinarea variaiei adncimii h a urmei amprentei prin msurarea diagonalei d trebuie cunoscut raportul dintre aceste mrimi. n cazul amprentelor executate cu vrf de diamant acest raport variaz n limitele 1/50 ... 1/80, fa de 1/7 ... 1/7,7 la amprentele executate cu ajutorul poansoanelor, ceea ce face ca precizia msurrilor s fie mult mai mare dect n primul caz. Aceasta are avantajul c nu necesit aparatur complicat i se preteaz pentru determinarea uzrii pieselor de dimensiuni mici.

Metodele gravimetrice de determinare a uzrii globale, care constau n stabilirea diferenei dintre masa iniial mi i masa msurat dup o anumit perioad de funcionare a piesei respective mf .

Uzarea absolut global rezult din relaia :

mu = mi - mf [g]

Metoda se recomand pentru determinarea uzrii pieselor mici, a cror configuraie nu permite utilizarea altei metode de msurare. nainte de cntrire piesele trebuie s fie foarte bine splate i uscate.

Aceast metod nu ofer posibilitatea determinrii uzrilor liniare locale i a distribuiei acestora.

Metodele profilografice, care presupun ridicarea profilogramei suprafeei de frecare nainte i dup o anumit perioad de funcionare, n acelai loc, uzarea fiind determinat de distana dintre cele dou profilograme. Pentru ridicarea profilogramelor este necesar aparatur special, ceea ce constituie dezavantajul acestor metode.

Metode continue de determinare a uzrii pieselorMetodele continue permit determinarea uzrii pieselor n timpul funcionrii lor, nlturndu-se necesitatea opririi mainii, n scopul demontrii lor. Prin aceste metode se obin indicaii rapide asupra comportrii la uzare i a evoluiei proceselor de uzare n condiii reale de exploatarea suprafeelor de frecare. Dintre aceste metode se menioneaz:

Metodele chimice, care constau n determinarea masei particulelor metalice, provenite din uzarea suprafeelor de frecare i antrenate de lubrifiant n suspensie sau depuse n cartere. n funcie de cantitatea de lubrifiant care particip la lubrifiere, se iau probe care se supun analizei chimice i spectroscopice pentru identificarea materialului respectiv.

Cu toate ca aceste metode sunt foarte precise i nu necesit demontarea pieselor n frecare, se recomand s fie folosite pentru aprecieri comparative deoarece nu permit determinarea repartiiei uzrii pe suprafeele de frecare ale pieselor. n acelai timp, determinrile necesit un timp relativ mare i reclam aparatur adecvat.

Metoda izotopilor radioactivi pentru determinarea uzrii se bazeaz pe introducerea de substan radioactiv n piesele cercetate i n nregistrarea cu ajutorul unui contor, a numrului de impulsuri produs de particulele de substan radioactiv, antrenate odat cu produsele uzrii de ctre lubrifiant. Creterea uzrii este proporional cu mrimea radioactivitii lubrifiantului, convertirea fcndu-se prin folosirea unei uniti etalon.

Cu ajutorul metodei izotopilor radioactivi se pot crea diferite sisteme pentru semnalizarea automat a uzrii maxime admisibile a agregatelor.

n acest caz, la o anumit adncime de la suprafaa piesei n frecare, se introduce o substan radioactiv. Cnd piesa se uzeaz pn la adncimea marcat cu substana radioactiv, ncepe s antreneze i din substana radioactiv. n lubrifiant vor aprea, n acest caz, particule radioactive, a cror prezen va fi imediat nregistrat de sistemul de semnalizare.

METODE I PROCEDEE DE RECONDIIONARE

Datorit uzrii pieselor se modific valoarea numeric a jocurilor mbinrilor mobile ale ansamblurilor funcionale. Cnd jocurile ajung la valoarea numeric maxim, mbinrile trebuie scoase din exploatare, iar piesele care le compun s fie nlocuite sau recondiionate, n vederea restabilirii jocurilor iniiale.

Jocurile normale iniiale ale asamblrilor pot fi restabilite, n general, pe dou ci:

prin nlocuirea pieselor uzate cu piese noi interschimbabile;

prin recondiionarea pieselor uzate prin diferite metode i procedee de recondiionare.

n practic se folosesc ambele ci, cu preponderena uneia sau alteia, n funcie de condiiile existente n unitile n care se repar utilajele. Nu poate fi folosit n exclusivitate numai o singur cale, deoarece, pe de o parte, nlocuirea tuturor pieselor degradate cu altele noi este foarte costisitoare, iar pe de alt parte nu toate piesele degradate pot fi recondiionate.

