Реверс-инжиниринг колец, опорных колец и сальников
Когда чертежа нет — или он неверен. Мы работаем от изношенного образца и опросного листа машины до проверенного рабочего чертежа, который можно передать любому изготовителю.
Почему это важно
Чертёж обычно и есть проблема
Большинство эксплуатируемых компрессоров старше своей документации. Первоначальный изготовитель успел смениться дважды, номер детали больше ничего не даёт, а единственный чертёж на объекте — это бланк коммерческого предложения с пометкой «не в масштабе, размеры номинальные».
Копирование такого бланка воспроизводит и его ошибки. Проверка требует инжиниринга, и именно инжиниринг превращает размерную копию в деталь, которая выдерживает межремонтный цикл.
- Чертежа не существует — есть только изношенная деталь
- Чертёж на самом деле — бланк коммерческого предложения, а не производственный чертёж: без допусков, без спецификации материала, геометрия показана схематично
- Номер детали устарел, или изготовитель прекратил поддержку
- Срок поставки от первоначального изготовителя измеряется месяцами
- Существующая деталь продолжает выходить из строя, и никто не знает почему
Практический случай
Опорное кольцо Ø485, первая ступень компрессора подпитки водородом
Трёхступенчатая, четырёхрядная, оппозитная балансированная машина. 370 об/мин, ход поршня 320 мм, средняя скорость поршня 3,95 м/с, смазываемые цилиндры. Заказчик предоставил бланк коммерческого предложения первоначального изготовителя и попросил чертёж для изготовления кольца. Проверка бланка выявила четыре ошибки.
Ошибка 1
Угол реза противоречил геометрии. Таблица углов указывала прямой рез 0°, тогда как стык был начерчен под углом 10°. При измерении по векторной геометрии обе поверхности реза шли под углом 10,0°, и даже выносная линия с подписью «0°» была проведена под углом 10,02°.
Ошибка 2
Таблица углов оказалась воспроизводимой, и ей можно было доверять. Мы вывели зависимость для индекса паза кольца из его ширины и угла реза, а затем проверили её по собственному чертежу заказчика для этой же машины: расчёт воспроизвёл напечатанное значение с точностью до 0,002°.
Тот же подход применительно к контрольному диаметру по сомкнутому стыку точно совпал с этим чертежом — как по номиналу, так и по полю допуска.
Ошибка 3
Два поля допуска были на два класса ISO шире, чем нужно. Наружный диаметр имел допуск +0/−0,40 мм, тогда как применимый класс ISO 286 для разрезного опорного кольца такого размера — IT9, то есть 0,155 мм. Осевая ширина была перенесена с чертежа большего размера без пересчёта под меньший номинал.
Ошибка 4
Наружный диаметр отличался на 1,06 мм. В бланке был указан диаметр цилиндра, а не кольца. Исходя из диаметра дна канавки и радиальной толщины, кольцо на 1,06 мм меньше.
Замеры на месте подтвердили это независимо: расчётный зазор посадки поршня для исправленного диаметра составляет 3,03 мм сверху и 1,97 мм снизу, а в сервисном отчёте по этой машине зафиксировано 2,90 и 1,95. При значении из чертежа поршень располагался бы по центру, с равными зазорами с обеих сторон.
Ловушка с материалом. Зазор стыка на том чертеже был рассчитан на худший материал в широком классе, а не на фактически установленный состав. При сравнении в одинаковых условиях — тот же рост температуры, тот же коэффициент запаса — опубликованное значение расширения для установленного материала требует 10,2 мм, а не 15,8. На треть меньше, а не треть от значения.
Гораздо важнее обратное направление. При рабочей температуре этой ступени установленный зазор 15,9 мм сокращается на 5,5 мм с исходным материалом, оставляя 10,4 мм. Аналог с коэффициентом 140 × 10⁻⁶/°C вместо 49,8 сократил бы зазор на 15,6 мм: зазор исчезает, и кольцо заклинивает. Именно поэтому в каждом заключении об эквивалентности материалов мы указываем коэффициент теплового расширения, метод испытания и направление измерения — и не принимаем от поставщика единственную цифру без указания направления.
Методика
Как проходит работа
Пять этапов, обычно от двух до трёх недель с момента получения образца и данных машины.
Измерить и изучить
Изношенный образец, имеющийся чертёж (если есть), опросный лист машины и последний сервисный отчёт. Характер износа часто говорит больше, чем чертёж.
Восстановить геометрию
Для каждого производного размера выводится формула, и каждая формула проверяется по чертежу, чьи напечатанные значения уже заведомо верны.
Проверить по стандартам
Нагрузка на опору — по API 618, классы допусков — по ISO 286, зазоры и зазор стыка — с учётом теплового расширения при фактической рабочей температуре.
Определить материал
Идентифицировать исходный состав, предложить аналоги с опубликованными данными и указать, что необходимо подтвердить перед заменой.
Выдать чертёж и отчёт
Чертёж для изготовления детали и расчёт, стоящий за каждым числом на нём, — чтобы ваш инспектор мог проверить работу, а не принимать её на веру.
Результаты работы
Что вы получаете
Всё необходимое, чтобы разместить заказ у любого изготовителя, и всё необходимое, чтобы проверить нашу работу.
- Рабочий чертёж, PDF и DXF — полные размеры, допуски, чистота поверхности и материал
- Расчётный отчёт — каждое производное значение с формулой и источником
- Спецификация материала с аналогами, условиями замены и тем, что необходимо проверить
- Лист входного контроля — что измерять, при какой температуре, в каких пределах
- Поставка готовой детали, если вам нужно не только начертить, но и изготовить
Что нам потребуется от вас
Пришлите это, и работа может начаться
Если чего-то не хватает, мы скажем, что можно и что нельзя установить без этого, вместо того чтобы заполнять пробел предположением. Изношенного образца и опросного листа по API 618 обычно достаточно, чтобы начать.
Обязательно
- Изношенная деталь или её чертёж
- Диаметр цилиндра и наружный диаметр поршня
- Ширина, глубина и диаметр дна канавки с допусками
- Возвратно-поступательная масса, либо массы поршня и штока по отдельности
- Частота вращения и ход поршня
- Давление и температура всасывания и нагнетания для ступени
- Состав газа и наличие жидкостей или твёрдых частиц
- Смазываемый или несмазываемый цилиндр, марка масла и расход подачи
Дополнительно полезно
- Материал, твёрдость и чистота поверхности гильзы цилиндра — полированная гильза сокращает срок службы кольца независимо от материала самого кольца
- Достигнутый срок службы текущей детали и наработка в часах
- Измеренный износ бывшего в эксплуатации кольца в сопоставлении с наработкой — одно такое измерение даёт более точную скорость износа, чем любая каталожная цифра
- История отказов и наблюдаемый характер разрушения
- Изготовитель, модель и типоразмер (рама) машины
- Спецификация экспандера, если он установлен
Начать запрос
Заполните то, что у вас есть. По всему, что оставите пустым, мы уточним — либо скажем, что нельзя установить без этого. Поля, отмеченные *, обязательны.
Пришлите нам деталь
Расскажите нам, что это за машина и что вышло из строя. Мы скажем, что можно установить по имеющимся у вас данным, чего не хватает и сколько это будет стоить, прежде чем начнётся какая-либо работа.
Цифры на этой странице взяты из одного завершённого проекта и приведены как иллюстрация методики, а не как заявление о характеристиках.