Видалення нагару
У процесі роботи двигуна внутрішнього згоряння нагар відкладається на стінках камер згоряння в головці, на днищі та в канавках поршнів, а також на тарілках клапанів. У дизелів нагаро-освіта спостерігається також на корпусі розпилювача і в гайці корпусу форсунки. Нагар представляє продукт неповного згоряння палива та олії. При ремонті машин нагар ретельно видаляють із поверхні деталей. Для видалення нагару застосовують хімічний та механічний способи. За останні роки почали застосовувати ультразвукове очищення.
При видаленні нагару першим способом деталі на 40-60 хв. занурюють у лужний розчин (табл. 3), підігрітий до 95-100 ° С.
Таблиця 3 . Розчини для видалення нагару
Склад розчину в г на 1 л води
для деталей з чавуну та сталі
для деталей із алюмінієвих сплавів
Точні деталі (корпус розпилювача та інші) на кілька годин опускають у ванну, наповнену гасом. Наведені розчини не забезпечують повного видалення нагару. У цих розчинах нагар тільки розм'якшується, тому його зчищають за допомогою твердих волосяних щіток або дерев'яних скребків.
Не рекомендується застосовувати для видалення нагару з поверхні поршнів і головок блоків металеві щітки та скребки, тому що при цьому на деталях з'являються ризики, які надалі можуть бути новими осередками для утворення нагару. Якщо нагар не вдалося повністю видалити, деталь повторно занурюють у ванну з лужним розчином на 10-15 хв.
Очищені в лужному розчині деталі промивають у ванні, наповненій розчином, що має наступний склад: 0,2% кальцинованої соди, 0,2% рідкого скла та 0,1% хромника. Потім деталі продувають стисненим повітрям.
Хімічний спосіб очищення деталей від нагару малопродуктивний і не забезпечує повноговидалення нагару з деталей складної конструкції. Крім того, концентровані лужні розчини можуть спричинити ураження шкірного покриву рук робітників.
Для великих деталей найбільш досконалим є механічний спосіб видалення нагару кісточковою крихтою, що широко застосовується останнім часом на ремонтних заводах. Сутність цього способу полягає в тому, що деталь обробляють дрібною кісточковою крихтою (шкаралупа фруктових кісточок). Струмінь повітря під тиском 4-5 кг/см2 захоплює кісточкову крихту, яка по шлангу прямує на оброблювану деталь. Частки крихти, з силою вдаряючись об поверхню деталі, руйнують шар нагару.
Внаслідок того, що м'яка кісткова кротка при ударі деформується, на поверхні деталі не утворюються ризики та подряпини.
Цей спосіб є найбільш продуктивним, економічним і забезпечує хороше очищення деталі. Тривалість очищення однієї головки дизеля Д6 або В2-З00 становить 14-15 хв. При цьому витрачається близько 2 кг крихти.
На рис. 18 показана конструкція установки для очищення деталей кісточковою крихтою.
Суху кісточкову крихту через дверцята 4 завантажують в корпус 2. Крихта через сітку 13 і клапан 12 надходить в бункер 11, а потім в змішувач 8. Клапан 12 відкривається важелем 3. Стиснене повітря, що подається в змішувач по трубці 1, захоплює 9 і 10 до наконечників 15 і 16. Кількість повітря, що надходить у змішувач, регулюють крапом 19, який повертають педаллю 18.
 |
Оброблювані деталі укладають на стіл, що обертається 14. Робочий через отвори в передній дверці 4 вставляє руки і захисні нарукавники і за допомогою наконечників виробляє обробку деталей. За процесом очищення деталей спостерігають через оглядове скло 5,Внутрішнє (робоче) простір камери висвітлюється світильниками 6. Пил кісточкової крихти і зважені частки нагару через патрубок 7 відсмоктуються витяжною вентиляцією.
Якщо клапан 12 забивається грудками крихти, його очищають стисненим повітрям, який надходить по трубці 20 при відкритті крана 17.
Для зручності очищення громіздких деталей, наприклад, головок блоку, установку обладнають висувним столом.
Мал. 18. Установка для очищення деталей крихітною крихтою.
 |
Для очищення внутрішньої поверхні трубопроводів з напаяними на кінцях поворотними косинцями (трубопроводи повітропуску, паливної та масляної систем) застосовують установку, показану на рис. 19 . Завдяки наявності поворотних косинців такі трубопроводи неможливо очистити дротяним чи щетинним йоршем; промивання їх, без попереднього очищення, не забезпечує видалення бруду, що пристає до внутрішньої стінки.
