בקרת חור ראשי הצילינדר: מושבי שסתומים, תעלות שמן והבעיה של פתרון של 0.01 מ"מ

סקירה כללית

ראש צילינדר נבדק מהצד החיצוני מדי יום, ובכל זאת כשל מהצד הפנימי. המשטחים שקובעים האם המנוע יפעל באופן נקי הם אלו שאף אחד לא רואה: חורי מושב השסתומים, חורי המדריכים, חורפי ערוצי השמן והמעבר שבו חורפיה צולבת פוגעת בערוץ הראשי.

חברת ביג ברד אינדוסטריאל (לפני כן שימדה ביג ברד אינדוסטריאל) בנתה מערכות ניקוי ובקרת איכות למכסי צילינדרים משנות ה-2000 המוקדמות, והלקח החוזר בכל פרויקט הוא זהה: אם לא מבצעים בדיקת חור פנימית, תהליך הניקוי אינו כולל משוב. מאמר זה עוסק במה שצריך לבדוק בתוך מכס הצילינדר, למה סקופ בור לא מסוגל להתמודד עם נפח ייצור, באילו תצורות אופטיות מתאימות לכל סוג חור, וכיצד לכתוב קריטריון קבלה בעל משמעות.

1. מה חייב להיבדק בתוך מכס צילינדר

הטווח של הבקרה הפנימית מצומצם יותר מאשר החלק עצמו וקשה יותר מאשר הבקרה על השפה החיצונית. ארבעה מאפיינים נושאים את הסיכון העיקרי.

חורים במקומות מושב השסתומים והגרון שמתחתם אוספים פסיפסים וחומר לקליפת שסתומים במהלך עיבוד מושב השסתומים. פסיפס שנלחץ אל פני השסתום הופך לבעיה של דליפת דחיסה שמתגלה רק במבחן חום. חורים להנחיית המוטות הם עמוקים, קטנים וברוב המקרים נבדקים על ידי מגע ולא על ידי מדידה. קנה הזרימה של השמן נושא שאריות מעיבוד ומעבודת הסרת השוליים, וקן זרימה חסום אחד גורם לחוסר אספקת שמן למסב הציר. נקודות החיבור בין קנים חוצים הן המקרה הקשה ביותר: שוליים נוצרים על הקיר הרחוק שבו לא מגיע כל כלי, והגאומטריה מסתירה אותם מכל מבט ישר.

לארבעת המאפיינים האלה יש קטרים שונים, עומקים שונים ודרגות עדיפות שונות של תקלות, ולכן מצלמה אחת על זרוע אחת כמעט ולא מכסה את כל הראש.

2. למה סקופ-חורים אינו מסוגל להתמודד עם נפח ייצור

סקופ-חורים הוא כלי הנדסי מעולה אך מכשיר ייצור גרוע. שלוש סיבות.

הראשון הוא השטח המבוקר. מפעיל קובע לאילו אזורים להסתכל. שני מפעילים על אותו ראש לא יבדקו את אותה קבוצת משטחים, ואף אחד מהם לא יוכל להוכיח לאחר מכן מה היה התחום שנסקר.

השני הוא ההשכלה. שריטה, חור חול וכתם שאריות נראים דומים על מסך קטן. ללא עזרה של דגמי השוואה ומבט מומחה, ההחלטה היא סובייקטיבית והתוצאה המרשמת היא מילה ולא תמונה.

השלישי הוא קצב העבודה. הכנסת ידנית, מיקוד וסיבוב דורשים עשרות שניות לכל חור, ובראש יש מספר רב של חורים. לכן, דגימה הופכת לstrategie היחידה הקיימת מבחינה כלכלית, ואילו דגימה אינה יכולה לזהות סטייה בתהליך המשפיעה על ראש אחד מתוך חמישים.

3. שלושה תצורות אופטיות ובאילו מקרים כל אחת מתאימה

בדיקת חורים בשורה היא משפחה של מערכות אופטיות, לא מוצר בודד. הבחירה נקבעת לפי קוטר החור, עומקו והגודל המינימלי של פגמים שצריך לזהות.

