Неисправность внутреннего шруса: Внутренний ШРУС: признаки поломки и диагностика

Поломки внутреннего ШРУСа: как понять?

Владельцы транспортных средств с полноприводным и переднеприводным управлением довольно часто сталкиваются с проблемами, касающихся ШРУСов. Само понятие автомобильный ШРУС подразумевает под собой шарниры равных угловых скоростей. В кругу автомобилистов такие узлы еще принято называть «гранатами». Несмотря на то, что проблемы с этой частью автомобиля случаются довольно часто, далеко не все автомобилисты в силах определить точно подобное нарушение по имеющимся на автомобиле признакам. В этом полезном материале, как раз, и будут рассказаны распространенные причины и признаки износа автомобильного внутреннего ШГРУСа.

Признаки неисправности ШРУСа: как определить?

Изготавливается данный элемент автомобиля, как правило, из высокопрочных материалов. Именно поэтому в большинстве своем этот элемент выходит из строя не так часто. Однако в некоторых случаях признаки неисправности элемента могут возникать даже на автомобилях с небольшим пробегом. Точно сказать почему происходит так довольно сложно, однако есть несколько моментов, которые могут поспособствовать такому неприятному явлению. Самыми распространенными причинами выхода из строя ШРУСа могут стать:

1. Быстрое передвижение по дорогам;
2. Наличие дефектов в пыльнике, благодаря которым грязь и пыль будут попадать в устройство;
3. Быстрый износ элемента ввиду его низкого качества или заводского брака;
4. Недостаточное количество смазки в элементе.

Поскольку автомобильный ШРУС, как и любая другая деталь автомобиля имеет свои особые свойства, то при  их изменении можно будет с уверенностью говорить о неисправности элемента. В большинстве случаев проблемы возникают по вине недостаточной его смазки, из-за чего элемент собственно и начинает раньше положенного срока выходить из строя. Для того, чтобы транспортное средство поехало, шарниру необходимо передать соответствующее усилие на колеса. При этом в обязательном порядке будет изменяться угол между полуосями.

Со временем зазор  между трущимися деталями становится больше, соответственно это приводит к образованию люфта и появлению дополнительного шума. Именно поэтому одним из наиболее характерных признаков неисправности ШРУСа считается наличие характерного хруста, которые издают шарики, в тот момент, когда они проходят по его канавкам. Отчетливо этот неприятный звук слышен в процессе кручения рулевого колеса или прирезком наборе скорости.

Другие признаки обнаружение неполадки

Чтобы точно определить неисправности с внутренним ШРУСом, необходимо пристальное внимание обратить, прежде всего, на то, не появились ли рывки во время ускорения или старта автомобиля с места. Если подобные признаки уже есть на автомобиле, то можно с точностью сказать, что элемент неисправен и должен немедленно быть заменен. Кроме этого, так сложилось, что конструктивными особенностями внутреннего ШРУСа предусмотрено совершать вращение вала от коробки передач. Как правило, внешний ШРУС начинает выходить из строя первым, потому как на него приходится большая нагрузка.

Для распознавания неполадок с ним автовладельцу необходимо всего лишь повернуть руль до упора в сторону и поехать. Поскольку в этот момент угол между осями будет максимальным, то при наличии неполадок обязательно появится характерный хруст. Он и будет свидетельствовать о неисправности элемента.

На этом видеоролике будет подробнее описан один из признаков, свидетельствующих о выходе из строя ШРУСа:

Опубликовано: 19 сентября 2018

Симптомы неисправности внутреннего шарнира

Автор: Trip | 2020-11-09

ШРУС может стать источником серьезных неприятностей для автолюбителей.

Если во время поворота авто слышен хруст и стук, то начинающий водитель может растеряться, не понимая причину появления этих звуков.

Мне пришлось столкнуться с такой проблемой и сейчас я поделюсь своим опытом в ее решении.

