ОЭГМиО. Эксплуатация стадия жизненного цикла изделия (машины), на которой реализуется, поддерживается и восстанавливается его качество. Эксплуатация изделия включает в себя в общем случае использование по назначению, транспортирование, хранение, техническое обслуживание и ремонт.
 Скачать 1.8 Mb.
|
|
Абразивное изнашивание – механическое изнашивание материала в результате в основном режущего или царапающего действия на него твердых частиц, находящихся в свободном или закрепленном состоянии. Гидроабразивное (газоабразивное) изнашивание - абразивное изнашивание в результате действия твердых частиц, взвешенных в жидкости (газе) и перемещающихся относительно изнашивающегося тела. Эрозионное изнашивание - механическое изнашивание в результате воздействии потока жидкости и (или) газа. Гидроэрозионное (газоэрозионное) изнашивание - эрозионное изнашивание в результате воздействия потока жидкости (газа). Кавитационное изнашивание - гидроэрозионное изнашивание при движении твердого тела относительно жидкости, при котором пузырьки газа захлопываются вблизи поверхности, что создает местное повышение давления или температуры. Усталостное - механическое изнашивание в результате усталостного разрушения при повторном деформировании микрообъемов материала поверхностного слоя. Примечание. Усталостное изнашивание может происходить как при трении качения, так и при трении скольжения. Изнашивание при фреттинге - механическое изнашивание соприкасающихся тел при малых колебательных относительных перемещениях. Изнашивание при заедании - изнашивание в результате схватывания, глубинного вырывания материала, переноса его с одной поверхности трения на другую и воздействия возникших неровностей на сопряженную поверхность. Окислительное изнашивание - коррозионно-механическое изнашивание, при котором основное влияние на изнашивание имеет химическая реакция материала с кислородом или окисляющей окружающей средой. Изнашивание при фреттинг-коррозии - коррозионно-механическое изнашивание соприкасающихся тел при малых колебательных относительных перемещениях. Электроэрозионное изнашивание - эрозионное изнашивание поверхности в результате воздействия разрядов при прохождении электрического тока. Коррозия – разрушение металлов вследствие химического или электро-химического взаимодействия их с коррозийной средой. В соответствии с ГОСТ 5272 – 68 по характеру проявления и условиям протекания различают 37 видов коррозии. При коррозионных повреждениях деталей изменяется внешний вид детали, а металл превращается в окислы или гидраты окислов. На одной детали часто может встречается несколько видов износа. Вид изношенной поверхности позволяет судить об условиях изнашивания. Так, образование вырывов и налипших частиц металла, беспорядочное скопление впадин и выступов на поверхности трения свидетельствует о малых скоростях скольжения трущихся поверхностей и больших удельных давлениях. Появление чередующихся надрывов, заметное пластическое трение металла, царапины свидетельствуют о больших скоростях скольжения трущихся поверхностей и повышенных удельных давлениях. Истирание материала происходит в результате перемещения одной детали относительно другой вследствие шероховатости (микронеровности) их поверхностей, препятствующие скольжению одной поверхности детали по другой и оставляющие на них следы взаимного износа. Следовательно, изнашивание - процесс разрушения и отделения материала с поверхности твердого тела и накопления его остаточной деформации при трении, проявляющийся в постепенном изменении размеров и формы тела. Свойство материала оказывать сопротивление изнашиванию в определенных условиях трения, оцениваемое величиной, обратной скорости изнашивания или интенсивности изнашивания, называют износостойкостью. Для характеристики процесса изнашивания пользуются следующими показателями. Абсолютный износ - абсолютное изменение размеров, объема или массы изношенной детали; при этом различают линейный, объемный и весовой износ. Относительный износ - износ, выраженный в процентах или в долях еди-ницы относительно износа другой детали, принятой за эталон. Размерный износ - линейный износ, измеренный в заданном направлении, определяемом служебными качествами детали или обусловленный удобством измерения. Предельный износ - максимальная величина износа, при достижении которой дальнейшая эксплуатация изделия считается недопустимой по техническим или экономическим показателям работы. Количественными характеристиками процессов изнашивания являются скорость, темп и интенсивность изнашивания. Скорость изнашивания V — отношение абсолютного значения износа к интервалу времени, в течение которого он возник:  где ∆L, ∆d, ∆Q - величины износа детали, км, мкм, г; t — время изнашивания, ч. Различают мгновенную и среднюю скорости изнашивания. Темп изнашивания - отношение абсолютного износа детали к единице выработки машины. Например, линейный износ деталей экскаватора к его выработке в м3. Интенсивность изнашивания i (мм/км) - отношение абсолютного износа ∆h к пути трения ℓ  Скорость изнашивания деталей также зависит от конструктивных, технологических и эксплуатационных факторов. Закономерности изнашивания, меры предупреждающие износ в сопряженных деталях горных машин и оборудования Для разработки мероприятий по предупреждению и уменьшению ско-рости изнашивания необходимо знать закономерности нарастания износов. Имеющиеся в этом направлении исследования позволяют полагать, что износ нарастает равномерно, пропорционально времени работы машины. На рис. 2.4 дана кривая нарастания износа подвижного сопряжения работающей в установившемся режиме машины. Кривая имеет I, II и III участки, характеризующие периоды работы сопряжения деталей.  Рис. 2.4 – Кривая износа I - период приработки; II - период нормальной работы; III - период прогрессирующего износа и аварийных поломок; SH - нормальный (заводской) зазор, необходимый для образования масляного клина; Sпр - зазор в конце приработки; Sпр.