Предельный износ деталей машин

Установление срока службы деталей строительных машин основано на определении предельного износа и интенсивности изнашивания. Для различных деталей количественные характеристики изнашивания неоднозначны. Установление предельно допустимых износов представляет сложную технико-экономическую проблему, от решения которой зависит своевременность замены деталей и ремонта машин, а также выбор способа их восстановления.

Для установления предельно допустимых износов деталей и сопряжений строительных машин необходимо исходить из трех основных критериев: технического, технологического (качество выполняемой машиной работы) и экономического. При этом следует иметь в виду, что каждый из них может быть применен для установления предельно допустимого износа любой детали, любого сопряжения. Однако в качестве критерия для деталей определенных сборочных единиц и частей машины в зависимости от их назначения следует принимать лишь один критерий. Остальные два будут иметь вспомогательный или контрольный характер.

Детали передач всех машин и детали рабочих органов грузоподъемных машин должны передавать крутящий момент и усилия. Значит, основным условием работоспособности следует признать их техническое состояние. Критерием установления предельных износов этих деталей будет технический.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Технологический критерий предельных износов применяется для тех деталей, от которых зависит качество обрабатываемой поверхности или продукта.
Предельные износы режущих граней инструмента, деревообрабатывающих машин, арматурных и металлорежущих станков, рабочих органов штукатурных и окрасочных агрегатов, бетоноотделочных машин и других деталей следует определять по технологическому критерию.

Экономический критерий применяется для оценки износов рабочих органов землеройных, бетоносмесительных и других машин. В этом случае показателями экономического критерия могут быть фактическая производительность машины, стоимость ремонтных работ и эксплуатационных материалов, отнесенных к единице продукции.

Определим предельные значения износа некоторых сопряжений деталей.

Соединения типа вал — подшипник. Как указывалось ранее, жидкостное трение в подшипнике возможно только при условии, когда толщина смазочного слоя соответствует определенной величине.

Неравномерный износ обычно испытывает одна из деталей соединения. Например, в соединении, приведенном на рис. 12, вследствие неизменности направления приложенной силы подшипник претерпевает односторонний износ, вращающийся вал изнашивается равномерно.

При постоянной нагрузке износ подшипника будет сосредоточен лишь в области угла, составляющего примерно 90… 120°. В пределах этого угла износ будет неравномерным, увеличивающимся в направлении к точке А. Даже в условиях жидкостного трения в моменты пуска и остановки вала подшипник будет в большей мере срабатываться в нижней части. Этот процесс в итоге приводит к тому, что вал вырабатывает в подшипнике гнездо несколько меньшей кривизны по сравнению с собственной.

Таким образом, в данном соединении одновременно с ростом зазора будет увеличиваться искажение геометрической формы подшипника — его овализация.

Возрастающая овализация подшипника, измеряемая как наибольшая разность между двумя взаимно перпендикулярными диаметрами, изменит сечение слоя масла, уменьшит гидродинамическое давление и приведет к изменению вида трения. Этот износ, соответствующий прекращению жидкостного трения, и следует считать предельным.

Состояние, соответствующее предельному искажению

Рис. 1. Схема износа подшипника

Для соединений, работающих в условиях полужидкостного трения, решающим фактором, определяющим допустимое искажение формы детали, будет предельный зазор.

Соединения типа плунжер — гильза. По мере износа соединений такого типа уменьшается плотность посадки, при этом возрастает утечка жидкости через зазоры. В этом случае предельный износ может быть определен непосредственным измерением зазора, который определяется из условия предельно допустимой утечки газов или жидкости, выраженной в процентах по объему цилиндра.

Цепи. Втулочно-роликовые цепи при работе вытягиваются вследствие износа шарниров цепи. В результате этого шаг цепи становится больше шага звездочки, и работа передачи нарушается. Значительное увеличение шага может привести к возрастанию нагрузки на зубья звездочек и соскакиванию цепи. Поэтому за предельный износ цепи считают такой, при котором дальнейшее увеличение шага цепи нарушит зацепление.