Конструкция внутреннего ШРУСа

Полное название этого механизма – шарнир равных угловых скоростей. Он является важным элементом конструкции авто и предназначен для передачи движения на колеса. Особенность ШРУС заключается в том, что они способны передавать крутящий момент между валами, расположенными под углом. Каждое колесо оснащено внутренним и внешним шарниром. Сегодня мы поговорим о первом механизме.

В автомобиле он предназначен для компенсации движения подвески в вертикальном направлении. В отличие от внешнего, внутренний ШРУС отличается более низкой подвижностью и способен поворачиваться на угол не более 20 градусов. Основными элементами механизма являются:

• внешний корпус или стакан;
• трипод;
• пыльник;
• полуось.

Наиболее важным элементом среди них является трипод, представляющий собой трехлучевую вилку. На каждом из лучей смонтированы ролики полусферической формы. Вращаются они на подшипниках игольчатого типа. Благодаря этому устройство способно работать с высоким КПД. Если в ШРУС есть смазка, то механизм сможет работать в широком температурном диапазоне и высоких нагрузках.

Чтобы внутрь конструкции не попадала грязь, на шарнире установлен пыльник. Это этот элемент конструкции вышел из строя, то рекомендуют не откладывать его замену. В противном случае ресурс работы ШРУС может существенно сократиться.

Признаки износа внутреннего ШРУСа

Симптомов неисправности шарнира может быть достаточно много. Наиболее распространенными среди них являются:

• естественный износ устройства;
• низкое качество изготовления детали и заводской брак;
• нарушение правил монтажа механизма;
• недостаточное количество либо полное отсутствие смазки;
• из-за разрыва пыльника внутрь устройства попала грязь:
• агрессивный стиль вождения, частая езда с вывернутыми колесами на высокой скорости;
• низкое качество дорожного покрытия;
• различные повреждения подвески.

Если возникли проблемы со ШРУС, то водитель начнет слышать характерный хруст.

Как определить неисправность внутреннего ШРУСа?

Проверить работоспособность шарнира можно несколькими способами. Во время набора скорости при прямолинейном движении появляется небольшая вибрация. Как только машина начинает набирать скорость, и двигатель раскручивает кардан с холостого хода, в автомобиле появляется легкая вибрация.

Похожее ощущение возникает при езде с кривыми дисками. Однако при неисправности шарнира руль остается на месте и не раскачивается.

Во время движения по неровной поверхности слышны щелчки. Так как признаки поломки внутреннего шарнира наиболее явно проявляются при максимальных углах работы, то для диагностики состояния механизма наилучшим образом подойдет неровная площадка. Поочередно наезжайте правым и левым колесом на ямы. Когда колесо опускается ниже уровня кузова, то появятся посторонние шумы в виде щелчков.

Когда задняя часть авто перегружена, возможен хруст. С этим способом диагностики все предельно понятно: загрузив багажник, начинайте прямолинейное движение. Когда ось поврежденного ШРУСа прогнется, то будет слышен хруст.

Неисправный внутренний ШРУС: последствия

Некоторым водителям удается эксплуатировать авто с поврежденным шарниром длительное время. Однако я не рекомендую затягивать с ремонтом. Чтобы обеспечить высокий уровень безопасности движения, автовладельцы должны следить за состоянием своего транспортного средства.

Вполне очевидно, что если ШРУС уже поврежден, то продолжение его эксплуатации привет к еще большему износу. В результате может потребоваться замена не только шарнира, но и других деталей. В самых запущенных случая можно столкнуться со следующими проблемами:

1. Повреждение КПП. Если подшипники внутреннего шарнира рассыпается, то металлическая стружка может попасть в картер КПП. Там она смешается с маслом и превратится в абразивный материал, способный быстро повредить шестерни.
2. Заклинивание механизма. Шарнир может прекратить вращаться. Если в это время авто движется с высокой скоростью, то последствия могут оказаться самыми серьезными.
3. Разрыв полуоси либо вала. В этой ситуации движение не будет передаваться на колеса, и машина останется стоять.