Din punct de vedere tehnic, recondiionarea pieselor uzate const n refacerea ajustajelor iniiale ale asamblrilor.

Din punct de vedere economic, prin recondiionarea pieselor i subansamblurilor uzate se urmrete obinerea de economii la cheltuielile de producie.

Recondiionarea pieselor cu uzri i alte deteriorri se realizeaz prin diverse metode, folosindu-se diferite procedee tehnologice de ncrcare cu material de adaos, prelucrare prin achiere i deformare plastic.

n prezent sunt cunoscute i folosite urmtoarele metode de recondiionare:

metoda recondiionrii pieselor uzate la dimensiuni de reparaie;

metoda recondiionrii pieselor prin readucerea la dimensiuni nominale;

metoda recondiionrii pieselor prin nlocuirea prii uzate;

metoda recondiionrii pieselor cu ajutorul compensatoarelor de uzare;

metoda recondiionrii pieselor prin deformare plastic.

Ponderea folosirii fiecreia dintre aceste metode este diferit. Cel mai mult se folosesc primele trei metode.

1. Metoda de recondiionare a pieselor la trepte de reparaie

Aceast metod const n restabilirea formei geometrice i a calitii suprafeei pieselor uzate fr meninerea dimensiunilor iniiale (nominale). Piesa se prelucreaz pe poriunile uzate pn la dispariia oricrei urme de deteriorare, conferindu-i-se o nou dimensiune, numit dimensiunea (treapt) de reparaie. Aceast dimensiune de reparaie este mai mic dect cea nominal la piesele cuprinse (arbori) i mai mare la piesele cuprinztoare (alezaje). Datorit modificrii dimensiunilor nominale ale pieselor recondiionate prin aceast metod, este necesar ca piesele conjugate s aib dimensiuni corespunztoare. Aceste piese conjugate pot fi executate n mod special la dimensiuni de reparaie sau pot fi obinute prin recondiionarea pieselor uzate.

2. Metoda recondiionrii pieselor la dimensiuni nominaleAceast metod const n ncrcarea cu diferite materiale de adaos a suprafeelor uzate ale pieselor i prelucrarea lor, dup ncrcare, la dimensiunile nominale. Piesele uzate se ncarc cu material de adaos prin sudare, metalizare, depuneri galvanice, acoperiri cu materiale sintetice etc.

Procedeul tehnologic de ncrcare se stabilete n funcie de mrimea uzrii piesei care se recondiioneaz, de condiiile de lucru, de forma i dimensiunile piesei etc. Pentru uzri mari (2 ... 6 mm), ncrcarea se execut prin sudare manual cu arc electric sau prin sudare sub strat de flux. Pentru uzri mijlocii (0,5 ... 2 mm), ncrcarea se execut prin metalizare sau prin sudare cu arc electric vibrator. Piesele cu uzri mici (sub 0,5 mm) se ncarc prin depuneri galvanice. Unele piese cu uzri mici sau mijlocii, care trebuie s aib o rezisten mare la uzare, se ncarc cu depuneri de pulberi dure prin sudare cu gaze.

3. Metoda recondiionrii pieselor prin nlocuirea prilor uzate

Aceast metod se aplic la piesele care se uzeaz disproporionat de mult pe unele poriuni mai solicitate, n timp ce restul piesei nu este afectat n mod sensibil de uzare. Prin aceast metod se recondiioneaz i piesele care au suferit avarii locale.

Pentru recondiionare se nltur din pies partea care nu se mai poate folosi, se execut din nou sau se recupereaz de la o pies identic partea care trebuie adugat i se mbin cu piesa supus recondiionrii prin presare, sudare, nituire etc.

Metoda se aplic la o serie de piese complicate i scumpe la care uzrile i deteriorrile specifice se localizeaz n mod curent n anumite zone (carcase, blocuri de roi dinate, arbori etc.). n fig. 5 sunt reprezentate unele exemple de piese care se recondiioneaz prin aceast metod. Recondiionarea pieselor prin aceast metod este deosebit de avantajoas deoarece, prin prelucrri minime i relativ simple, se refolosesc piese complicate, la executarea crora se cheltuiete mult munc i energie. Cu ajutorul acestei metode se pot recondiiona pn la 24% din volumul de piese recondiionate.