доп - предельно допустимый зазор. Первый период характеризуется постепенным понижением скорости изнашивания, которая во втором периоде изменяется незначительно, а в третьем периоде в результате действия ряда факторов (увеличение зазора, недостатка смазки и т.д.) она резко возрастает. Основным периодом работы сочленения является второй период и его стремятся увеличить. Продолжительность (Т, ч) второго периода определяют по формуле  где tg - величина, характеризующая интенсивность износа сопряжения (определяется экспериментальным путем при замерах величины износа). Процесс износа сопряжения детали протекает при одновременном действии большого количества различных факторов, знание которых необходимо для правильной эксплуатации машин. В зависимости от полноты разделения смазкой трущихся поверхностей деталей различают следующие виды трения скольжения: жидкостное, полужидкостное, граничное, полусухое и сухое. При жидкостном трении трущиеся поверхности полностью разделены сплошным слоем смазочного материала. Так, если зазор между подшипниками и валом заполнить смазкой и валу сообщить вращательное движение, то возникнет явление всплывания вала в подшипнике, т. е. разделение трущихся поверхностей слоем смазки. Протекание износа во времени, кривые износа. Для того чтобы определиться с количественной характеристикой процесса изнашивания, необходимо знать какие существуют периоды изнашивания и чем они характеризуются. Процесс изнашивания является характеристикой времени и зависит от физико-механических свойств материала, из которых изготовляют детали. Но не зависимо от свойств материала характеристика изнашивания имеет практически одинаковый вид и представляет собой кривую изнашивания, на которой видно 3 явных периода:  Период переработки характеризуется большим количеством отказов. Период нормальной работы сопряжения за достаточно большой промежуток времени значение незначительно. 2 период еще называют установившимся, носит линейный характер, и величина будет зависеть от угла наклона , который характеризует износостойкость материалов, из которых изготовляют детали. Период износовых отказов. По этому графику определяется 2 важных величины, которые характеризуют эксплуатационные характеристики машины. 1)  - предельное состояние. 2)  .Работа деталей в машине сопровождается непрерывным во времени процессом изнашивания трущихся поверхностей, который может быть представлен в виде условной кривой износа , имеющей три четко выраженных зоны. Зона І характеризует начальную работу сопряжения, т. е. период приработки сопряженных деталей. При t= 0 существует начальный зазор  , определяемый видом посадки и точностью сборки (монтажа). Изнашивание трущихся поверхностей в этот период происходит интенсивно, так как новые детали имеют поверхности со значительными макро и микронеровностями, а, следовательно, и небольшую площадь соприкосновения. В процессе приработки эти неровности сглаживаются, увеличивается фактическая площадь контакта и уменьшается скорость изнашивания. Продолжительность приработки зависит от качества поверхности трения, режима работы сопряженных деталей и их смазки. В точке А, соответствующей износу сопряжения, заканчивается процесс приработки.В зоне ІІ (период tэ) изнашивание происходит сравнительно медленно и равномерно, износ называют естественным. Износ Идр , соответствующий точке Б, называют допустимым. При нем ресурс детали не исчерпан, деталь сохраняет работоспособность, а величина износа намного меньше предельного значения. Зона ІІІ характеризует период форсированного изнашивания, когда появляются качественные изменения процесса изнашивания за счет накопившихся количественных микроповреждений в предыдущем периоде. Эксплуатация в этот период становится опасной и может привести к аварии, т. е. полной потере работоспособности машины. Точка В на кривой выражает предельные величины износа Ипр, при котором детали подлежат восстановлению или выбраковке. Коэффициент жидкостного трения, для хорошо смазанных поверхностей находится в пределах 0,003…0,010. При полужидкостном трении, занимающем промежуточное положение между жидкостным и граничным трениями, масляный слой несет основную нагрузку, но не предохраняет полностью трущиеся поверхности от контакта, так как слой масляной пленки меньше, чем шероховатость этих поверхностей. Полужидкостное трение встречается часто в горных машинах, имеющих грубо обработанные поверхности скольжения, малые скорости их движения, большие зазоры в сопряжениях. При граничном трении трущиеся поверхности разделены слоем смазки толщиной менее 10 мкм. При этом на поверхностях образуется прочная адсорбированная пленка, уменьшающая удары микровыступов и предохраняющая их от сухого трения. Для получения такой пленки необходима хорошая маслянистость смазки и высокое качество обработки поверхностей. При полусухом трении адсорбированная пленка частично разрушается и наблюдается смешанное трение (граничное и сухое). Разрушению пленки в значительной степени способствует попадание в смазку частиц горной породы и т. д. Полусухое трение сопровождается интенсивным износом деталей, и для его уменьшения необходимо регулярно следить за качеством и режимом смазки машин. При сухом трении между трущимися поверхностями смазка совсем отсутствует или находится в незначительном количестве. Этот вид трения используется в тормозах, муфтах, при движении колесных пар по рельсам. Сухое трение сопровождается наибольшим износом деталей машин. Замедление процесса износа деталей машин может быть достигнуто следующими методами: соответствующим подбором материалов; использованием деталей, изготовленных ковкой и штамповкой; правильным выбором способов механической и термической обработки; соблюдением режимов смазки; защитой сопряжений от вредного влияния внешней среды (пыли, влаги). Виды и причины разрушения деталей горных машин и оборудования. |