Для тихоходных стальных зубчатых колес (У К атегория: — Ремонтирование строительных машин

Общие понятия и определения. Критерии предельного износа.

Лекция 4.

Предельные и допускаемые износы деталей

И механизмов машин.

Общие понятия и определения. Критерии предельного износа.

Определение предельно-допустимых износов аналитическим и графическим методами.

Предельные износы основных базовых деталей и деталей механизмов передач.

Общие понятия и определения. Критерии предельного износа.

Предельный износ — износ, соответствующий предельному состоянию изнашиваемого изделия или его составной части.

Предельное состояние изделия — состояние изделия, при котором его дальнейшее применение по назначению недопустимо или нецелесообразно, либо восстановление его исправного или работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.

Допускаемый износ — максимальный износ элемента (сопряжения) изделия, при котором возможно его безопасное использование в течение последующего ремонтного цикла.

Допустимый износ — износ, при котором изделие соответствует нормативным требованиям безопасности.

Скорость изнашивания — отношение величины износа к интервалу времени, в течение которого он возник.

Интенсивность изнашивания — отношение величины износа к обусловленному пути, на котором происходило изнашивание, или объему выполненной работы.

Предельный износ по параметрам безопасности должен устанавливаться для деталей или их сопряжений, подверженных износу при регламентированных в нормативной документации условиях эксплуатации и связанных непосредственно или функционально с параметрами или характеристиками безопасности изделий. Предельный износ по параметрам безопасности должен быть установлен в государственных стандартах и (или) конструкторских документах на размеры или сопряжения элементов изделия. В нормативной и (или) технической документации должны быть указаны мероприятия или действия, которые должны осуществлять эксплуатирующие или ремонтные организации при достижении предельных износов, а также методы и способы их определения. Значения предельного износа, являющиеся параметрами безопасности изделия, должны быть доведены до сведения потребителя и указаны в сопровождающей изделие документации.

В зависимости от вида и функционального назначения изделия за критерии предельного износа принимают:

— начало резкого возрастания интенсивности изнашивания элементов машин, связанных с безопасностью;

— самовыключение или самовключение изделия (например, из-за износа торцевой поверхности зубчатых колес коробок передач);

— предельно допустимое снижение прочности изнашиваемой детали (например, износ и обрыв проволок канатов грузоподъемных устройств, из-за изнашивания толщины зуба у основания зубчатого устройства);

— выходящее за пределы допустимого влияние износа отдельных деталей сопряжения на параметр безопасности изделия;

— износ элементов зубчатых, цепных и других передач, крепежных элементов, вызывающих шум и вибрацию на месте оператора;

— возникновение триботехнических отказов, связанное с уменьшением силы трения до уровня ниже допустимого, заедание, заклинивание механизмов (например, износ по толщине накладок фрикционных тормозов и муфт, приводящий к уменьшению силы трения, а, следовательно, и силы удерживания грузов или машины на уклонах и т.п.);

— нарушение кинематического взаимодействия деталей (например, чрезмерное увеличение динамических нагрузок на элемент или группу элементов вследствие износа подшипников и перекоса валов);

— изменение или невозможность выполнения изделием заданных приводящих к нарушению безопасности (например, схождение цепи со звездочки вследствие износа шарниров и вытяжка).

При установлении критериев предельного износа конкретного изделия следует учитывать следующее:

— в результате износа может происходить скачкообразное изменение состояния изделия, приводящее его в опасное состояние для человека или окружающей среды (заклинивание механизма, поломка деталей и т.п.);

— в процессе изнашивания имеется зона интенсивного возрастания износа, приводящего к росту вибраций, шума, выделению загрязняющих веществ;

— процесс износа за время эксплуатации не имеет экстремальных зон; опасные воздействия изнашивания проявляются после достижения предельного износа.