4. Metoda recondiionrii pieselor cu ajutorul compensatoarelor de uzareAceast metod (fig. 6) const n nlturarea jocurilor iniiale ale mbinrilor mobile uzate prin folosirea unor piese noi, executate n mod special, destinate s compenseze uzarea pieselor i materialul ndeprtat prin prelucrrile de refacere a formei geometrice corecte a prilor uzate ale pieselor. Dimensiunile i forma pieselor compensatoare sunt determinate, n principal, de valoarea uzrii pieselor.

Compensatoarele de uzare pot fi mobile (aibe, rondele, distaniere. pastile etc.) sau fixe (buce, manoane, inele, reducii, plci, piese de reglaj etc.).

5. Metoda de recondiionare a pieselor prin deformare plasticMetoda de recondiionare prin deformare plastic const n modificarea formei dimensiunilor i nsuirilor fizico-chimice ale pieselor uzate sau deformate, prin redistribuirea materialului din zonele neactive n zonele uzate sau prin modificarea structurii acestuia. Aceast metod se realizeaz cu procedee specifice de deformare plastic, la care se adaug procedee de prelucrare prin achiere, prin care se definitiveaz dimensiunile i forma geometric ale piesei.

Recondiionarea pieselor potrivit celor cinci metode de recondiionare se realizeaz prin diferite procedee tehnologice. Acestea pot fi: procedee de prelucrare prin achiere (strunjire, frezare, rabotare, burghiere, alezare, rectificare, honuire, rodare etc.), procedee de ncrcare cu material de adaos (sudare, metalizare, depuneri galvanice, acoperiri cu materiale plastice etc.) sau procedee bazate pe deformarea plastic a materialelor (ndreptare, refulare, mandrinare, zimare, striere, evazare, forjare etc.).

A. Procedee de recondiionare prin achiere

Aceste procedee se utilizeaz att pentru recondiionarea propriu-zis a pieselor la treapta de reparaie, ct i pentru pregtirea i executarea operaiilor finale de restabilire a formei i dimensiunilor nominale a pieselor recondiionate prin alte procedee. Suprafeele supuse prelucrrii pot fi: de revoluie exterioare, de revoluie interioare, plane, cu dantur, cu filet etc.

B. Procedee de recondiionare prin ncrcare cu material de adaosProcedeele de recondiionare a pieselor prin sudare se folosesc n scopul depunerilor de metal pentru compensarea uzrilor, a recuperrii pieselor cu fisuri, crpturi sau sprturi, pentru mbinarea unor piese rupte sau a elementelor componente ale unor dispozitive sau construcii sudate.

Procedeele de recondiionare a pieselor prin metalizare au cea mai mare eficien economic, reprezentnd, n multe cazuri, singurele soluii tehnice de recuperare a anumitor piese uzate. Metalizarea const n pulverizarea metalului topit pe suprafaa care urmeaz a fi recondiionat, formnd, dup rcirea metalului de adaos, un nveli solid. n acest sens, metalul de adaos, sub form de srm sau de pulbere, se topete, fiind pulverizat ntr-un curent de aer comprimat pe suprafaa piesei respective.

Procedeele de recondiionare a pieselor prin acoperiri galvanice i chimice const n depunerea electrolitic a unor metale pe suprafaa pieselor uzate, n vederea readucerii lor la dimensiunile iniiale, sau, dup caz, la trepte de reparaii.

C. Procedee de recondiionare bazate pe deformarea plastic a materialelor

Procedeele de recondiionare a pieselor prin deformare plastic se bazeaz pe utilizarea rezervei de material a piesei i pe proprietile de deformare plastic ale acestuia. Recondiionrile prin deformri plastice se pot realiza la rece i la cald.

DEFECIUNILE PIESELOR MAINILOR, UTILAJELOR I INSTALAIILOR

Defeciunea sau cderea reprezint o pierdere total sau parial a capacitii de funcionare, precum i orice modificare a valorilor parametrilor constructivi i funcionali n afara limitelor impuse de documentaie, producnd ncetarea aptitudinii unui dispozitiv de a-i ndeplini funcia specificat.