Рекомендую периодически проверять состояние пыльника шарниров. Если своевременно обнаружить повреждения этого элемента конструкции, то можно предотвратить выход из строя шарнира. Я осматриваю ШРУС через каждый 10 тысяч километров пробега. Для визуального осмотра и возможной замены пыльника либо смазки, много времени не потребуется.

0 0 голоса

Рейтинг статьи

Разрушение изолирующего соединения для катодной защиты

Электрическая изоляция в трубопроводах или трубопроводах происходит, когда происходит одно из следующих событий:

• Соединение из разнородного металла находится в присутствии электропроводящей жидкости.

• Переход от подземного к надземному участку катодно-защищенного трубопровода происходит при заземлении надземного участка в какой-либо точке.

• Требуемый ток катодной защиты (CP) ограничен для защиты конструкции и достижения нужного уровня поляризации.

Описание различных устройств, которые можно использовать для достижения электрической изоляции, можно найти в другом месте. ¹ Выбор конкретного изолирующего устройства зависит, среди прочего, от механических сил, воздействующих на линию, ограничений по давлению и ремонтопригодности.

Монолитные изолирующие муфты (MIJ) представляют собой один из видов изолирующих устройств. По сути, MIJ состоит из пары коротких отрезков трубы; один расширен по периферии стволом, перекрывающим другой. Две секции изолированы друг от друга неметаллическими материалами, которые удерживаются и удерживаются на месте за счет больших сжимающих усилий, зафиксированных сваркой, заклиниванием или обжатием, и герметизированы под давлением. У этих устройств есть преимущества, например, они не содержат резьбовых компонентов; они собираются на заводе, что снижает риски, связанные с установкой; и они разработаны и изготовлены в соответствии с нормами и спецификациями трубопроводов.

MIJ являются сложными элементами, поскольку они объединяют ряд материалов с различными свойствами, в частности, сталь, эластомеры, эпоксидную смолу, армированную стекловолокном (GRE), и покрытия. Свойства всех этих материалов необходимо учитывать при производстве и сборке MIJ, и соответствие их свойств рабочей области имеет первостепенное значение для обеспечения хороших характеристик. В недавнем документе были рассмотрены требования, которые необходимо выполнить для обеспечения надлежащей работы MIJ. ² К ним относятся ограничения, связанные с изолирующими устройствами, которые в основном связаны с высокой степенью обеспечения качества/контроля качества (ОК/КК), требуемой во время строительства, сборки и установки, с учетом различных используемых материалов.

Потеря герметичности в MIJ была связана с выходом из строя уплотнительного кольца при сжатии, растрескиванием пружин под напряжением, слишком прочными сварными швами, низкими показателями обеспечения/контроля качества при изготовлении MIJ и конструктивными недостатками, когда электроизоляционный лист используется одновременно в качестве компонент изоляции и как критический компонент уплотнения. ³ Другие возможные причины связаны с разрушением герметика из-за применения изолирующего соединения при температуре, превышающей расчетную рабочую температуру. ⁴

Неисправности, связанные с правильно спроектированным MIJ, также могут быть вызваны шунтированием тока из-за повреждения внутреннего покрытия, например, в результате скребковых операций или истирания покрытия, когда происходит образование песка с добываемой жидкостью.

В этой статье описывается расследование утечки, которая произошла на подземной нефтепроводе с трехслойным полипропиленовым покрытием всего через семь месяцев после ввода в эксплуатацию системы CP. Утечка была обнаружена в положении «6 часов», примерно в 1 м ниже по потоку от изолирующего соединения, на приемном конце нефтеперекачивающей линии.

24-дюймовый монолитный изолирующий стык был установлен над землей в горизонтальной плоскости и изготовлен из холоднотянутой бесшовной (CDS) углеродистой стали (CS) (ASTM A106 ⁵ ) с изолирующими прокладками из стеклопластика (марки G10). -G11). ⁶ Уплотнение состояло из эластомерного материала, подходящего для выполнения указанных расчетных условий.

