实验一  零件隐伤检验
一、实验目的
1.了解零件隐伤的检验方法;
2.掌握磁力探伤的方法、原理和工艺过程。
⒊ 掌握汽车零件隐伤的主要特点;
二、实验仪器及用品
便携式磁力探伤仪:CTL—AB型    1台;干磁粉:Fe3O4          1盒;
有裂纹汽车零件  曲轴、连杆、自制隐伤零件1件;
三、实验指导
磁粉擦伤工序包括预处理、磁化、施加磁粉(或磁悬液)、检查、退磁和后处理等。
1.预处理
    (1)消除零件表面的油污、铁锈等。干法探伤时零件表面应充分干燥,使用油磁悬液时零件上不应有水分。
    (2)有非导电覆盖层的零件,必须通电磁化时,应将其清除干净。
    2.磁化
    零件磁化时应根据其所用材料的磁性能、零件尺寸、形状、表面状况以及可能的缺陷情况确定检验的方法。磁场方向和强度、磁化电流的大小等。
    将照明电压形成40V交流输出电压。针对不同隐伤,探伤仪提供不同电流来改变磁场强度。因而设有强、中、弱档。其中电流强度分别为17.5A、10A、6.5A。为防止零件退磁困难,选用电磁铁而不用永磁铁对零件磁化,磁铁有蹄形和圆形两种。
    磁粉探伤的方法一般分为两种,即连续磁化法和剩余磁场法。前者是一种零件磁化和缺陷的显示同时进行的方法。后者利用零件被磁化后的剩磁来检查其表面(层)的缺陷。剩余磁场法适用于材料的剩余磁感应强度高的零件,而连续磁化法适用于各种铁磁性材料制成的零件。
    3.显示
    磁化后即可向零件被检表面施加磁粉或磁悬液显示其缺陷。采用干法时,施加干粉的装置须能以最小的力将呈均匀雾状的干磁粉施加于被磁化零件的表面,并形成薄而均匀的粉末覆盖层。采用湿法时,通常用软管和喷嘴将磁悬液施加到零件表面上。
    磁粉施加后在零件上的铁粉被吸附而形成磁痕处,便是显示的缺陷处。应做好标记。
    4.退磁
    退磁的目的是使零件内的剩磁减少到不妨碍使用的程度。退磁就是将零件置于交变磁场中,并使磁场的幅值由大到小逐渐降到零。将其剩余磁场退掉,其方法是将零件以电流逐渐减小的电流线圈中慢慢退出,也可向零件直接通以逐渐减小的电流,并重复进行2—3次。
    用交流电磁化的零件,可用交流电也可用直流电退磁,而用直流电磁化的零件,只能用直流电退磁。用直流电退磁时应不断改变电流的方向,以获得交变的退磁磁场。
    5.后处理
    零件探伤完毕后应进行后处理。如用油磁悬液检查可用汽油或煤油等溶液去除掉零件上残存的磁粉。
四、实验要求:
⒈汽车零件隐伤的主要特点;
⒉影响磁力探伤检查汽车零件隐伤效果的因素有哪些;
五、实验建议
六、教师成绩评定
实验二 轮胎动平衡的检验
车轮不平衡的危害:将引起车轮上下跳动和横向振摆。这不仅影响了汽车的行驶平顺性、乘坐舒适性和操纵稳定性,使车辆难以控制,而且也影响了汽车行驶的安全性。此外,还因加剧了轮胎及有关机件的磨损和冲击,缩短了汽车使用寿命,增加了汽车运输成本。
    一、车轮不平衡检测原理
    1.静不平衡
离车式  安装在特制平衡心轴或平衡机转轴上的车轮,如果不平衡,在自由转动状态下,其不平衡点只有处于最下面的位置才能保持静止状态,而配重平衡后则可停于任一位置。利用这一基本原理,即可测得车轮的静不平衡质量和相位。
2.动不平衡