Конструкція установки не відрізняється від конструкції універсального апарату. Для зменшення габаритів корпус 5 цієї установки виконаний у вигляді вузької високої (2500 мм) шафи. Усередині шафи змонтований невеликий бункер 10 з лійкою 8, клапаном 9 і змішувачем 11. Труба 2 з'єднує змішувач зі струбциною 3 для кріплення трубопроводу, що очищається. Кісточкова крихта завантажується в бункер при відкритому клапані, після чого поворотом рукоятки клапан 6 закривається. Підлягає очищенню трубопровід вводять в апарат через відкидні дверцята 4. Стисне повітря під тиском 9-5 кг/см2 надходить у бункер по трубі 7. При відкритті золотника 12 змішувача, за допомогою важеля 1, кісточкова крихта разом з повітрям по трубі 2 надходить з великою швидкістю в отвір струбцини 3 і далі і трубопровід, що очищається. Використана крихта вилітаєчерез верхній кінець трубопроводу і зсипається у вирву. Частина крихти внаслідок тертя об стінки трубки подрібнюється. Пил відсмоктується вентилятором, встановленим на вершині корпусу установки. Тривалість очищення трубопроводу становить 1-2 хв.
Мал. 19. Установка для очищення трубопроводів.
Очищений кісточковою крихтою трубопровід спочатку промивають у ванні з дизельним паливом, а потім через трубопроводи прокачують дизельне паливо на спеціальній установці.
З поверхні клапанів, корпусів розпилювачів та інших дрібних деталей нагар та жирову плівку доцільно видаляти ультразвуковою обробкою, яка забезпечує досить високу якість очищення деталей. Принцип очищення полягає в тому, що електрична енергія в спеціальних перетворювачах перетворюється на ультразвукові коливання, які направляються в pacтворитель (трихлоретилон, бензин або лужний розчин). Ультразвукові хвилі викликають кавітаційне руйнування плівки жиру або шару нагару. Сутність кавітаційного процесу ось у чому. У напівперіод розрядження ультразвукові коливання викликають утворення порожнин (бульбашок), заповнених газом. У напівперіод стиснення бульбашки закриваються. Гідравлічні удари, що при цьому виникають, створюють такі тиски, які набагато перевищують вихідні, викликані поширенням ультразвукових коливань.
Під дією ударних хвиль руйнується поверхня деталі, що покриває, жирова плівка, шар нагару або накипу. Внаслідок ослаблення молекулярних сил зчеплення частки нагару або накипу та жирова плівка легко зриваються з поверхні металу. Якість і швидкість очищення деталей залежать від температури і складу рідини, що застосовується. Для ультразвукового очищення деталей застосовують хімічно активні та не розчиняючізабруднення рідини. При використанні останніх очищення деталі відбувається лише за рахунок механічної дії ударних хвиль. Під впливом ударних хвиль добре очищаються нев'язкі забруднення - нагар, корозія та інші. Для видалення еластичної масляної плівки рекомендується застосовувати розчинники, які хімічно впливають на плівку.
Інтенсивність кавітаційного руйнування олійної плівки підвищується при додаванні в рідину активізаторів, які зменшують зчеплення між олійною плівкою та металом. Так, наприклад, інтенсивність кавітаційного руйнування масляної плівки значно підвищується при додаванні в гас активізатора марки ОП-7 або ОП-10. Ці активізатори є поліетиленгліколевим ефіром і мають хорошу миючу здатність. Крім того, вони підвищують змочування поверхні деталей. Трихлоретилен та інші хлористі вуглеводні також прискорюють процес очищення деталей. Деталі зі сталі алюмінієвих сплавів добре очищаються від жирової плівки і притиральної пасти в розчині такого складу: тринатрійфосфат 30 г/л і активізатор ОП-7 або ОП-10 3 г/л. Температура розчину рекомендується 60-70 ° С.
Для видалення нагару на поверхні деталей із алюмінієвих сплавів застосовують розчин такого складу: кальцинована сода 18 г/л, господарське мило 10 г/л та рідке скло 8,5 г/л. Цей розчин нагрівають до температури 50-60 ° С. Інші деталі від нагару очищають ультразвуковим способом в розчині такого складу: їдкий натр 25 г/л; кальцинована сода 33 г/л; господарське мило 8,5 г/л та рідке скло 1,5 г/л.