יחס העומק לקוטר הוא המספר שמחליט על היכולת לביצוע. חיישן שצריך להגיע לעומק השווה לקוטרו הוא מכשיר שונה מזה שצריך להגיע לעומק השווה לשלושה פעמים הקוטר שלו. בפועל, היחס — לא הקוטר — הוא מה שמגביל את העומק המקסימלי שאפשר לבדוק בגלריה של שמן.

ההטיה חשובה באותה מידה כמו העדשה. דופן קנה מכוון היא מחזירה אור באופן ספציפי; דופן גלריה יצוקה היא מחזירה אור באופן דיפוזי. הראשונה דורשת תאורה מבוקרת שלא תגרום להבהבה, השנייה דורשת מספיק אור כדי לחשוף את הטקסטורה. חיישן לייזר נמשך יותר במקרה הראשון, משום שהוא כמעט לא רגיש לאור סביבתי ולפרעות מ-LED, ולכן הוא מופיע בבדיקות גלריות, שם החזרה חזקה עלולה להסתיר פגם.

4. מחלקות פגמים והעלויות שלהן בחלק התחתון של הזרם

הפגמים שחשובים בתוך ראש הם מעטים וספציפיים, ואינם חולקים מספר קבלה אחד משום שההשלכות שלהם שונות. טיפול בהם כבמחלקת אחת הוא הסיבה הנפוצה ביותר לכך שמסמך בדיקה מסתיים או מחמיר מדי מכדי להריץ או רגוע מדי כדי לגלות משהו.

קרעיות עצמים זרים

הממצא השכיח ביותר והקל להבנה. קרע על פנים מושב שסתום הופך לדליפת דחיסה שמופיעה רק בבדיקת חום; קרע בגלריה חוסם זרימה ומרעיבה את המיסב. סף גילוי הוא בדרך כלל גודל תכולה בטווח של 0.25 עד 0.5 מילימטר, והחומר הוא לעתים קרובות באותו צבע כמו הקיר, ולכן תכנון האור חשוב יותר מאשר ההגדלה.

שוליים חדות בנקודות חיתוך של קידוחים צולבים

שברים נוצרים על הקיר הרחוק של הצומת, שם אין כלי שמגיע ואין ראייה בקו ישר. מדובר בפגם ייצור ולא בפגם ניקוי, ולכן שיפור המכבסה לא יסיר אותם. אם תהליך הסרת השברים אינו בשליטה, מערכת הבדיקה פשוט תדווח על אותו ממצא בכל ראש עד לשינוי בתהליך הקודם.

שריטות וסימני קיזוז על דפנות החור

אלו מצביעים על נזק עקב טיפול או בעיה בכלי, וחשיבותם תלויה במיקום. שריטה העוברת על משטח נושא היא פגם פונקציונלי; אותה שריטה על דופן גלריה לא פונקציונלית עשויה להיות קוסמטית. לכן, סיווג המודע למיקום חשוב באותה מידה כמו זיהוי.

חורי חול וספוגיות

בעיה בהזרקה שמתגלה במהלך עיבוד מכני. אין שום שינוי בפעולה של ניקוי או הסרת קוצים שיאפשר לתקן אותה, וקבלת החלטת השלכת התלושית תלויה בעובי הקיר ובאם החוסר תקינות חותך מסלול של לחץ או שמן.

זו הטענה למסדר את החסרונות במקום רק לזהות אותם. מערכת המדווחת על עצם זר, קוץ, שריטה, חריצה וספיגתיות בנפרד נותנת למישהו האחראי על תהליך הייצור משהו שניתן לפעול עליו. לעומת זאת, מערכת המדווחת רק על 'עובר' או 'נכשל' נותנת לו את שיעור הדחיות ואת הדיון.

