Системы ремонтов

­Периодические виды техническоrо обслуживания СТО) называют

реrламентными работами. Реrламентные работы выполняются в рам-

ках эксплуатационноrо предприятия. Они включают и текущий ре-

монт. Капитальные и средние ремонты являются разновидностью per­

ламентных работ, но обладают по сравнению с ними большей трудо-

емкостью. Последовательность капитальных и средних ремонтов обра-

зуют систему ремонтов.

Планово-предупредительная система капитальных ремонтов.

При этой системе для двиrателя и ero arperaToB назначаются ресурсы

Тр!, Тр2, Тр3. Машины направляются в ремонт независимо от состояния,

как только будет исчерпан очередной ресурс до СТ р;). Ресурс Тр\ и по-

следующие ресурсы устанавливаются по наиболее «слабым» местам,

т. е. по тем частям двиrателя или arperaTa, на которых наиболее быст-

ро возникает дефект. При этом речь идет о частях, устранение неис-

правностей в которых не может быть выполнено в условиях эксплуа-

тационных предприятий из-за большоrо объема демонтажных и мон-

тажных работ, реryлировок, испытаний и отсутствия специальноrо

оборудования. Обычно двиrатель имеет несколько «слабых» мест. Ими

MOryT быть увеличение зазора по бандажным полкам лопаток, растрес-

кивание корпуса жаровой трубы, повышенные вибрации из­за износа

межвальных и межроторных подшипников и др. Ресурс до ремонта

должен быть таков, чтобы развитие дефекта не привело к отказу. По-

этому среди всех «слабых» мест выделяется rpуппа, развитие дефектов

на которой идет наиболее быстро и создает наибольшую опасность

возникновения отказа.

Планово-предупредительная система капитальных ремонтов обес­

печивает высокую безопасность полетов. Это связано с тем, что неза-

висимо от cBoero состояния машина полностью разбирается и все ее

части подверrаются контролю. Недостатком этой системы является ее

большая трудоемкость и большие простои авиационной техники.

Система реrламентированных ремонтов. При этой системе весь

объем капитальноrо ремонта СКР) разбивается на несколько этапов

(обычно не больше четырех), каждый из которых представляет собой

средний ремонт сеР). Работы, выполненные на всех этапах, образуют

полный объем КР так, что после их выполнения оказывается, что все

части машины были проверены с целью выявления и устранения неис-

правностей. Этапы ремонта располаrаются по наработке через некото-

рые заранее определенные промежутки. На Каждом этапе есть rpуппа

постоянных работ, которые выполняются независимо от состояния ма-

шины, и rруппа переменных работ, которые зависят от имеющихся не-

исправностей. Объем работ на каждом последующем этапе больше,

чем на предыдущем. На данном этапе ремонта выполняется только тот

объем демонтажных работ, который диктуется возможными на этом

этапе дефектами.

Преимущество рассматриваемой системы состоит в том, что на ка-

ждом этапе объем демонтажных и монтажных работ целиком диктует-

ся только теми неисправностями, появление которых возможно. В от-

личие от этоrо при планово-предупредительной системе капитальных

ремонтов объем демонтажных и монтажных работ HaMHoro превышает

минимально необходимый объем для устранения имеющихся неис-

правностей. Следует иметь в виду, что система реrламентированных

ремонтов требует для обеспечения безопасности полетов тщательноrо

изучения закономерностей появления неисправностей.

Система ремонтов по фактическому техническому состоянию.

Для перечисленных выше систем ремонтов характерно, что наработка

до очередноrо ремонта задается заранее и не связана с состоянием

KOHKpeTHoro двиrателя. При этом оказывается, что для части двиrате-

лей, которые находились в более блаrоприятных условиях эксплуата-

ции, ремонт Mor бы быть выполнен HaMHoro позже, чем это диктует

величина ТР" Экономически целесообразно ремонтировать машину

в момент, коrда ее техническое состояние требует ремонта.