Інтенсивність кавітаційного руйнування забруднень значною мірою залежить від температури розчину (рис. 20). Підвищення інтенсивності очищення за певної температури розчину пояснюється утвореннямбільшої кількості кавітаційних бульбашок на одиницю об'єму рідини Кількість кавітаційних бульбашок збільшується в результаті теплових флуктуацій (утворення дрібних бульбашок пари). При подальшому підвищенні температури розчину інтенсивність кавітаційного руйнування забруднень зменшується. Це відбувається тому, що підвищений тиск пари рідини протидіє тискам, що утворюються при захлопуванні кавітаційних бульбашок.
 |
Мал. 20. Інтенсивність кавітаційного руйнування забруднень залежно від температури розчину: 1 - гас; 2 - вода (G - різниця у вазі озвучених і неозвучених пластин з алюмінієвого сплаву).
 |
Як джерела ультразвукових коливань застосовують магнітострикційні (рис. 21, а) і електрострикційні (рис. 21, б) перетворювачі.
Магнітострикційним ефектом називають здатність феромагнітних матеріалів та їх сплавів змінювати лінійні розміри у магнітному полі. Магнітострикційний ефект мають нікель, кобальт, сплав пермалою та інші.
Мал. 21. Схема установок для ультразвукового очищення деталей: а - перетворювач магнітострикційний; б - перетворювач електрострикційний.
 |
Промисловість виготовляє магнітострикційні перетворювачі трубчастого та пакетного типів. Пакетні перетворювачі ПМС-4 (рис. 22, а) та ПMC-8 збирають із тонких (0,2 мм) ізольованих пластин нікелю. Така конструкція перетворювачів дозволяє значно зменшити втрати на гістерезис та вихрові струми. Магнітострикційні перетворювачі ефективно використовуються на низьких частотах 18-25 кгц. У діапазоні цих частот спостерігається інтенсивніша кавітація, яка супроводжується сильнимилокальними гідравлічними ударами. При низьких частотах практично не проявляється ефект екранування, тому добре очищаються деталі складної конфігурації. При підвищенні частоти понад 30 кГц зменшується інтенсивність кавітації і знижується к. п. д. перетворювача. При зниженні частоти коливання до 8 кгц потрібно збільшити розміри перетворювача та амплітуду коливання диска.
Мал. 22. Установка для ультразвукового очищення деталей: а - магнітострикційний перетворювач ПМС-4; б – ванна.
Магнітострикційний ефект значно слабшає при нагріванні перетворювача. Тому магнітострикційні нікелеві перетворювачі рекомендується охолоджувати проточною водою.
Електрострикційним (п'єзоелектричним) явищем називають здатність діелектриків деформуватися (змінювати свої розміри) в електричному полі. Властивістю електрострикції мають кварц, титанат барію, турмалін та інші. Перетворювачі з кварцової пластини працюють у широкому діапазоні частот. Однак їх застосування обмежене тому, що необхідно підводити струм високої напруги. Перетворювачі на титанату барію працюють при низькій напрузі, але вимагають інтенсивного охолодження. При підвищенні температури до 80-90 ° С погіршується електрострикційний ефект матеріалу і знижується потужність ультразвукових хвиль.
Потужність ультразвукового генератора (табл. 4) вибирають залежно від кількості встановлених у ванні перетворювачів. Якісне очищення деталей
На рис. 22 б показана схема ванни для ультразвукового очищення дрібних деталей. До днища зварної металевої ванни 6 прикріплені два магнітострикційні перетворювачі 3, які отримують харчування від ультразвукового генератора УЗГ-2,5. У процесі роботи установки перетворювач ПМК-4 охолоджується проточною водою.Охолоджувальна вода підводиться трубопроводом 2 і зливається через трубопровід 4. Для приєднання перетворювачів до ультразвукового генератора передбачена колодка 1 для клем. При використанні агресивної миючої рідини металеву ванну встановлюють резервуар 5 з вініпласту. Простір між ваннами заповнюють водою.
Оброблювані деталі навішують у ванні у спеціальному кошику. Ультразвукові коливання, що збуджуються перетворювачем, поширюються в миючий розчин через стінку вініпластової ванни і викликають руйнування кавітаційного нагару на поверхні деталей. У такій ванні корпуси розпилювачів очищаються від нагару протягом 2-3 хв, жирова плівка видаляється за 30-40 сек. Для ультразвукового очищення дрібних деталей (клапанів, деталей паливної апаратури та підшипників) добре зарекомендували себе автоматичні установки карусельного типу та з ланцюговим транспортером.
забезпечується за інтенсивності ультразвукової енергії 2—5 вт/см2.
Таблиця 4. Технічна характеристика ультразвукових генераторів