离车式  以硬支承平衡机为例,由于其转轴支承装置刚度大,固有振动频率高,振幅小,因而车轮的惯性力可忽略不计。车轮不平衡所产生的离心力是以力的形式作用在支承装置上的,只要测出支承装置上所受的力或因此而产生的振动,就可得到车轮的不平衡量。电测式车轮平衡机检测原理如图所示。图中m1、m2为车轮不平衡质量,F1、F2为对应的离心力,NL、NR为左右支承测得的动反力。该测量法的测量点在支承处,不平衡的校正面在轮辋边缘,它们存在动平衡关系。根据力的平衡条件得联立求解得。
可以看出,不平衡点质量产生的离心力仅与支承处的动反力及尺寸a、b、c有关。支承处的动反力或因此而引起的振动,可以通过相应传感器变成电信号后测出,各位置尺寸中c是常汽车大修
数,a、b可通过测量后输入运算电路的方法得出。因此,通过运算即可根据动反力确定出车轮两个校正面上的离心力,再根据离心力确定出两个校正面上的平衡量。
    二、离车式车轮动平衡机及使用方法
    1.结构简介
目前应用最多的是硬式二面测定车轮动平衡机。
组成:驱动装置、转轴与支承装置、显示与控制装置、制动装置、机箱和车轮防护罩。
驱动装置一般由电动机、传动机构等组成,可驱动转轴旋转。转轴由两个滚动轴承支承,每个轴承均有一能将动反力变为电信号的传感器。转轴的外端通过锥体和大螺距螺母等固装被测车轮。驱动装置、转轴与支承装置等均装在机箱内。车轮防护罩可防止车轮旋转时其上的平衡块或花纹内夹杂物飞出伤人。制动装置可使车轮停转。近年来生产的车轮动平衡机,其显示与控制装置多为微机式,具有自动诊断和自动调校系统,能将传感器送来的电信号通过微机运算、分析、判断后显示出不平衡量及相位。为了使显示的不平衡量恰是轮辋边缘所加平衡块的质量,还必须将测得的轮辋直径d、轮辋宽度b和轮辋边缘至平衡机机箱的距离口(
轮辋外悬尺寸),通过键盘或选择器旋钮输入微机才行。
    2.使用方法
离车式车轮动平衡机的使用方法如下:
⑴清除被测车轮上的泥土、石子和旧平衡块。
⑵检查轮胎气压,视必要充至规定值。
⑶根据轮辋中心孔的大小选择锥体,仔细地装上车轮,用大螺距螺母上紧。
⑷打开电源开关,检查指示与控制装置的面板是否指示正确。
⑸用卡尺测量轮辋宽度b、轮辋直径d(也可由胎侧读出),用平衡机上的标尺测量轮辋边缘至机箱距离a,再用键入或选择器旋钮对准测量值的方法,将a、b、d值输入指示与控制装置中去。为了适应不同计量制式,平衡机上的所有标尺一般都同时标有英制和公制刻度。
⑹放下车轮防护罩,按下起动键,车轮旋转,平衡测试开始,微机自动采集数据。
⑺车轮自动停转或听到“笛”声按下停止键并操纵制动装置使车轮停转后,从指示装置读取车轮内、外不平衡量和不平衡位置。
⑻抬起车轮防护罩,用手按箭头方向慢慢转动车轮。当指示装置出现两相对箭头时停止转动。在轮辋的内侧或外侧的上部(时钟12点位置)加装指示装置显示的该侧平衡块质量。内、外侧要分别进行,平衡块装卡要牢固。
⑼安装平衡块后有可能产生新的不平衡,应重新进行平衡试验,直至不平衡量<5g(0.3oz),指示装置显示“00”或“OK”时才能满意。当不平衡量相差10 g左右时,如能沿轮辋边缘左右移动平衡块一定角度,将可获得满意的效果。平衡过程中,实践经验越丰富,平衡速度越快。
    ⑽测试结束,关闭电源开关。
    三、几点说明
⑴离车式车轮动平衡机的主轴固定装置的支架上装入精密的位移传感器和易碎裂的压电晶体传感器,因此严禁冲击和敲打主轴或传感器支架。
⑵在检修车轮动平衡机时,传感器的固定螺栓不得松动。因为这一螺栓不是一般的紧固件,需要由它向传感晶体提供必要的预紧力,当这一预紧力发生变化时,电算过程将完全失准。
