Εσωτερικές Επιφάνειες Ταμπών Φρένων: Δύο Έλεγχοι σε Μία Μη Επαφική Διέλευση

Επισκόπηση

Η εσωτερική επιφάνεια ενός καλιπέρ πέδησης αποτελεί ένα υδραυλικό κύλινδρο που πρέπει να δημιουργεί στεγανότητα γύρω από ένα έμβολο που κινείται μέσα του, συχνά υπό πίεση και πάντα υπό θερμότητα. Η επιφάνειά της λειτουργεί ως επιφάνεια στεγανοποίησης, και οποιοδήποτε υλικό παραμένει μέσα της μετά τη μηχανική κατεργασία αποτελεί είτε διαδρομή διαρροής υγρού είτε σωματίδιο που θα τραβηχτεί εκατοντάδες ή χιλιάδες φορές κατά μήκος του τοιχώματος κατά τη λειτουργία.

Αυτό δίνει στον έλεγχο δύο στόχους αντί για έναν: ελαττώματα στο τοίχωμα της εσωτερικής επιφάνειας και χαλαρό υλικό που παραμένει μέσα στην εσωτερική επιφάνεια μετά τον καθαρισμό. Οι δύο αυτοί στόχοι σχετίζονται μεταξύ τους, αλλά δεν είναι το ίδιο πράγμα, και μια σταθμός ελέγχου που ελέγχει μόνο τον έναν αφήνει τον άλλον να ανακαλυφθεί κατά τη διάρκεια ενός δοκιμαστικού ελέγχου πέδησης.

Και τα δύο μπορούν να ελεγχθούν χωρίς επαφή σε μία μόνο διέλευση, γεγονός που έχει σημασία, καθώς η εσωτερική διάμετρος του δαγκανιού αποτελεί έναν τυφλό ή ημιτυφλό κύλινδρο, τον οποίο ο χειριστής δεν μπορεί να δει μέσα και ένας αισθητήρας δεν μπορεί να εισέλθει χωρίς να ακουμπήσει την επιφάνεια που μετρά. Η Big Bird Industrial (πρώην Shimada Big Bird Industrial) κατασκευάζει συστήματα καθαρισμού και αποξύσματος για εξαρτήματα αυτοκινητικών κινητήρων από το 2001, και η δυνατότητα επιθεώρησης που περιγράφεται εδώ ακολουθεί τα συστήματα ελέγχου εσωτερικών οπών που χρησιμοποιούνται στις γραμμές παραγωγής.

1. Γιατί η εσωτερική διάμετρος αποτελεί επιφάνεια ασφαλείας

Το δαγκάνι μετατρέπει την υδραυλική πίεση σε δύναμη σύσφιξης, και η εσωτερική διάμετρος είναι ο χώρος όπου περιορίζεται αυτή η πίεση.

Το σφράγισμα λειτουργεί στο τοίχωμα

Το σφράγισμα του εμβόλου ολισθαίνει κατά μήκος του τοιχώματος της εσωτερικής διαμέτρου, και η επεξεργασία του τοιχώματος αποτελεί την επιφάνεια εναντίον της οποίας γίνεται το σφράγισμα. Μια διαμήκης γραμμή στο διάδρομο του σφραγίσματος δημιουργεί διαδρομή διαρροής, ενώ μια εντύπωση αλλάζει το εντοπικό κενό, προκαλώντας ανομοιόμορφη φθορά και, τελικά, κόλλημα του εμβόλου.

Τα υπολείμματα προκαλούν σταδιακή αποτυχία

Ένα μικρό κομμάτι ή ένα θραύσμα ακμής που παραμένει στην εσωτερική επιφάνεια της οπής συνήθως δεν προκαλεί άμεση βλάβη. Βρίσκεται στο υγρό, μετακινείται προς το σφράγισμα και με την πάροδο του χρόνου προκαλεί ζημιά στο τοίχωμα ή στο σφράγισμα. Ένα φρένο που αποτυγχάνει με αυτόν τον τρόπο συνήθως αποτυγχάνει μετά την έναρξη λειτουργίας του οχήματος, γι’ αυτό τον λόγο ο έλεγχος πρέπει να γίνεται πριν από τη συναρμολόγηση και όχι στο τέλος της γραμμής.