Formele sub care apar defeciunile fondurilor fixe i ale organelor de maini sunt foarte variate i ele merg de la deteriorri funcionale simple ale unor piese fr importan, pn la distrugerea unor instalaii ntregi. Aceste defeciuni pot fi declanate de o mulime de erori, a cror apariie poate interveni pe tot parcursul de la proiectare i pn la execuia i exploatarea mainilor, utilajelor i instalaiilor.Pentru nelegerea diferitelor modaliti de apariie i manifestare a defeciunilor, o importan deosebit o are clasificarea lor, care se face dup mai multe criterii:

Dup modul de variaie al parametrilor, defeciunile pot fi: brute (instantanee sau inopinate) i progresive (n trepte).

Defeciunile brute provoac modificarea spontan a caracteristicilor fondului fix, aprnd n urma deteriorrii mecanice ca ruperi, fisurri, nepeniri etc. Frecvent aceste defeciuni apar ca urmare a cedrii materialului, datorit unor defeciuni proprii sau a suprancrcrilor provocate n procesul de exploatare.

Defeciunile progresive sunt rezultatul variaiei lente a unor parametri, n general, ca urmare a uzrii, coroziunii i mbtrnirii. Este foarte important s se stabileasc prin diagnosticare variaia acestor parametri, pentru a se putea preciza durata ct mai poate fi utilizat piesa cercetat.

Dup cauzele pe care le provoac piesa, se deosebesc defeciuni datorit ntrebuinrii necorespunztoare, inerente, primare i secundare.

Defeciunile datorit ntrebuinrii necorespunztoare sunt cauzate de nerespectarea prevederilor documentaiei de exploatare a fondului fix, precum i slaba calificare a personalului de deservire.

Punerea n funcionare a unor agregate impune respectarea ntocmai a unei ordini precise de acionare. Orice neatenie sau necunoatere a acestor reguli poate conduce la defectarea agregatului.

Defeciunile inerente apar ca rezultat al unor vicii ascunse de proiectare, execuie i montaj.

Greelile de proiectare se datoreaz adaptrii unor soluii constructive necorespunztoare i folosirii de materiale de calitate inferioar (rezisten redus, instabilitate a proprietilor chimice i fizice).

Greelile de execuie sunt determinate de nerespectarea prevederilor documentaiei tehnologice sau de utilizarea unor tehnologii neadecvate.

Defeciunile primare se n sistemul propriu, fr a depinde de defeciunile unui alt dispozitiv cu care acesta este n contact direct, indirect sau ocazional.

Defeciunile secundare apar ca o consecin a unor defeciuni care au avut loc n instalaie. De exemplu, spargerea unei cutii de viteze, datorit unui dinte rupt i czut ntre dou roi aflate n angrenare etc.

n raport cu gradul de reducere al capacitii de funcionare, defeciunile pot fi: pariale sau totale.

Defeciunile pariale au loc atunci cnd valorile unor parametri nu mai pot asigura ndeplinirea performanelor impuse de documentaie fr ca fondul fix s piard capacitatea sa de funcionare.

Defeciunile totale conduc la pierderea capacitii de funcionare. De exemplu, griparea motorului sau ruperea oricruia dintre organele de transmitere a fluxului de energie de la motor la organele de execuie i altele care conduc la imposibilitatea folosirii fondului fix.

n raport cu consecinele, defeciunile pot fi: minore, majore, critice.

Defeciunile minore nu mpiedic funcionarea fondului fix, de exemplu micile deformaii sau zgrieturi ale unor organe auxiliare (aprtori, carcase etc.). Aceste defeciuni trebuie nlturate imediat dup apariia lor, ntruct ulterior se pot agrava, costul reparaiei mrindu-se.

Defeciunile majore reduc aptitudinea unui fond fix n aa msur nct mpiedic funcionarea sa.

Defeciuni1e critice au consecine periculoase, putnd provoca distrugerea de bunuri materiale sau rniri de persoane.

n funcie de uurina depistrii, defeciunile pot fi: evidente i ascunse.

Defeciunile evidente pot fi descoperite foarte uor, printr-un control sumar sau n momentul punerii n funcionare a fondului fix. Aceste defeciuni nu pot fi ntotdeauna nlturate att de uor.