Если ремонт выполняется при наработке, отвечающей некоторому

предельному состоянию машины, при котором она требует устранения

неисправностей, то rоворят, что используется система ремонтов по

фактическому техническому состоянию. Выполнение требований обес-

печения высокой безопасности полетов при системе ремонтов по фак-

тическому состоянию является сложной задачей.

Возможность использования этой системы ремонтов должна быть

заложена в процессе конструирования и изrотовления машины, т. е.

должны быть обеспечены высокие живучесть, контролеприrодность

и взаимозаменяемость частей машины. Высокая живучесть означает,

что дефекты и вызываемые ими неисправности весьма медленно раз-

виваются и поэтому имеется достаточное время для их выявления,

прежде чем наступит отказ.

Высокая контролепРU20дность машины означает, что все ее части

MorYT быть без общеrо демонтажа машины подверrнуты диarностиро-

ванию для выявления их техническоrо состояния. Для этоrо машина

должна иметь встроенные диаrностические датчики, снабжена прибо-

рами для контроля отдельных ее частей и иметь достаточное количест-

во окон и лючков для осмотра и контроля состояния роторов, статоров

камер сrорания и друrих частей двиrателя.

Леrкосъемность частей должна позволять производить их замену

без общей разборки двиrателя.

В связи с тем, что при ремонте по техническому состоянию резко

снижается объем демонтажных работ, необходимы методы выявления

техническоrо состояния тех частей, которые остаются недоступными

для непосредственноrо обследования. В настоящее время находят

распространение методы KocBeHHoro выявления техническоrо состоя-

ния. Например, в авиационных двиrателях используются счетчики

режимов работы или счетчики наработки Ссм. также ­. 2.7). На воз-

никновение дефектов влияет не только напряженность режимов дви­

rателя, но и частота, с которой происходит смена режимов, так как

это при водит к периодическому изменению напряженноrо состояния,

вызванноrо переменными механическими наrрузками и термически-

ми напряжениями. Счетчик наработки позволяет зафиксировать по

времени продолжительность каждоrо из режимов двиrателя во время

эксплуатации и рассчитать параметр повреждаемости, по численному

значению KOToporo можно судить о выработке ресурса двиrателя.

Для более наrруженных машин необходим больший объем работ по

демонтажу и дефектации. Соответствие между объемом дефектации

и наrруженностью машины должно быть установлено на основе опы-

та эксплуатации.

При эксплуатации двиrателя по техническому состоянию внедряет-

ся использование nрО2нозирующе20 параметра, который представляет

собой численную, доступную для измерения, характеристику, связан-

ную с техническим состоянием двиrателя или ero отдельноrо узла. На-

пример, применительно к подшипнику это может быть спектр вибра-

ций опоры, спектр шумов, rенерируемый подшипником. Вибропе-

реrрузка, измеренная в центре масс двиrателя, может служить проrно-

зирующим параметром для выявления дисбаланса ротора.

Поэтому при системе ремонтов по техническому состоянию особое

внимание уделяется поиску проrнозирующих параметров, изучению

динамики их изменения по мере наработки.

Для ряда систем двиrателя, обладающих высокой надежностью,

достаточно проверки работоспособности. Примером может служить

rидросистема двиrателя. Неисправности rидросистемы до наработки

1 o­ 12 тыс. ч появляются сравнительно редко. В этот период ремонт

rидросистемы может осуществляться по техническому состоянию.

При этом неисправные части системы выявляются в ходе испытания

ее работоспособности. При достижении наработок, при которых воз-

можны массовые неисправности Свыход из строя прокладок, резино-

вых уплотнений), приходится прибеrать к демонтажу составных час-

тей системы.

