PL205427B1

PL205427B1 - Disassembly-free method for determination of critical wear of machine elements as well as determination of critical loss of surface shape of the machine elements as well as machine element subjected to surface wear

Info

Publication number: PL205427B1
Application number: PL372399A
Authority: PL
Inventors: Oleh Klyus; Władimir Tilipałow; Oleg Bieziukow
Original assignee: Zachodniopomorski Univ T W Szc
Priority date: 2005-01-24
Filing date: 2005-01-24
Publication date: 2010-04-30
Also published as: PL372399A1

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest bezdemontażowy sposób określenia stanu granicznego zużycia elementów maszyn służący do uzyskania wartości granicznych wymiarów części oraz bezdemontażowy sposób określania zmiany kształtu i formy tych elementów - płaskości, okrągłości, walcowości i innych.The subject of the invention is a non-disassembly method of determining the limit state of wear of machine elements, used to obtain the limit values of the dimensions of parts, and a non-disassembly method of determining changes in the shape and form of these elements - flatness, roundness, cylindricity and others.

Znany jest sposób określenia zużycia elementów maszyn podczas badań weryfikacyjnych polegający na zastosowaniu sztucznych baz naniesionych na powierzchnię części maszyn (Awdeew M., Wołowik E., Ulman I. Technologia remonta masin i oborudowania. Moskwa, Agropromizdat, 1986). Pozwala on na pomiar początkowy określonego wymiaru bazy sztucznej wykonanej w postaci wgłębienia na powierzchni części oraz pomiar tego samego wymiaru po pewnym czasie eksploatacji części.There is a known method of determining the wear of machine elements during verification tests, consisting in the use of artificial bases applied to the surface of machine parts (Awdeew M., Wołowik E., Ulman I. Technology of masin and casing repair. Moscow, Agropromizdat, 1986). It allows the initial measurement of a specific dimension of the artificial base made in the form of a recess on the surface of the part and the measurement of the same dimension after a certain period of use of the part.

Znany jest z opisu patentowego PL 130 440 sposób badania i pomiaru zużycia płaszczyzn narażonych na ścieranie polegający na tym, że sztuczne bazy w postaci zgłębień wykonuje się jednorazowo co najmniej 6 zagłębień zlokalizowanych w okręgu o promieniu około 20 mm, nakłada pierścień stalowy tak, aby obejmował wszystkie zagłębienia, wlewa się do pierścienia żywicę. Po jej zastygnięciu zdejmuje się krążek wraz z wlewem i mierzy się odległość odstępu krawędzi każdej repliki wzdłuż przekątnej jej przekroju poprzecznego, oblicz/ich średnia, po czym po określonym czasie pracy, powtórnie wykonuje się repliki, dokonuje pomiarów oraz oblicza się średnią odległość krawędzi replik, a następnie oblicza się różnicę średnich, która stanowi miarę zużycia powierzchni.There is known from the patent description PL 130 440 a method of testing and measuring the wear of surfaces exposed to abrasion, consisting in the fact that artificial bases in the form of depressions are made at a time at least 6 depressions located in a circle with a radius of about 20 mm, and a steel ring is placed so that it encompasses all the depressions, the resin is poured into the ring. After it solidifies, the disc is removed along with the infusion and the distance of the edge distance of each replica along the diagonal of its cross-section is measured, the average is calculated, and then, after a specified working time, replicas are made again, measurements are made and the average distance of the replica's edges is calculated, and then compute the mean difference, which is a measure of the surface wear.

Należy podkreślić, że w technologii remontów maszyn w procesie badań weryfikacyjnych najważniejszym jest nie tyle określenie konkretnego wymiaru części lub jej elementów przed rozpoczęciem eksploatacji oraz z upływem czasu, a określenie stanu granicznego wymiaru tej części po osiągnięciu którego należy przeprowadzić zabiegi remontowe - wymianę części na wymiar naprawczy lub wymianę na część nową.It should be emphasized that in the technology of machinery overhauls in the process of verification tests, the most important thing is not so much to determine the specific dimension of a part or its components before the start of operation and with the passage of time, but to determine the limit state of the dimension of this part, upon reaching which repair operations should be carried out - replacement of the part to size repair or replacement with a new part.

Sposób według wynalazku umożliwia określenie osiągnięcia wartości granicznej zużycia elementów maszyn oraz zmian kształtu powierzchni i formy elementów maszyn podczas bezdemontażowych badań diagnostycznych, na przykład diagnostycznych badań endoskopowych, bez konieczności przeprowadzenia procedur pomiarowych.The method according to the invention makes it possible to determine the attainment of the wear limit of machine elements and changes in the shape of the surface and form of machine elements during non-disassembly diagnostic tests, for example diagnostic endoscopic examinations, without the need to perform measurement procedures.