Defeciunile ascunse sunt mai greu de depistat i necesit de regul investigaii speciale, precum i folosirea n numeroase cazuri a unui personal calificat i a unei aparaturi adecvate de diagnosticare. Defeciunile ascunse sunt de suprafa sau de adncime, care, la rndul lor, pot fi: de macrostructur i de microstructur.

n funcie de durata defeciunilor acestea pot fi: temporare, intermitente i stabile.

Defeciunile temporare apar n anumite condiii i dispar fr intervenia personalului de ntreinere, dup ndeprtarea cauzelor care le-au generat. De exemplu, un motor nu dezvolt puterea normal, deoarece temperatura mediului ambiant depete limita obinuit de exploatare sau tensiunea curentului electric este sub valoarea normal, echipamentele electrice nefuncionnd n perioada respectiv.

Defeciunile intermitente sunt manifestri ale unor regimuri sau condiii de lucru anormale sau ale unor contacte nesigure. Aceste defeciuni sunt temporare i evidente.

Defeciunile stabile pot fi nlturate numai prin repararea sau nlocuirea elementului defect. Ca exemple se menioneaz: defectarea unui rulment, spargerea membranei unei pompe etc.

n funcie de durata de folosire a produsului, defeciunile se exprim prin perioadele lor de manifestare, care pot fi: timpurii, de rat constant i trzii.

Perioada defectrilor timpurii (precoce) se caracterizeaz prin aceea c rata de defectare descrete n mod rapid, n comparaie cu perioada urmtoare. Reducerea acestei perioade se realizeaz prin executarea rodajului la fiecare fond fix sau reparat.

Perioada defectrilor de rat constant reprezint perioada normal de maturitate a fondului fix n care cderile au nivele sczute i sensibil constante. Aceasta este perioada care caracterizeaz fiabilitatea fondurilor fixe i se iau msurile pentru a o extinde ct mai mult.

Perioada defectrilor trzii reprezint perioada final de uzare sau btrnee, caracterizat printr-o cretere brusc a intensitii cderilor, datorit uzrii, oboselii, mbtrnirii elementelor etc., astfel c meninerea n funcionare a fondului fix devine neeconomic.

n figura 7 este reprezentat evoluia ratei de defectare n funcie de timp, cnd perioadele de defectare sunt aplicabile n totalitate unui fond fix. n cazul n care solicitrile depesc pe cele luate n considerare la proiectare sau dac performanele materialului scad sub cele garantate, se produce un dezechilibru, existnd posibilitatea apariiei unei deteriorri. De regul, orice deteriorare poate fi pus pe seama unei suprancrcri a materialului n ceea ce privete capacitatea sa de a rezista n momentul n care s-a produs defectarea. Suprasolicitarea produce deteriorrile dup un mecanism determinat de natura ei (n cazul unei solicitri simple de natur mecanic, termic sau de coroziune) sau de suma solicitrilor care se exercit simultan, dnd natere unei solicitri complexe. Dup cum se remarc, pe msur ce fondul fix se utilizeaz, numrul defeciunilor crete, prin reducerea rezistenei. Dac fondul fix se folosete n continuare, frecvena acestor defeciuni se mrete continuu.

n compartimentul de ntreinere i reparaii al ntreprinderilor industriale este necesar s existe cel puin un specialist capabil s neleag i s interpreteze informaiile privind suprasolicitrile n apariia defeciunilor pe care le furnizeaz materialele pieselor avariate, informaii indispensabile n folosirea raional a fondurilor fixe, ntreinerea i recondiionarea prilor lor componente.

Controlul defeciunilor se face vizual sau folosindu-se aparatur adecvat. Posibilitile vizuale se limiteaz la observarea uzrilor i a defeciunilor care pot fi descoperite cu ochiul liber sau cu un instrument optic (de exemplu, o lup). n aceast categorie de verificri se ncadreaz i controlul de macrostructur, care permite identificarea defeciunilor interne dup rupere prin examinarea formei i aspectului suprafeei, aa cum apare n seciunea de rupere. Aspectele caracteristice ale suprafeelor de rupere sunt urmtoarele:

rupere tenace, cu aspect amorf sau fibros al suprafeei rupte, caracteristic oelului cu rezilien bun;

rupere fragil, cu aspect cristalin al suprafeei rupte, caracteristic oelului cu rezilien sczut;

rupere fibroas, precedat de deformare plastic, n timp ce ruperea cristalin are loc fr deformare anterioar.

n anumite situaii, pentru examenul macroscopic se prepar probe, folosindu-se n acest scop reactivi care dau contrast puternic, provocnd un relief accentuat (soluii acide puternice). Examenul macroscopic cu o preparare de probe evideniaz structura dendritic primar, orientarea grunilor, gradul de ecruisare, n raport cu forma sa i cu modul de realizare sau recondiionare, permind identificarea unor defeciuni la scar macroscopic.