­ 3. подrотовКА двиrАТЕЛЯ к РЕМОНТУ

­Подrотовительная стадия является одной из основных в ремонтном

производстве. Она включает в себя внешнюю промывку, разборку, де-

фектацию и комплектование. Трудоемкость процесса подrотовки к ре-

монту составляет 2()" " " ", 25% от общей трудоемкости ремонта. Общая

технолоrическая последовательность подrотовки двиrателя к ремонту

включает следующие производственные процессы: приемку, транспор-

тировку и наружную промывку, разборку и дефектацию, промывку

и очистку деталей, передачу снятых узлов и деталей в ремонтные уча-

стки.

Распакованный на складе двиrатель сначала разбирают на отдель-

ные узлы, затем разбирают и узлы. При разборке крупноrабаритных

двиrателей используют специальные стенды, позволяющие устанав-

ливать двиrатель как в rоризонтальном, так и в вертикальном поло-

жении.

Особую осторожность необходимо проявлять при выпрессовке дe­

талей во время разборки узлов и деталей. Неправильная выпрессовка

может привести к отбраковке целоrо узла. Для выпрессовки применя-

ют разнообразные приспособления, зажимы и съемники.

К рабочим местам предъявляются определенные требования. Так, в

помещении, в котором осуществляется разборка дви'rателя, должны

быть соблюдены следующие условия: температура воздуха

18­25° с; относительная влажность ­ 4Q..-.-..-.БО%; скорость движения

воздуха ­ до 0, 2 м/с.

Промывка и очистка. Процесс очистки объектов ремонта заклю-

чается в удалении с их поверхности всех видов заrрязнений с помо-

щью твердой, жидкой или rазообразной среды. В процессе эксплуата-

ции на деталях появляются различноrо рода заrpязнения: масляные,

лаковые и смолистые отложения, наrароотложения, пьть. Необрати­

мые изменения претерпевают лакокрасочные покрытия, rерметики,

клеевые материалы. Заrpязнения.удаляют промывкой, растворением

с помощью химических реакций, механическим воздействием.

Наzaроотложения в основном встречаются на стенках камер cro-

рания, форсунках, коллекторах, элементах форсажной камеры пора-

ния. Толщина слоя Harapa может достиrать нескольких миллиметров.

По структуре Harap может быть плотным, рыхлым и пластичным. Хи-

мический состав HarapoB и внешний вид зависят от сортов масел и то-

плив и условий образования. Harap обладает высокой механическай

плотностью и хорошей адrезией. Наличие наrарообразования значи-

тельно ухудшает надежность работы двиrателя, так как нарушается

нормальный процесс сrорания топлива.

Лаковые отложения образуются под воздействием кислорода воз-

духа, высоких температур и катализирующих свойств металла. В ла-

ковой пленке присутствуют также масла, смолы, асфальтены и дpy­

rие вещества. Внешне лаковые отложения представляют собой тон-

кую и прочную пленку с rладкой поверхностью. Пленка образуется

на деталях, rде отсутствуют условия для сrорания масла, но имеется

достаточно высокая температура, активизирующая процесс окисле-

ния, например, на маслотрубопроводах, внутренних поверхностях

коллекторов.

­Смолистые отложения ­ леrкоплавкие вещества от темно-корич­

HeBoro до черноrо цвета. Смолы образуются при хранении топлива

в результате окисления и полимеризации ненасыщенных уrлеводоро-

дов. Осадки на внутренних коммуникациях двиrателя, на фильтрах,

в маслорадиаторах представляют собой липкую массу. В состав осад-

ков входят: масло, вода, топливо, оксикислоты, асфальтены, зола,

сажа, пыль. Осадки забивают маслопроВодящие каналы и снижают

фильтрующую способность систем очистки масла.

Жидкое заrрязнение полностью удаляется очищающими peareHTa­

ми, которые обладают способностью проникать сквозь тонкую пленку

заrpязнения непосредственно к поверхности металла. К таким peareH­

там можно отнести поверхностно-активные вещества СПАВ), например

сульфанол, сульфанат. Чаще Bcero ПАВ используют в комплексе с ще-

лочными солями ­ каустической содой, метасиликатом натрия и др.