При установлении предельного износа составных частей изделия следует учитывать влияние изнашиваемого элемента:

на работоспособность самого элемента;

на параметр безопасности изделия в целом;

на работоспособное состояние других элементов, влияющих на параметр безопасности изделия.

Для деталей с поверхностным упрочнением предельный износ не должен превышать глубины упрочненного слоя.

Интенсивность нарастания износа деталей и изменение зазоров подвижных сопряжений в зависимости от продолжительности работы происходят с определенной закономерностью. Почти для всех деталей, подверженных изнашиванию, закон нарастания износа имеет вид кривой, представленной на рисунке 13. Типовая кривая износа, несет три явно выраженных участка.

Износ на участке I кривой ОА₁ характеризуется быстрым нарастанием износа ОК за сравнительно малый период работы ОА. Он выражает начальную работу сопряжения — период приработки деталей. Износ и степень интенсивности изнашивания в этот период во многом зависят от качества поверхности деталей, условий смазки и нагрузки. С увеличением шероховатости рабочей поверхности, а также с увеличением нагрузки в начальный период работы износ деталей значительно повышается. Участок II кривой А₁В₁, наибольший по протяженности, характеризует нормальную работу детали или сопряжения. За время нормальной эксплуатации АВ износ деталей нарастает постепенно, часто с небольшой равномерной интенсивностью, и увеличивается на небольшое значение КК₁. Износ на этом участке носит название естественного износа. Его значение во многом зависит от условий эксплуатации, а также от своевременности и качества проводимого технического обслуживания. Участок Ш за точкой B₁ характеризуется интенсивным нарастанием износа деталей и резким увеличением зазоров в сопряжениях. Работа сопряжений с износами деталей, превышающими значение ОК₁, как правило, сопровождается нарушением условий смазки, перегревом деталей, появлением шумов и стуков и часто заканчивается аварийным разрушением. Такие износы называют предельными. Детали с предельными износами требуется восстановить или заменить.

Зная закономерность (кривую) нарастания износа детали или увеличение зазора сопряжения, можно легко определить предельные и допускаемые износы деталей или зазоры сопряжения. Например, при измерении размера детали во время ремонта износ ее оказался равным ОМ Отложив это значение на оси ординат, из точки М проводят прямую, параллельную оси абсцисс, до пересечения с кривой износа в точке Б₁, и опускают перпендикуляр на ось абсцисс. Если отрезок времени БВ равен или больше межремонтного периода, то такой износ считают допускаемым.

При допускаемом износе данное сопряжение может нормально работать еще целый межремонтный срок. Значение допускаемого износа всегда будет расположено на участке А₁В₁, кривой износа.

В случае наступления предельного износа дальнейшая нормальная работа данного сопряжения в течение очередного межремонтного периода невозможна, иначе произойдет авария. Значение предельного износа также расположено на участке А₁В₁, кривой износа вблизи точки В₁.

Рисунок13. Типовая кривая нарастания износа деталей.

На производстве предельно допустимые износы (или зазоры в сопряженных деталях) устанавливаются техническими условиями на ремонт машины и указываются в технологии ремонта. Этими данными пользуются при выбраковке деталей в процессе ремонта машины.

Предельный износ деталей машин

Установление срока службы деталей строительных машин. Продление ресурса подшипников, муфт, торцевых уплотнений. Основные технические оценочные показатели долговечности деталей. Соблюдение установленной системы технического обслуживания и ремонтов.

Рубрика	Транспорт
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	03.04.2018
Размер файла	35,2 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Предельный износ деталей машин

Предельный износ — это износ, соответствующий предельному состоянию изнашивающегося изделия. Основными признаками приближения предельного износа являются увеличение расхода топлива, снижение мощности, снижение прочности деталей, т.е. дальнейшая работа изделия становится технически ненадежной и экономически нецелесообразной. При достижении предельных износов деталей и соединений их полный ресурс исчерпывается, и необходимо принимать меры для его восстановления.