Sposób według wynalazku polega na tym, że na powierzchni badanego elementu wykonuje się wgłębienie z co najmniej jednym bolcem, przy czym górna płaszczyzna bolca znajduje się poniżej płaszczyzny elementu na wysokości odpowiadającej wartości wymiaru naprawczego lub granicznego zużycia elementu badanego. Po upływie pewnego czasu eksploatacji następuje zużycie powierzchni elementu oraz zmiana wymiaru nominalnego. Po osiągnięciu wymiaru granicznego następuje zużycie górnej krawędzi bolca, co stwierdza się podczas bezdemontażowych endoskopowych badań diagnostycznych w procesie obsługi pianowo-zapobiegawczej. Wgłębienie wraz z bolcem korzystnie wykonuje się przez frezowanie lub chemiczne trawienie. Wgłębienie oraz bolce wykonuje się w postaci figury geometrycznej o widoku z góry kwadratu, prostokąta lub koła.The method according to the invention consists in making a recess with at least one pin on the surface of the tested element, the upper plane of the pin being below the plane of the element at a height corresponding to the value of the repair dimension or the wear limit of the tested element. After a certain time of operation, the surface of the element is worn and the nominal size changes. After reaching the limit dimension, wear of the upper edge of the pin occurs, which is confirmed during non-disassembly endoscopic diagnostic tests in the process of foam-preventive maintenance. The recess with the pin is preferably made by milling or chemical etching. The recess and the pins are made in the form of a geometric figure with a square, rectangular or circle top view.

Podczas eksploatacji materiały eksploatacyjne w postaci smaru, produktów spalania i innych, wypełniają wgłębienie wraz z bolcem i pokrywając go powodują, że bolec jest niewidoczny. Podczas eksploatacji następuje powierzchniowe zużycie elementu oraz zmiana wymiaru nominalnego zużywającej się powierzchni elementu, zaś górna płaszczyzna bolca zostaje nienaruszona. We wgłębieniu może być wykonanych kilka bolców, których górne płaszczyzny znajdować się będą na wysokości odpowiadającej różnym wymiarom naprawczym.During operation, consumables in the form of grease, combustion products and others, fill the cavity with the pin and cover it, making the pin invisible. During operation, the surface wear of the element takes place and the nominal size of the wearing surface of the element changes, while the upper plane of the pin remains intact. Several bolts can be made in the recess, the upper planes of which will be at a height corresponding to different repair dimensions.

Sposobem według wynalazku można także określić graniczne wartości zmiany kształtu powierzchni i formy elementów maszyn. Na powierzchni badanego elementu wykonuje się wówczas co najmniej cztery, rozmieszczone symetrycznie, wgłębienia z co najmniej jednym bolcem, w jednej płaszczyźnie pomiarowej lub w kilku płaszczyznach pomiarowych. Górna płaszczyzna bolca znajduje się poniżej płaszczyzny elementu na wysokości odpowiadającej wartości wymiaru naprawczego lub granicznego zużycia elementu badanego. Powierzchnia elementu badanego po upływie określonego czasu eksploatacji zużywa się, co powoduje zmianę wymiaru nominalnego, zaś po osiągnięciu wymiaru granicznego następuje zużycie górnej krawędzi bolca co stwierdza się podczas endoskopowych badań diagnostycznych. Wykonując wgłębienia w jednej płaszczyźnie i uzyskując wartości graniczne zużycia w poszczególnych wgłębieniach określa się wartości graniczne zmiany powierzchni elementu. Wykonując wgłębienia w kilku płaszczyznach uzyskuje się wartości graniczne zużycia w poszczególnych wgłębieniach i określa się wartości graniczne zmiany formy elementu tak zwane beczkowatość, wklęsłość i inne. Wgłębienia wraz z bolcem korzystnie wykonuje się przez frezowanie lub chemiczneBy the method according to the invention, it is also possible to determine the limit values for the change in the shape of the surface and the form of machine elements. At least four symmetrically arranged recesses with at least one pin are then made on the surface of the test piece in one measurement plane or in several measurement planes. The upper plane of the pin is below the plane of the element at a height corresponding to the value of the repair dimension or the wear limit of the tested element. After a certain time of operation, the surface of the tested element wears out, which causes a change in the nominal size, and after reaching the limit dimension, wear of the upper edge of the pin occurs, which is confirmed during endoscopic diagnostic tests. By making recesses in one plane and obtaining the limit values of wear in individual recesses, the limit values of the change in the surface of the element are determined. By making recesses in several planes, the wear limits are obtained in individual recesses and the limiting values for the change in the form of the element, the so-called barrel, concavity, etc., are determined. The recesses together with the pin are preferably made by milling or chemical milling