Применяют также высокоэффективные моющие жидкости

СМЖ-441­201 и CMC-441-420, используемые для удаления остаточ-

ных заrрязнений струйным способом.

Методы и средства промывки и очистки. Механические методы

основаны на ударном воздействии специальных инструментов или

твердых частиц на очищаемую поверхность. В простейших способах

механической очистки используются абразивное полотно Сшкурка), ме-

таллические вращающиеся щетки, абразив, нанесенный на вращаю-

щуюся платформу.

Широкое применение нашли 2идравлические и пневматические Me­

тоды очистки. В этих случаях для очистки используется кинетическая

энерrия твердых частиц, летящих в струе жидкости или воздуха.

При пневматической очистке в качестве твердых частиц применя-

ется свободный абразив: песок, крошка из фруктовых косточек если в,

абрикосов). Пневмоабразивный метод относится к наиболее старым.

Пневмоабразивный и rидравлический методы используются и в на-

стоящее время, так как они универсальны по отношению к форме

очищаемой детали и природе заrрязнения. Пневмоабразивными мето-

дами удаляют HarapbI, лаки, коррозию на деталях самой различной

конфиrурации.

Однако эти методы имеют и недостатки. Во­первых, их примене-

ние связано с необходимостью иНдивидуальной защиты каждоrо рабо-

чеrо от воздействия абразивной или косточковой пыли, частиц, заrpяз­

нений. Аппараты пневмоабразивной очистки обладают высоким ypOB­

нем шума. Качество очистки нестабильно, оно зависит от степени за-

rрязнений и измельчения частиц. Возможно засорение внутренних ка-

налов и полостей очищаемой детали, что требует дополнительных pa­

бот после очистки.

При 2идроабразивном методе очистки на поверхность очищаемой

детали подается жидкость (обычно вода с антикоррозийными при сад-

ками), содержащая порошок кремния, окиси алюминия или друrоrо

материала. Вредность метода ниже, чем у пневмоабразивноrо. Обнару-

жено также упрочняющее действие rидроабразива на поверхностный

слой детали за счет микронаклепа.

При электролитическом методе очищаемую деталь поrpужают

в токопроводящий раствор, который выполняет роль катода или анода.

При пропускании через водный раствор постоянноrо тока происходит

электролиз воды с выделением водорода на катоде и кислорода на

аноде. На очищаемой поверхности возникает сложный комплекс явле-

ний, вызванный возбуждением жидкости выделяющимся rазом. При

очистке деталей rтд часто используется этот метод.

Очистка методом пО2руженuя наиболее проста и экономична. При

этом деталь поrpужают в ванну с моющей жидкостью. Ванна оборудо-

вана устройствами для подоrpева, перемешивания и удаления заrpяз-

нений из жидкости. В качестве моющей жидкости используются ще­

лочные растворы и растворители. Очистку методом поrpужения прово-

дят обычно на автоматизированных линиях. Время очистки составляет

примерно 20 мин. Щелочные растворы наrpевают до температуры

8­900 С.

Струйный метод осуществляется путем подачи раствора под BЫ­

соким давлением на очищаемую поверхность с последующим отводом

жидкости и ее реrенерацией. Струя, ударяясь о поверхность, резко ме-

няет направление и создает на поверхности зону повышенноrо давле-

ния. Струйный метод позволяет использовать менее концентрирован-

ные моющие растворы и значительно сократить время очистки. Мою-

щая жидкость должна обладать малым пенообразованием. Значитель-

ное влияние на качество очистки струйным методом оказывает расход,

скорость и форма струи. Обычно используют плоские струи и струи

в форме полоrо конуса. Последние обеспечивают больший охват мою-

щей поверхности. При очистке выполняются следующие технолоrиче-

ские операции: предварительное обезжиривание, эмульсионное paCTBO­

рение и разрыхление уrлеродистых отложений, чистовая очистка дета-

ли и дезодорация ­ удаление стойкоrо запаха эмульсионноrо раство-

рителя. Завершающим этапом является инrибирование, т. е. обработка

деталей раствором антикоррозионных веществ и просушка.