Controlul defeciunilor cu lichide penetrante este un procedeu nedistructiv, care permite punerea n eviden a discontinuitilor deschise la suprafa, pe baza fenomenului fizic al capilaritii. n acest scop suprafeele pieselor de verificat se cur i se degreseaz, apoi se aplic lichidul penetrant prin pulverizare sau imersiune, se ndeprteaz excesul de lichid prin splare lichid sau cu un degresant organic i se aplic developantul, care pune n eviden poziia, forma i mrimea defeciunilor de suprafa. Pentru ca substana s ptrund n toate defeciunile i n toat profunzimea lor timpul de penetrare va fi n medie de circa 15-20 min.

Developantul se cur prin splare cu ap i tergere, iar dac nu s-a ndeprtat total se utilizeaz lichid de degresare i curare.

Controlul electromagnetic se face cu aparatul denumit defectoscop magnetic sau feroflux. Principiul de funcionare al acestor aparate se bazeaz pe magnetizarea pieselor din oel sau font. Liniile magnetice care strbat piesa sunt deviate n zonele unde exist fisuri. Pentru identificarea zonelor de deviere ale liniilor magnetice, a fisurilor se folosete pilitur fin de oel sau oxid de fier calcinat, amestecate n suspensie, n petrol sau motorin. Proporia este de 40 ... 50 g pilitur la litru.

Piesele din oel i font se cufund n suspensia preparat i apoi se supun magnetizrii. Piesele din oeluri aliate i cele tratate termic se supun magnetizrii i apoi se afund n suspensie, timp de 1...2 min. Particulele de pilitur se depun pe traseul fisurilor, marcnd astfel prezena lor.

Dezavantajele acestei metode constau n faptul c nu se poate aplica dect materialelor feromagnetice, este limitat la detectarea defeciunilor de suprafa i necesit, n majoritatea cazurilor, mai multe magnetizri succesive, n diferite direcii, pentru a detecta defeciunile care au diverse orientri.

n cazul folosirii pulberilor fluorescente, piesele se controleaz cu o iluminare ultraviolet.

Dup control, piesele se spal i se supun demagnetizrii, prin aezarea lor ntr-un cmp creat de un curent alternativ sau de un curent continuu, n sensul contrar liniilor de cmp magnetic.

Controlul prin radiografiere se aplic pentru identificarea fisurilor profunde ce nu pot fi depistate cu instalaii feroflux. Fisurile se localizeaz prin examinarea pieselor cu ajutorul razelor X (Rontgen) sau ( (gamma), care dau rezultate bune n controlul pieselor metalice cu grosimi de pn la 100 mm, n special n controlul sudrilor importante.

Radiaiile X au o lungime de und foarte mic i o frecven foarte mare, sursa radiaiilor fiind lampa Roentgen.

Dup traversare, radiaiile sunt percepute cu ajutorul unui ecran fluorescent sau pe o plac fotografic (fig. 8), astfel c n regiunile cu defecte razele vor fi mai puin absorbite, ecranul sau filmul va fi mai luminat. Radiaiile gamma, ca i radiaiile X, sunt de natur electromagnetic, au o lungime de und mai mic (10-9 ... 10-11cm), deci o putere de ptrundere mai mare, din care cauz pot fi utilizate la examinarea pieselor cu grosimi mari. Radiaiile gamma se obin cu ajutorul substanelor radioactive sub form de fiole n cantitate cuprins ntre 50 mg i cteva zeci de grame, n funcie de natura izotopilor (Co 60, Cs 137 etc.). Aceste fiole sunt introduse n cmi de plumb, avnd grosimea n funcie de cantitatea substanei radioactive, n conformitate cu normele de sntate i securitate a muncii.