⑶车轮动平衡机的平衡重也称配重,通常有卡夹式和粘贴式两种类型。卡夹式配重适用于轮辋有卷边的车轮。对于铝镁合金轮辋,因无卷边可夹,可使用粘贴式配重。标准的平衡重有两种系列。一种系列以盎司(oz)为基础单位,分为9档。其中,最小为0.5oz(14.2g),最大为6oz(170.1 g)。另一种以克(g)为基础单位,分14档。其中最小为5 g ,最大为80 g,配重的最小间隔为5 g。因此过分苛求车轮动平衡机的精度和灵敏度并无太大的实际意义。特殊情况下,如高速小轿车和赛车,可使用特制的平衡重块。
⑷必须明确车轮动平衡机的机械系统和电算电路,都是针对正常车轮使用条件下平衡失准或轻微受损但仍能使用的车轮而设计的,对因交通事故而严重变形的轮辋或胎面大面积剥离的车轮是不能上机进行平衡检测的。一方面不平衡量过大的车轮旋转时的离心力可能损伤车轮动平衡机的传感系统,另一方面超值的不平衡力可能溢出电算范围而使仪器自动拒绝工作。
⑸当不平衡量超过最大配重时,可用两个以上配重并列使用。但这时要注意因多个配重占用较大的扇面会使其有效质量低于实际质量。
⑹一般情况下,离车式车轮动平衡机或就车式车轮动平衡机都是分别各自使用的。但对高速行驶的汽车车轮而言,如果用离车式车轮动平衡机平衡后再装在车上行驶时,仍会出现不平衡现象。因此,使用离车式车轮动平衡机平衡车轮后,最好能再用就车式车轮动平衡机进行校对。
四、实验分析:
影响轮胎动平衡检验的因素有哪些;
五、实验建议:
六、教师成绩评定:
实验三 汽车典型零件磨损检验
一、实验目的:
⒈掌握汽车典型零件(气缸孔、曲轴)耗损规律;
⒉掌握检测工具(量具)的使用、调整;
⒊掌握汽车零件检验的方法;
二、实验仪器:
⒈气缸体:BJ492Q            1个;⒉曲轴:  BJ492Q                1个;
⒊V  型  铁:              2个;⒋外径百分尺:50~75 X 0.01        1把;
⒌内径千分尺:50~160 X0.01  1把;⒍磁性表座                        1个;
⒎百分表头                  1个;
三、实验内容及步骤
⒈气缸磨损的检验
衡量气缸磨损检验的指标是圆度和圆柱度误差。我国规定气缸磨损后圆柱度误差达到0.175~0.250mm或圆度误差达到0.050~0.063(以其中磨损最大的一个气缸为准)作为衡量汽车发动机是否应进行大修的主要依据之一。因此气缸磨损检验主要是测量其圆度和圆柱度误差。
    气缸磨损检验通常使用量缸表进行。具体测量方法和步骤如下:
    ⑴调整测杆长度  根据被测气缸的直径选择合适的测量接杆及固定螺母旋入表杆下端。调整接杆长度,使其与活动测杆的总长度同被测气缸直径相适应。即使其测量范围能包含该缸套的最大和最小磨损缸径。
    ⑵校正量缸表的尺寸。将外径百分尺校准到被测气缸的标准尺寸并使伸缩杆有2mm左右的压缩行程。使指针对正零位。
    ⑶将量缸表的测杆伸入到气缸孔的上、中、下三个部位进行多次测量,分别量出这三个部位的最大和最小磨损量并纪录下来。
    上部:第一道活塞环在上止点位置所对应的气缸壁或略下处;
    中部:活塞上下止点中间位置;
    下部:气缸孔下边缘处向上10~20mm处;
    为达到测量的准确性应注意使量缸表的直杆处于垂直于气缸轴线的位置。为此测量某一位
置缸径时,应在该缸径所在的纵向平面内摆动量缸表,表盘指针顺时针摆转到极限位置刚要回动时即表明量缸表直杆已垂直于所测量气缸孔圆截面。