Ультразвуковой метод очистки является универсальным в жид-

ких моющих средствах как металлических, так инеметаллических

материалов. Принципиальная схема установки для ультразвуковой

очистки приведена на рис. 6.2. Установка состоит из ванны для раз-

мещения очищаемых деталей, маrнитострикторов, которые

встроеныв дно ванны, и ультразвуковоrо reHepaTOpa. Ультразвуковой

reHepaTOp питается: напряжением 380 В переменноrо тока. От Hero

к обмотке

маrнитостриктора подается два напряжения: постоянное и перемен­

ное. Постоянное используется для подмаrничивания маrнитострикто-

ра, переменное ­ для возбуждения мarнитных потоков. Созданные

в маrнитострикторе постоянные и переменные маrнитные потоки из-

о меняют линейные размеры пакета Сявление маrнитострикции). Таким

образом, электрическая энерrия ультразвуковой частоты преобразует-

ся в механические колебания той же частоты. Механические колеба-

ния через диафраrму передаются жидкой среде, в которой возникает

кавитация.

В качестве примера приведем некоторые технические данные ульт-

развуковой установки УЗВ­17М: вместимость ванны ­ 128 дм 3; по­

требляемая мощность ­ 7, 5 кВт; частота колебаний ­ 22 юц; коли-

чество маrнитострикторов ­ 3; общая масса ­ 250 Kr.

Явление кавитации, лежащее в основе ультразвуковой очистки, со-

провождается комплексом физических, химических и rидродинамиче-

ских процессов. Сущность ультразвуковой очистки заключается в сле-

дующем. Образовавшиеся в моющей жидкости rидродинамические

волны ультразвуковой частоты распространяются в ванне с поrружен­

ными в нее деталями. Если давление в некоторых зонах снижается до

давления насыщенных паров, жидкость начинает кипеть, т. е. начина-

ется кавитация. Возникающие при этом пузырьки воздуха проходят

две стадии ­ расширения и смыкания Ссхлопывания). Весь процесс

длится несколько миллисекунд. При схлопывании возникают ударные

волны, приводящие к высоким перепадам давлений СДО 40 МПа)

в жидкости, окружающей пузырек воздуха. Эти волны при встрече

с поверхностью детали вызывают разрушение зarрязнения. Большое

влияние на кавитационные процессы оказывают свойства моющей

жидкости: поверхностное натяжение, вязкость, упруrость насыщенных

паров. Оптимальным является использование растворов с высоким по-

верхностным натяжением, повышенной вязкостью и низкой упруrо-

стью пара.

Участки промывки и очистки относятся к зонам повышенной orHe-

опасности. Учитывая, что при очистке при меняются щелочные раство-

ры, растворители и друrие вредные и оrнеопасные вещества, к охране

труда предъявляются повышенные требования. Работники должны

иметь средства индивидуальной защиты (перчатки, очки, респирато-

ры). Места про ведения работ оборудуются приточно-вытяжной венти-

ляцией. Пол и стены должны быть выполнены из материалов, леrко

поддающихся очистке (керамическая плитка, шлифованный бетон).

После промывки детали подверrаются дефектации и поступают на

комплектование. Целью первоrо комплектования является rруппирова-

ние деталей и arperaToB по узлам для передачи в соответствующий ре-

монтный цех или участок. При дефектации про изводится отбраковка

деталей, содержащих недопустимые дефекты, которые заменяют HO­

ВЫ ми или отремонтированными. Укомплектованные по rpуппам дета-

ли передают в ремонтные цеха вместе с формулярами и картами про-

меров.