Установление срока службы деталей строительных машин основано на определении предельного износа и интенсивности изнашивания. Для различных деталей количественные характеристики изнашивания неоднозначны. Установление предельно допустимых износов представляет сложную технико-экономическую проблему, от решения которой зависит своевременность замены деталей и ремонта машин, а также выбор способа их восстановления.

Для установления предельно допустимых износов деталей и сопряжений строительных машин необходимо исходить из трех основных критериев: технического, технологического (качество выполняемой машиной работы) и экономического. При этом следует иметь в виду, что каждый из них может быть применен для установления предельно допустимого износа любой детали, любого сопряжения. Однако в качестве критерия для деталей определенных сборочных единиц и частей машины в зависимости от их назначения следует принимать лишь один критерий. Остальные два будут иметь вспомогательный или контрольный характер.

Детали передач всех машин и детали рабочих органов грузоподъемных машин должны передавать крутящий момент и усилия. Значит, основным условием работоспособности следует признать их техническое состояние. Критерием установления предельных износов этих деталей будет технический.

Технологический критерий предельных износов применяется для тех деталей, от которых зависит качество обрабатываемой поверхности или продукта. Предельные износы режущих граней инструмента, деревообрабатывающих машин, арматурных и металлорежущих станков, рабочих органов штукатурных и окрасочных агрегатов, бетоноотделочных машин и других деталей следует определять по технологическому критерию.

Экономический критерий применяется для оценки износов рабочих органов землеройных, бетоносмесительных и других машин. В этом случае показателями экономического критерия могут быть фактическая производительность машины, стоимость ремонтных работ и эксплуатационных материалов, отнесенных к единице продукции.

Определим предельные значения износа некоторых сопряжений деталей.

Соединения типа вал — подшипник. Как указывалось ранее, жидкостное трение в подшипнике возможно только при условии, когда толщина смазочного слоя соответствует определенной величине.

Неравномерный износ обычно испытывает одна из деталей соединения. Например, в соединении, приведенном на рис. 12, вследствие неизменности направления приложенной силы подшипник претерпевает односторонний износ, вращающийся вал изнашивается равномерно.

При постоянной нагрузке износ подшипника будет сосредоточен лишь в области угла, составляющего примерно 90… 120°. В пределах этого угла износ будет неравномерным, увеличивающимся в направлении к точке А. Даже в условиях жидкостного трения в моменты пуска и остановки вала подшипник будет в большей мере срабатываться в нижней части. Этот процесс в итоге приводит к тому, что вал вырабатывает в подшипнике гнездо несколько меньшей кривизны по сравнению с собственной.

Таким образом, в данном соединении одновременно с ростом зазора будет увеличиваться искажение геометрической формы подшипника — его овализация.

Возрастающая овализация подшипника, измеряемая как наибольшая разность между двумя взаимно перпендикулярными диаметрами, изменит сечение слоя масла, уменьшит гидродинамическое давление и приведет к изменению вида трения. Этот износ, соответствующий прекращению жидкостного трения, и следует считать предельным.

Состояние, соответствующее предельному искажению

Рис. 1. Схема износа подшипника

Для соединений, работающих в условиях полужидкостного трения, решающим фактором, определяющим допустимое искажение формы детали, будет предельный зазор.

Соединения типа плунжер — гильза. По мере износа соединений такого типа уменьшается плотность посадки, при этом возрастает утечка жидкости через зазоры. В этом случае предельный износ может быть определен непосредственным измерением зазора, который определяется из условия предельно допустимой утечки газов или жидкости, выраженной в процентах по объему цилиндра.

Цепи. Втулочно-роликовые цепи при работе вытягиваются вследствие износа шарниров цепи. В результате этого шаг цепи становится больше шага звездочки, и работа передачи нарушается. Значительное увеличение шага может привести к возрастанию нагрузки на зубья звездочек и соскакиванию цепи. Поэтому за предельный износ цепи считают такой, при котором дальнейшее увеличение шага цепи нарушит зацепление.