PL 205 427 B1 trawienie. Wgłębienie oraz bolce wykonuje się w postaci figury geometrycznej o widoku z góry kwadratu, prostokąta lub koła.Etching. The recess and the pins are made in the form of a geometric figure with a square, rectangular or circle top view.

Sposób według wynalazku opisany jest w przykładach wykonania i przedstawiony na rysunkach, na którym fig. 1 przedstawia wgłębienie z jednym bolcem w widoku z boku, fig. 2 przedstawia wgłębienie w postaci czworokąta z jednym bolcem w kształcie walca, w widoku perspektywicznym, fig. 3 przedstawia wgłębienie z dwoma bolcami w widoku z boku, fig. 4 przedstawia wgłębienie w postaci czworokąta z dwoma bolcami w kształcie walców, w widoku perspektywicznym, fig. 5 przedstawia wgłębienie w postaci koła z dwoma bolcami w kształcie walców w widoku perspektywicznym, fig. 6 przedstawia wgłębienie w postaci koła z dwoma bolcami w kształcie prostopadłościanów w widoku perspektywicznym, fig. 7 przedstawia wgłębienie w postaci czworokąta z dwoma bolcami w kształcie sześcianów, fig. 8 przedstawia wgłębienie w postaci czworokąta z dwoma bolcami w kształcie prostopadłościanów.The method according to the invention is described in exemplary embodiments and shown in the drawings, in which Fig. 1 shows a recess with one pin in a side view, Fig. 2 shows a recess in the form of a quadrilateral with one pin in the shape of a cylinder, in a perspective view, Fig. 3 is a side view of the recess with two pins, fig. 4 is a perspective view of a quadrilateral recess with two cylindrical pins, fig. 5 is a perspective view of a circular recess with two cylindrical pins, fig. 6 is a perspective view of a circular recess with two cuboid pins, fig. 7 is a quadrilateral recess with two cube-shaped prongs, fig. 8 is a quadrilateral recess with two cuboid-shaped prongs.

P r z y k ł a d 1P r z k ł a d 1

Na powierzchni elementu 1 wykonano metodą frezowania wgłębienie 2 w postaci czworokąta z jednym bolcem 3 w kształcie walca. Górna płaszczyzna bolca 3 znajduje się poniżej płaszczyzny górnej elementu 1, na wysokości odpowiadającej wartości wymiaru naprawczego lub granicznego D_R1. Po upływie pewnego czasu eksploatacji następuje zużycie powierzchni elementu 1 oraz zmiana wymiaru nominalnego DN. Po osiągnięciu wymiaru granicznego DR1 następuje zużycie górnej krawędzi bolca 3 co stwierdza się podczas endoskopowych badań diagnostycznych w procesie obsługi pianowo-zapobiegawczej.On the surface of the element 1, a recess 2 in the form of a quadrilateral with one pin 3 in the shape of a cylinder was made by milling. The upper plane of the pin 3 is below the upper plane of the element 1, at a height corresponding to the value of the repair or limiting dimension D _R1 . After a certain time of operation, the surface of the element 1 is worn and the nominal size DN changes. After reaching the limit DR1, the upper edge of the pin 3 wears, which is confirmed during endoscopic diagnostic tests in the process of foam-preventive maintenance.