Искрогасители установлены поперек обоих изолирующих муфт, расположенных на концах трубопровода.

Секция трубы, соответствующая незащищенной стороне MIJ, была разрезана в продольном направлении, чтобы можно было наблюдать за внутренней поверхностью (рис. 1 и 2).

Визуальный осмотр внутренней поверхности показал:

• Внутреннее покрытие было в хорошем состоянии и простиралось до 90 см с каждой стороны соединения.

• Секция с несколькими ямками, распределенными по дуге окружности между положениями от 4 до 5 и от 7 до 8 часов на полосе, ограниченной концом внутреннего покрытия и кольцевым сварным швом, соединяющим изолирующее соединение с трубой CDS сторона (рис. 3), где яма для проникновения была расположена в положении «6 часов», в 30 мм ниже по течению от покрытия. Распределение ямок простиралось до ~ 1 м участка с покрытием, а количество, а также глубина ямок исчезали по мере увеличения расстояния, сходясь к положению «6 часов» (рис. 1 и 2). Все ямки имели цилиндрическую форму, более отчетливую по мере уменьшения их количества.

• Коррозионное повреждение на границе сталь/диэлектрический материал, на стороне CDS (незащищенной) MIJ между положениями «4 часа» и «8 часов», со сквозной коррозией толщины трубы (рис. 3). Утечки в этом месте не наблюдалось, что было связано с геометрией MIJ.

Лабораторные испытания металлических образцов, отобранных с обеих трубных секций, показали, что химические и механические свойства соответствуют требованиям ASTM D709 ^.7 Металлографическое исследование сварных соединений выявило микроструктуры, соответствующие адекватной технологии сварки. Результаты испытаний на твердость для различных зон сварного шва оказались ниже 245 HV 10, что соответствует требованиям к работе в серокислых средах. ⁸

Обзор результатов испытаний на колебания, проведенных во время ввода в эксплуатацию, не выявил каких-либо нарушений изоляции.

Обсуждение

Техническим проектом рассмотрен добываемый многофазный флюид с содержанием воды 29%. Удельное сопротивление воды 5 Ом·см было оценено на основе содержания хлоридов 13,1%, измеренного в пластовой воде. ⁹ В соответствии с передовым техническим опытом для электрической изоляции требуется изолирующая катушка.

Обзор литературы показал, что существует несколько методологий расчета требуемой длины секции трубы с внутренним покрытием для предотвращения перемыкания тока с незащищенной на защищенную сторону MIJ. Принятая в отрасли передовая практика основана на эмпирической корреляции между удельным сопротивлением электролита и диаметром трубы ¹⁰ для определения необходимой длины катушки. Эту практику сравнивали с альтернативными моделями, основанными либо на модели электрического затухания, применяемой к внутренней стороне трубы ¹¹ , либо на модели, основанной на электрохимической модели, учитывающей активационную поляризацию и большое перенапряжение на стальной поверхности.

Применяя передовой инженерный опыт, предполагаемая длина катушки составила 73 м, модель на основе затухания обеспечивала требуемую длину внутреннего покрытия изолирующего соединения 8,7 м, а модель на основе электрохимии требовала длину покрытия 38 м. Общая длина изолирующего соединения с нанесенным внутренним покрытием составила 1,8 м (0,9по 0 м в каждую сторону). Как показало сравнение этого значения с предыдущими расчетами, независимо от используемой модели, MIJ не был спроектирован должным образом, и ожидалось, что ток будет перекрывать MIJ, вызывая коррозию, наблюдаемую ниже по потоку от участка MIJ с покрытием (незащищенный). сторона). Коррозия, наблюдаемая сразу за секцией с внутренним покрытием на незащищенной стороне MIJ, была вызвана током, протекающим между незащищенной и защищенной сторонами через внутреннюю проводящую среду, что является хорошо известным явлением.