5. בדיקה עובדת רק כאשר הניקוי נמצא בשליטה

בוחן החריץ מוצא את מה שנשאר אחרי הניקוי, ולכן שני התהליכים חייבים להיות מעוצבים יחד. ראש שמנוקה לגבול שאריות של כמה מיליגרמים ולאחר מכן נבדק יראה דפוס תקלות יציב. ראש שמנוקה ללא תשומת לב לערוצים השמניים ייצר גל של ממצאים בבדיקה הראשונה ולאחר מכן ייראה כמקבל את הסטנדרטים, מכיוון שהערוץ כבר שפך את הפסולת שלו לתוך האמבט.

הצד של הניקוי באותה בעיה מובן היטב: ניקוי המניע את החסימה מאלץ זרימה דרך הערוצים במקום סביבם, וניקוי ממוקד בלחץ גבוה מגיע לקיר הרחוק של חור צולב.

6. כתיבת קריטריוני הקבלה

תיעוד בדיקה של ראש צילינדר חייב לענות על ארבעה שאלות: מה נבדק, באיזו רזולוציה, באיזו שיעור החמצה, ובאילו זמנים. כל תיאור חסר אחד מאלו לא מאפשר לקבל או לדחות את המערכת באופן אובייקטיבי.

מטרת רזולוציה מציאותית לדפנות הערוצים היא קונטור פגם בטווח של 0.25 עד 0.5 מילימטר, כאשר הרזולוציה האופטית עדינה יותר בסדר גודל אחד כדי שסיווג יוכל לעבוד איתה. שיעורי החמצה מתחת לעשירית אחוז הינם בר השגה על קבוצת פגמים מוגדרת, אך הקבוצה חייבת להיות מוסכמת לפני בדיקת הקבלה, לא אחרי.

שאלה נפוצות

האם פרוב אחד יכול לבדוק הן מושבי שסתומים והן ערוצי שמן?

לעיתים רחוקות. קדח המושב קצר ורחב, הגלריות ארוכות וצרות, ויחס העומק-קוטר הנדרש שונה. רוב ראשי החריטה משרתים שתי תצורות על פלטפורמה אחת, עם החלפת כלים ביניהן.

האם X-ray או CT הם תחליף?

הם עונים על שאלה שונה. CT מוצא נקבוביות וחללים פנימיים בחומר; בדיקת חורים אופטית מוצאת מצבים על פני השטח ופסולת חופשית בתוך הערוצים. לסיכון בהרכבה, הראיה על פני השטח היא בדרך כלל הישירה.

איך המערכת מתמודדת עם גלרייה סגורה?

מעבר סגור אינו כולל קיר נראה לעין לבדיקה, ולכן הוא מזוהה בדרך כלל באמצעות בדיקת זרימה או לחץ ולא באמצעות בדיקה אופטית. שילוב של בדיקת זרימה עם בדיקה אופטית מכסה גם את המקרה של חסימה וגם את המקרה של שאריות.

מה קורה לתמונות?

הן מאוחסנות יחד עם מספר הסדרתי של החלק, כך שאפשר יהיה לבדוק מחדש כל ממצא מאוחר יותר. זהו ההבדל המעשי בין בדיקת ראייה אינליין לבין בדיקה באמצעות בורוסקופ: הראיות קיימות גם לאחר סיום המשמרת.

סיכום

איכות ראש הצילינדר נקבעת במקומות הקשים ביותר לראייה. חורים לישבות השסתומים, חורים למאחזים והגלריות האופייניים לאחסון שמן מכילים את הפסולת הגורמת לтеחצית דחיסה, חוסר שמן ובלאי של מסבות הציר, והם בדיוק המשטחים שבדיקה ידנית מכסה באופן פחות מהימן.

הסדר הפרקטי הוא להגדיר את הקטרים, לבחור את האופטיקה שמסוגלת לחדור אליהם, להסכים על קבוצת הפגמים ושיעור החוסרים לפני ההתקנה, ולמקם את המערכת מטה ביחס לתהליך ניקוי שמנוהל באופן מבוקר. כאשר מבצעים זאת בסדר הזה, בדיקת הקטרים מפסיקה להיות שער איכות ונהיית משוב תהליך.