P r z y k ł a d 2P r z k ł a d 2

Na powierzchni elementu 1 wykonano metodą chemicznego trawienia wgłębienie 2 z dwoma bolcami 3 i 4. Górna płaszczyzna bolca 3 znajduje się poniżej płaszczyzny górnej elementu 1, na wysokości odpowiadającej wartości wymiaru naprawczego D_R1, zaś górna płaszczyzna bolca 4 znajduje się poniżej płaszczyzny górnej elementu 1, na wysokości odpowiadającej wartości wymiaru granicznego D_R2. Po upływie pewnego czasu eksploatacji następuje zużycie powierzchni elementu 1 oraz zmiana wymiaru nominalnego D_n Po osiągnięciu wymiaru granicznego D_R1 następuje zużycie górnej krawędzi bolca 3 co stwierdza się podczas endoskopowych badań diagnostycznych w procesie obsługi planowo-zapobiegawczej. Wymienia się wówczas na wymiar naprawczy część współpracującą z częścią z elementem 1. Po upływie pewnego czasu eksploatacji następuje dalsze zużycie powierzchni elementu 1. Po osiągnięciu wymiaru granicznego D_R2 następuje zużycie górnej płaszczyzny bolca 4 co stwierdza się podczas endoskopowych badań diagnostycznych w procesie obsługi planowo-zapobiegawczej. Wówczas podlega kolejnej wymianie na kolejny wymiar naprawczy część współpracująca z częścią elementem 1.On the surface of the element 1, a recess 2 with two pins 3 and 4 was made by chemical etching. The upper plane of the pin 3 is below the upper plane of the element 1, at a height corresponding to the repair dimension D _R1 , and the upper plane of the pin 4 is below the upper plane of the element 1 , at a height corresponding to the value of the limit dimension D _R2 . After a certain time of operation, the surface of the element 1 is worn and the nominal size D _n changes. After reaching the limit dimension D _{R1, the} upper edge of the pin 3 wears, which is confirmed during endoscopic diagnostic tests in the process of plan-preventive maintenance. Then the part cooperating with the part with element 1 is replaced with a repair dimension. After some time of operation, the surface of element 1 is further worn. After reaching the limit dimension D _{R2, the} upper plane of the pin 4 wears out, which is confirmed during endoscopic diagnostic tests in the process preventive. Then, the part cooperating with part element 1 is replaced with another repair dimension.

Claims

Patent claims

1. A non-dismantled method of determining the limit state of wear of the surface of machine elements, consisting in making a recess on the surface of the element, characterized in that at the bottom of the recess (2) made on the surface of the element (1) at least one pin (3) is made, with the upper plane of the pin (3) is below the plane of the element (1) at a height corresponding to the repair dimension or the limit wear of the tested element (1), the surface of which becomes worn after a certain time of operation, which results in a change of the nominal dimension Dn, and after reaching the limit dimension DR1 the upper edge of the pin 3 is worn, which is found during endoscopic diagnostic examinations.

2. The non-disassembled method according to claim 1, A method according to claim 1, characterized in that the recess (2) with the pins is made by milling or chemical etching.

3. The non-disassembled method of claim The method of claim 1, characterized in that the recess (2) is provided in a plan view in the form of a square.

4. The non-disassembled method of claim 1, The method of claim 1, characterized in that the recess (2) is provided in the form of a rectangle in top view.

5. The non-disassembled method of claim 1, The method of claim 1, characterized in that a recess (2) is provided in the form of a circle in top view.

6. The non-disassembled method of claim 1, The method of claim 1, characterized in that the pin (3) is provided in a plan view in the form of a square.

PL 205 427 B1

7. The non-disassembled method of claim The method of claim 1, characterized in that the pin (3) is provided in the form of a rectangle in top view.

8. The non-disassembled method according to claim 8; The method of claim 1, characterized in that the pin (3) is provided in the form of a circle in top view.

9. A method of determining the wear limit of the shape of the surface and the form of machine elements without disassembly, consisting in making a recess on the surface of the element, characterized in that in one or more measurement planes at least four symmetrically arranged recesses (2) in which there are not less than one pin, the top plane of the pin (3) is below the plane of the element (1) at a height corresponding to the repair dimension or the limit wear of the tested element (1), the surface of which wears out after a certain time of operation, which causes a change in dimension the nominal Dn, and after reaching the limit dimension D _R1 , wear of the upper edge of the pin 3 occurs, which is confirmed during endoscopic diagnostic examinations.

10. The non-disassembled method of claim 10; 9. A method according to claim 9, characterized in that the recess (2) with the pins is made by milling or chemical etching.

11. The non-disassembled method of claim 11; The process of claim 9, characterized in that the recess (2) is provided in a top view in the form of a square.

12. The non-disassembled method of claim 1; The process of claim 9, characterized in that the recess (2) is provided in the form of a rectangle in top view.

13. The disassembled method of claim 1; A recess (2) in the form of a circle in top view.

14. The non-disassembled method of claim 1; The method of claim 9, characterized in that the pin (3) is provided in a plan view in the form of a square.

15. The non-disassembled method of claim 1; The method of claim 9, characterized in that the pin (3) is provided in the form of a rectangle in top view.

16. The disassembled method of claim 16; A pin according to claim 9, characterized in that the pin (3) is provided in the form of a circle in top view.