Ступенька, возникающая в результате проплавления корня шва, связанного с низким расходом жидкости, способствовала полукольцевому распределению точечной коррозии выше по потоку монтажного сварного соединения и слиянию распределения точечной коррозии ниже по потоку от сварного шва.

Значительная степень коррозии также наблюдалась на границе раздела сталь/изолирующий материал на незащищенной стороне изолирующего соединения, что указывает на нарушение зазора между неметаллическим материалом и лицевой стороной стали, что привело к потере изоляции в этом площади, еще больше уменьшая длину изоляции. Нарушение изоляции на границе сталь/неметалл из-за попадания электролита могло произойти в результате:

• Напряжения изгиба, вызванные неправильной установкой изолирующего соединения. На самом деле осмотр изолирующего соединения, когда он еще был установлен на трубопроводе, показал, что он был установлен неправильно. Согласно рекомендациям изготовителя, он должен был быть установлен в опоре трубы, чтобы избежать изгибающих моментов. Отсутствие опоры создавало импульс, вызванный гравитацией, вызывая напряжение в уплотнительном кольце и/или изолирующих элементах, что способствовало электрическому контакту в этом месте.

• Растягивающие или изгибающие напряжения, приложенные к монолитному изолирующему стыку, вызванные короблением линии.

• Недостаток/отсутствие покрытия на границе металл-полимер или герметизирующего покрытия, нанесенного на внутреннюю поверхность для надлежащей герметизации изолирующего материала.

• Повреждение уплотнительного кольца или изолирующего элемента из-за плохого качества изготовления, особенно чрезмерного или неравномерного радиального сжатия или чрезмерного нагрева неметаллических элементов во время сварочных работ.

• Плохая конструкция или качество изготовления неметаллической смолы. В данном случае температура стеклования эпоксидной смолы была очень близка к ее расчетной температуре, что в конечном итоге способствовало отказу из-за ухудшения диэлектрических свойств соединения и создания электрического пути через MIJ.

О повреждении, наблюдаемом на этом стыке, еще не сообщалось в литературе, хотя оно оказывает прямое влияние на характеристики изолирующего соединения, уменьшая изолированный участок на половину изолированного пути (поскольку он имеет одинаковое внутреннее покрытие на обе стороны). Потеря изоляции на границе раздела изолирующего материала, вероятно, произошла из-за изгибающих напряжений или коробления трубопровода, что привело к уменьшению уже недостаточно спроектированного участка трубы с покрытием, увеличению количества тока CP, шунтирующегося через изоляцию, и, следовательно, высокая скорость коррозии стали.

Наблюдение течи в трубе, а не в самом изолирующем стыке, оправдано геометрией и общей толщиной стали в месте MIJ. Исходя из геометрических соображений, распределение коррозии в положениях 4 и 8 часов на незащищенной (анодной) стороне MIJ, рядом с изоляционным материалом, предполагает уровень воды внутри трубы, соответствующий ~20% участка трубы. Особенности коррозии, наблюдаемые в этих местах, можно объяснить тем, что часть тока, переносимого электролитом по трубе, разряжается в этом месте, увеличивая локальную плотность анодного тока.

Если бы утечка тока была зафиксирована ранним сбором данных CP; например, при испытании изолирующего соединения четырехточечным методом его воздействие на незащищенную сторону трубы непосредственно за секцией с внутренним покрытием могло быть обнаружено в процессе эксплуатации с помощью ручного ультразвукового сканирования толщины (УЗ) нижней половины трубы. Коррозию, наблюдаемую в самом MIJ, гораздо сложнее обнаружить, и для этого требуется квалифицированный оператор УЗК.

Выводы

Неисправность в результате коррозии из-за утечки тока через защищенную и незащищенную стороны монолитного изолирующего соединения. Это было вызвано несовершенной конструкцией ГРП и электрическими свойствами добываемых флюидов. Напряжения, приложенные к MIJ, и неадекватная спецификация материала для неметаллической смолы, используемой в изоляционном материале, были факторами, способствовавшими этому.