2. Δύο στόχοι που απαιτούν διαφορετικά οπτικά συστήματα

Ένα ελάττωμα και ένα χαλαρό σωματίδιο εμφανίζονται παρόμοια σε μια φωτογραφία, αλλά αντιδρούν διαφορετικά στο φως· αυτή η διαφορά αποτελεί τη βάση για τον διαχωρισμό τους.

Τα ελαττώματα βρίσκονται στην επιφάνεια

Μια γρατσουνιά, μια γραμμή από τριβή, μια πόρος ή μια κοιλότητα από διάβρωση αποτελούν μέρος του τοιχώματος. Η εμφάνισή τους αλλάζει με την κατεύθυνση του φωτός με τρόπο που είναι σταθερός ως προς την επιφάνεια: η σκιά πέφτει με συνεπή τρόπο σε σχέση με το τοίχωμα, ακόμα και καθώς το εξάρτημα περιστρέφεται.

Τα υπολείμματα βρίσκονται επάνω του

Ένα μικρό κομμάτι ή ένα θραύσμα υπάρχει πάνω από την επιφάνεια και δημιουργεί σκιά της οποίας η κατεύθυνση μετακινείται με την πηγή φωτός, αντί να μετακινείται με το εξάρτημα. Αυτή η διαφορά εκμεταλλεύεται ο έλεγχος με δύο εκθέσεις ή με δύο γωνίες: μια χαρακτηριστική λεπτομέρεια της οποίας η σκιά μετακινείται είναι χαλαρή, ενώ μια χαρακτηριστική λεπτομέρεια της οποίας η σκιά παραμένει σταθερή ανήκει στο τοίχωμα.

3. Είσοδος σε τυφλή οπή

Η πρόσβαση είναι ο περιορισμός που καθορίζει τα οπτικά, επειδή η οπή έχει μία μόνο άνοιγμα και κλειστό άκρο.

Η διάμετρος της οπής καθορίζει τον αισθητήρα

Τα συστήματα ελέγχου εσωτερικών οπών εισέρχονται σε οπές από ένα και μισό χιλιοστό και άνω, με ανάλυση στο τοίχωμα της τάξης του εκατοστού του χιλιοστού και βάθος λειτουργίας που φτάνει σε αρκετά εκατοντάδες χιλιοστά σε εξειδικευμένες διαμορφώσεις. Ένα μετρητικό εργαλείο για οπές χωράει άνετα σε αυτό το εύρος, πράγμα που σημαίνει ότι το πρόβλημα σχεδιασμού είναι η φωταγώγηση, όχι η πρόσβαση.

Φωτισμός ενός κυλίνδρου από το ένα άκρο

Το φως που παραδίδεται κατά μήκος του άξονα της διάτρησης φωτίζει το απέναντι τοίχωμα και αφήνει το πλησιέστερο τοίχωμα στη σκιά· ενώ μια δακτύλιος πηγή στην άκρη παράγει μια λαμπερή ζώνη της θέσης της οποίας εξαρτάται από την απόσταση λειτουργίας. Και τα δύο φαινόμενα είναι ελέγξιμα, εφόσον η συσκευή τοποθετείται σε καθορισμένη απόσταση και το εξάρτημα περιστρέφεται· γι’ αυτόν τον λόγο η επιθεώρηση διατρήσεων γίνεται συνήθως με περιστροφή και όχι με μία μόνο εκτέλεση.

4. Χειρισμός πριν και μετά

Ένα μικρόμετρο είναι μικρό και ελαφρύ σε σχέση με τα εξαρτήματα σε μια γραμμή κινητήρα-μετάδοσης, γεγονός που αλλάζει την έννοια του χειρισμού με τρόπο που διευκολύνει την επιθεώρηση.

Προσανατολισμός ως προς τη βαρύτητα

Η επιθεώρηση με τη διάτρηση προσανατολισμένη προς τα κάτω επιτρέπει στα χαλαρά υλικά να πέφτουν μακριά από την επιφάνεια που απεικονίζεται, εξαλείφοντας έτσι μια κατηγορία ψευδών ενδείξεων. Αντιθέτως, η επιθεώρηση με τη διάτρηση προσανατολισμένη προς τα πάνω διατηρεί τα υλικά στη θέση τους και προκαλεί το αντίθετο πρόβλημα. Ως εκ τούτου, ο σταθμός πρέπει να παρουσιάζει το εξάρτημα σε καθορισμένο προσανατολισμό, αντί να δέχεται αυτό που παρέχει ο χειριστής.