Controlul cu ultrasunete se bazeaz pe proprietile fundamentale ale micrii i este folosit pentru depistarea defeciunilor interne ale pieselor.

n timpul trecerii unor unde ultrasonice printr-un material se produce o atenuare a energiei, datorit absorbiei i difuziei, Absorbia este rezultatul transformrii energiei ultrasonice n cldur, datorit frecrilor interne, i este direct proporional cu frecvena vibraiilor. Difuzia se datoreaz n principal neomogenitii materialului.

Metoda ultrasonic se bazeaz de regul pe reflexia undelor ultrasonice, pe msurarea amplitudinii impulsurilor ultrasonice, reflectate pe diferite defeciuni i a timpului de parcurgere (fig. 9).

Pentru buna aplicare a palpatorului pe pies i, deci, pentru a asigura o bun transmisie a fasciculului de unde, piesa se cur n prealabil. Pentru un contact ct mai bun, ntre palpator i pies se utilizeaz un ulei vscos sau unsoare consistent.

Controlul prin metoda fluorescent servete la identificarea fisurilor de la suprafaa pieselor din aliaje neferoase, care nu pot fi identificate cu ajutorul ferofluxului, i se bazeaz pe utilizarea unor substane care absorb energia radiaiilor i o redau sub form de raze luminoase.

Metoda fluorescent const n:

degresarea i curarea perfect a pieselor de verificat;

cufundarea pieselor ntr-o soluie fluorescent format din: 25% ulei mineral, 50% petrol i 25% benzin, n care se dizolv 0,25 g colorant verde-auriu (defectol), sub form de pulbere.

Aceast soluie, dac este iradiat cu raze ultraviolete, produse cu lmpi de cuar cu mercur, emite o lumin vie galben-verzuie. Soluia fluorescent aplicat pe suprafaa piesei (se poate cufunda piesa n soluie) ptrunde i rmne n fisurile existente. Dup aceast operaie, se ndeprteaz rapid soluia de pe suprafaa piesei prin splare cu ap rece la presiunea de 0,2 MPa i se usuc piesa cu aer cald sub presiune. Apoi se pudreaz piesa cu praf fin de silicogel (Si02), lsndu-se pentru uscare timp de 5 ... 30 min, dup care se ndeprteaz praful n exces. Praful se menine pe locul fisurilor i favorizeaz ieirea la suprafa a soluiei fluorescente, care iradiaz lumin ultraviolet filtrat, conturnd perfect fisura, prin lumina galben-verzuie pe care o emite. Fisurile adnci se lumineaz sub form de benzi largi, iar fisurile microscopice sub form de linii subiri.

Controlul prin presurizare const n verificarea cu ajutorul lichidelor sau aerului sub presiune a pieselor de tipul blocului motor, carcaselor nchise, chiulaselor, recipientelor etc.

Pentru piesele importante (arbori cotii, cilindri de motor, arbori cu came, roi dinate etc.), rezultatele verificrilor i msurrilor de toate categoriile se nscriu n fie sau n registre de control al pieselor. Aceste documente servesc n procesul de recondiionare i de asamblare la sortarea n seturi a pieselor i la stabilirea necesarului de piese noi ce trebuie executate, scoase din magazie sau aprovizionate imediat sau n diferite etape.

Fig. 6. Exemple de piese recondiionate prin metoda compensatoarelor de uzare:

a pies cu pies cuprinztoare; b roat dinat; c arbore cu pies cuprinztoare uzat; d pies cu pies cuprinztoare uzat; 1 pies uzat; 2 compensator de uzare.

Fig. 5. Exemple de recondiionare a pieselor prin nlocuirea prilor deteriorate:

a nlocuirea prii superioare a capacului cutiei de viteze; b nlocuirea coroanei unui bloc de roi dinate; c nlocuirea unui cep uzat de la un arbore.

Fig. 3. Piramid i amprent executat cu ajutorul vrfurilor piramidale :

a - piramid cu baza ptrat; b - amprenta executat cu poanson piramidal rombic. ..~

Fig. 4. Schema msurrii amprentei executate cu cuit piramidal:

1 i 2 - suprafee de frecare nainte i dup uzare.

Fig. 7. Evoluia ratei de defectare n funcie de timp

Fig. 8. Schema iradierii unei piese

Fig. 9. Schema controlului cu ultrasunete:

P - palpator; E - emitor; R - receptor.

PAGE 1