Необходимо уточнить проектный расчет длины изолирующей катушки, так как существующие модели дают довольно разные результаты. Передовая инженерная практика должна учитывать такие вопросы, как:

• Недостаток места для реализации требуемой длины катушки.

• Ограничение использования катушек из углеродистой стали с внутренним покрытием, длина которых превышает длину трубы, поскольку внутреннее покрытие сварных швов представляет собой проблему для современного уровня технологии.

• Некоторые эксплуатирующие компании не разрешают использование GRE, установленного над землей, что создает дополнительную проблему для номинального давления и/или температуры.

Ссылки

1 NACE SP0286-2007, «Электрическая изоляция катодно-защищенных трубопроводов» (Хьюстон, Техас: NACE International, 2007).

2 М. Моника и др., «В защиту монолитного изолирующего соединения», КОРРОЗИЯ 2017 г., документ №. 8993 (Хьюстон, Техас: NACE, 2017 г.).

3 К. Деринг и др., «Монолитные изоляционные соединения: возможное слабое звено в целостности трубопровода», КОРРОЗИЯ 2014, документ №. 3989 (Хьюстон, Техас: NACE, 2014).

4 ADNOC Onshore, неопубликованные результаты, 2018 г.

5 ASTM A106, «Стандартные технические условия на бесшовные трубы из углеродистой стали для эксплуатации при высоких температурах» (West Conshohocken, PA: ASTM International, 2018).

6 NEMA LI 1-1998 (R2011), «Промышленные ламинированные термореактивные изделия» (Росслин, Вирджиния: Национальная ассоциация производителей электрооборудования, 2012 г.).

7 ASTM D709, «Стандартные технические условия для многослойных термореактивных материалов» (West Conshohocken, PA: ASTM, 2017).

8 NACE MR0175/ISO 15156, «Нефтяная и газовая промышленность. Материалы для использования в средах, содержащих H ₂ S, при добыче нефти и газа» (Хьюстон, Техас: NACE, 2015).

9 API RP 45, «Рекомендуемая практика анализа воды нефтяных месторождений» (Вашингтон, округ Колумбия: Американский институт нефти, 1998).

10 Шелл ДЭП 31.40.30.39.

11 Дж. Л. Брази, «Dimensionnement d´une Manchette Isolante—Etude Theorique», частное сообщение, 1980 г.

Процессы электрохимической защиты , 3-е изд. (Хьюстон, Техас: Gulf Professional Publishing — Elsevier, 1997).

Включите JavaScript для просмотра комментариев с помощью Disqus.

Распространенные причины выхода из строя компенсатора трубы

Перейти к содержимому

Предыдущий Следующий

Подобно герметичной пружине, компенсаторы труб достаточно гибкие, чтобы допускать их перемещение и расширение. Без этих жизненно важных деталей трубы и шланги стали бы жертвами значительных повреждений, таких как трещины и разрывы при различных давлениях.

Тем не менее, неисправный компонент также может быть причиной поломки системы.

Тем не менее, вот распространенные причины выхода из строя компенсатора трубы.

Неправильная конструкция

Большинство компенсаторов имеют особую конструкцию, соответствующую их функции. Если производитель не знает об осевых, боковых и угловых перемещениях при работе системы, он может предложить вам компонент с неправильным дизайном.

Изготовитель должен иметь знания о материалах, наиболее подходящих для выдерживания высоких температур, чтобы обеспечить долговечные компенсаторы для системы.

Неправильная установка

Неправильно установленные компенсаторы также увеличивают риск поломки. Несоосность внутренних вкладышей часто приводит к обратному направлению потока и не обеспечивает надлежащей защиты от необходимых механических повреждений.

Коррозия

Коррозия присутствует внутри и снаружи. Вы можете избежать выхода из строя компенсатора, регулярно очищая и промывая систему трубопроводов после прохождения хлоридов через компоненты.