Βοήθεια με Αέρα

Μια σύντομη ριπή αέρα πριν από τη δεύτερη έκθεση είναι ο φθηνότερος τρόπος να διαπιστωθεί αν μια ανωμαλία είναι χαλαρή ή προσκολλημένη: ένα υπολείμματος μετάλλου μετακινείται, μια ανωμαλία όχι. Καθαρίζει επίσης υπολείμματα υγρού που διαφορετικά θα προκαλούσαν ανάκλαση και θα ερμηνεύονταν ως ανωμαλία.

5. Κύκλος, Επαλήθευση και Όρια

Ένας σταθμός μετρητή διαμέτρου ελέγχει συνήθως πολλές διαπεράσεις ανά εξάρτημα, και ο χρόνος κύκλου κλιμακώνεται με τον αριθμό των διαπεράσεων, όχι με το μέγεθος του εξαρτήματος. Δεδομένου ότι κάθε διάπεραση απαιτεί μια περιστροφή και τουλάχιστον δύο εκθέσεις, ένα εξάρτημα με δύο διαπεράσεις απαιτεί περίπου διπλάσιο χρόνο από ένα με μία, και αυτός ο υπολογισμός πρέπει να συμπεριληφθεί στον προϋπολογισμό takt πριν από τον καθορισμό του σταθμού.

Η επαλήθευση χρησιμοποιεί εξαρτήματα που φέρουν γνωστές ανωμαλίες και εισαγόμενα εσκεμμένα υπολείμματα: ένα μηχανουργημένο υπόλοιπο μετάλλου τοποθετημένο σε καθορισμένη θέση, μια λεπτή λωρίδα αφήνεται στην άκρη μιας διάπερασης και μια γρατζουνιά γνωστού μήκους και προσανατολισμού. Καθεμία από αυτές πρέπει να ταξινομηθεί σωστά, και η δοκιμή πρέπει να περιλαμβάνει επίσης σύμφωνα εξαρτήματα για την εγκαθίδρυση του ποσοστού ψευδών ενδείξεων.

Το όριο της μεθόδου είναι το κλειστό άκρο. Μια διάτρηση που τελειώνει σε γωνία παρουσιάζει μια επιφάνεια που η διόραση μπορεί να δει μόνο πλάγια, και ένα σωματίδιο που έχει εγκλωβιστεί σε αυτήν τη γωνία είναι το δυσκολότερο πράγμα στο εξάρτημα που μπορεί να εντοπιστεί. Αυτή η γωνία είναι επίσης εκεί όπου συσσωρεύονται τα υλικά κοπής, γι’ αυτόν ακριβώς τον λόγο η προδιαγραφή αποδοχής θα πρέπει να την αναφέρει ρητά, αντί να αφήνει την κάλυψή της στη διόραση.

6. Γιατί η μη επαφή έχει σημασία εδώ

Μια επαφή με την επιφάνεια που μετράται μέσα σε μια διάτρηση μετρητή κινδυνεύει να βλάψει αυτήν την επιφάνεια, και σε μια επιφάνεια στεγανοποίησης αυτός ο κίνδυνος είναι απαράδεκτος.

Ένας μετρητής διατρήσεων ή μια διόραση που ακουμπά το τοίχωμα μπορεί να αφήσει σημάδι σε μια επιφάνεια που έχει υποστεί τροχισμό ή λείανση, και ένα τέτοιο σημάδι στη διαδρομή στεγανοποίησης αποτελεί ελάττωμα που προκαλείται από την εξέταση. Η οπτική μέτρηση εξαλείφει εντελώς αυτόν τον κίνδυνο, και αυτός είναι ο πρακτικός λόγος για τη χρήση της σε αυτό το εξάρτημα, πέρα από την ταχύτητα.

7. Γιατί πρέπει να γίνεται πριν από τη συναρμολόγηση

Ένας δαγκάνας που συναρμολογείται με ένα τσιπ στην εσωτερική επιφάνεια του κυλίνδρου δεν μπορεί να επανελεγχθεί χωρίς να αποσυναρμολογηθεί, ενώ ένας δαγκάνας που αποσυναρμολογείται και επανασυναρμολογείται δημιουργεί αμφιβολίες για τη στεγανότητα, τις οποίες κανείς δεν επιθυμεί να απαντήσει όσον αφορά ένα εξάρτημα ασφαλείας.

Η Σύγκριση Κόστους

Πριν από τη συναρμολόγηση, ένας απορριφθείς δαγκάνας καθαρίζεται εκ νέου και επανελέγχεται σε λίγα λεπτά. Μετά τη συναρμολόγηση, το ίδιο ελάττωμα εντοπίζεται κατά τη δοκιμή φρένων, γεγονός που σημαίνει αποσυναρμολόγηση, νέο σετ στεγανοποιητικών και επαναδοκιμή. Στο πεδίο μετατρέπεται σε αίτηση εγγύησης με συνδεδεμένο όχημα. Το κόστος του σταθμού ελέγχου είναι το ίδιο και στις τρεις περιπτώσεις· οι συνέπειες όμως δεν είναι.

Αυτός είναι ο λόγος για την τοποθέτηση του ελέγχου αμέσως μετά τον καθαρισμό, αντί για το τέλος της γραμμής, και είναι επίσης ο λόγος για τη διευκόλυνση της απόρριψης. Ένας σταθμός στον οποίο τα απορριφθέντα εξαρτήματα δεν έχουν πού να πάνε θα πειστεί να τα εγκρίνει.

Συχνές Ερωτήσεις

Μπορούν και οι δύο έλεγχοι να πραγματοποιηθούν σε μία μόνο έκθεση;

Τα ελαττώματα μπορούν να εντοπιστούν σε μία μόνο έκθεση. Για να διαχωριστεί με αξιόπιστο τρόπο το υλικό που έχει αποκολληθεί από ένα ελάττωμα, απαιτείται είτε δεύτερη έκθεση με διαφορετικό φως είτε ροή αέρα, καθώς η διάκριση βασίζεται στη συμπεριφορά και όχι στην οπτική εμφάνιση.

Πόσο μικρό σωματίδιο μπορεί να εντοπιστεί;

Το όριο ανίχνευσης εξαρτάται από την αντίθεση που δημιουργεί το σωματίδιο σε σχέση με το τοίχωμα, η οποία με τη σειρά της εξαρτάται από το υλικό και τον προσανατολισμό του. Ένα φωτεινό θραύσμα σε σκοτεινό τοίχωμα είναι ευκολότερο να εντοπιστεί από ένα σκοτεινό θραύσμα σε φωτεινό τοίχωμα· γι’ αυτό το λόγο η φωτιστική ρύθμιση επιλέγεται ανά εξάρτημα και όχι ως καθολική ρύθμιση.

Πρέπει το εξάρτημα να καθαριστεί πρώτα;

Πρέπει να είναι στεγνό και ελεύθερο από υγρό φιλμ. Ένα υγρό εσωτερικό τοίχωμα παράγει αντανακλάσεις που ερμηνεύονται ως χαρακτηριστικά, ενώ ένα εσωτερικό τοίχωμα γεμάτο υγρό κρύβει ό,τι βρίσκεται κάτω από αυτό.

Τι συμβαίνει με ένα απορριφθέν μετρητικό όργανο;

Μεταφέρεται σε θέση επανεξέτασης, όπου επιβεβαιώνεται το εύρημα και στη συνέχεια είτε επανακαθαρίζεται είτε απορρίπτεται. Μια απόρριψη που δεν μπορεί να επιβεβαιωθεί αποτελεί λανθασμένη ενδείξη, και η παρακολούθηση του ποσοστού τέτοιων περιπτώσεων είναι αυτή που διασφαλίζει την εμπιστοσύνη στον σταθμό.

Συμπέρασμα

Μια διάμετρος δαγκάνας ενέχει δύο διαφορετικούς κινδύνους στον ίδιο κύλινδρο: ένα ελάττωμα τοίχωμα που μετατρέπεται σε διαρροή και ένα χαλαρό σωματίδιο που οδηγεί σε σταδιακή αποτυχία. Και τα δύο μπορούν να εντοπιστούν χωρίς επαφή, ενώ η διάκρισή τους βασίζεται στη συμπεριφορά και όχι στην οπτική εξέταση.

Η προδιαγραφή θα πρέπει να καθορίζει τη διάμετρο, την επιφάνεια σφράγισης, το ελάχιστο μέγεθος σωματιδίου που πρέπει να εντοπιστεί και τον προσανατολισμό για την εξέταση. Μια σταθμός που εξετάζει μια διάμετρο χωρίς να ελέγχει τον προσανατολισμό αφήνει τις πιο εύκολες λανθασμένες εκτιμήσεις και τις πιο δύσκολες παραλείψεις ανεντόπιστες.