Факторы, влияющие на износ деталей машин
Опубликовано: 05.09.2018
Большинство строительных машин работает в тяжелых условиях на открытом воздухе, подвергаясь воздействию атмосферных осадков, частиц пыли и грунта, а также значительным перегрузкам. Эти условия являются причинами постоянного изменения технического состояния машин и появления в них различных неисправностей.
Революция в полировке авто. Система полировки RUPES BigFoot!
Неисправности деталей машин выражаются в изменении их первоначальных форм, размеров, массы, структуры материала и его механических свойств, а также в изменении качества поверхности и в нарушении взаимного расположения деталей.
Основные факторы, определяющие скорость изнашивания машин, можно свести в три группы: конструктивные, технологические и эксплуатационные.
К конструктивным факторам относятся: размер и форма, начальные зазоры и посадки сопряженных деталей, обеспечивающие наименьший их износ; конструкция машины - соответствие геометрических форм и размеров деталей действующим нагрузкам и характеру приложения нагрузки (удары, вибрация), периодичности действия нагрузки, а также взаимодействия деталей — вид трения, скорость скольжения, смазка, поверхностные пленки, абразивы (твердость абразива, форма и размеры частиц); конструкции, обеспечивающие наивыгоднейший тепловой режим при работе сопряженных деталей; выбор материалов для изготовления сопряженных деталей и соответствие их параметров требуемой структуре и твердости чистоте обработки материала; легкость доступа для технического обслуживания и смены сборочных единиц и деталей при ремонте и т. п.
К технологическим факторам относятся: качество материалов, фактически используемых при изготовлении деталей; механическая и термическая обработка деталей.
К эксплуатационным факторам относятся: режим работы машины определяющий рабочие скорости и давление в сопряженных детатях а также продолжительность их взаимодействия; режим работы машины по времени, в частности, характер чередования запусков и останововов; температура в зоне работы машины и ее сопряженных деталей; условия эксплуатации.
Перечисленные факторы при правильном их учете и использовании в процессе конструирования, изготовления и эксплуатации машины могут снизить изнашивание ее деталей, повысить надежность и долговечность.
Для лиц, эксплуатирующих машины, важно знать влияние эксплуатационных факторов на техническое состояние машин и их работоспособность.
Основная причина неисправностей механизмов — это износ сопрягаемых деталей. Процесс изнашивания сопровождается в основном изменением размеров и формы деталей, возникновением дополнительных динамических нагрузок и вибрации, усталостью рабочих поверхностей и концентрацией напряжений, вызванных нарушением правильного положения деталей в сборочных единицах.
Нарушение взаимного расположения деталей проявляется в отсутствии центровки, соосности, параллельности и перпендикулярности осей и валов. Неисправности сопряжений в большинстве случаев происходят из-за нарушения посадок, регулировки и ослабления креплений. В подвижных соединениях нарушение посадок приводит к увеличению зазоров и появлению динамических нагрузок (ударов). Ослабление креплений приводит к увеличению динамических нагрузок, потере жесткости или к нарушению герметичности сопряжений.
Особенно большое значение имеют допускаемые в процессе эксплуатации отклонения от оптимального режима работы, в результате чего увеличиваются предусмотренные конструкцией машины давление и скорости в сочленениях машины, что ведет к усиленному износу и поломкам. Машина работать в напряженных условиях, а тем более при перегрузках, не должна, так как это ведет к ненормальной работе двигателя, трансмиссии и ходовых частей.
Для уменьшения изнашивания нужно по необходимости реже изменять скорость вращения, нагрузку и тепловое состояние двигателя.
Причинами, вызывающими ухудшение технического состояния машины и ухудшение ее эксплуатационных свойств, могут быть неквалифицированное управление машиной, неудовлетворительное ее обслуживание, воздействие окружающей среды и другие причины. Так, например, топливо, загрязненное механическими примесями, быстро засоряет фильтры. В дизельных двигателях оно вызывает усиленный износ деталей топливного насоса и форсунок. Наличие механических примесей в смазке вызывает резко увеличенную скорость изнашивания смазываемого узла. Вода, содержащаяся в бензине, способствует коррозии, ускоряет осмоление, а в зимнее время, замерзнув, может закупорить бензопроводы и прекратить подачу бензина. Вода, содержащаяся в дизельном топливе, попадая в топливную систему, быстро разрушает элементы фильтра тонкой очистки, препятствуя подаче топлива. Содержание воды в смазке также недопустимо, так как способствует коррозии деталей и смолообразованию.
На износ оказывают влияние испаряемость топлива, его коксуемость, вязкость, содержание минеральных кислот, щелочей и серы, а для бензина также детонационная стойкость.
Качество смазочных материалов, помимо отсутствия в них механических примесей, определяется маслянистостью, химической стабильностью и отсутствием кислот. Использование масел, которые могут вызвать коррозию, нежелательно для любых деталей.
Для увеличения сроков службы машин необходимы своевременная полноценная смазка и регулировка сопряжений; своевременная замена фильтрующих элементов в двигателях внутреннего сгорания; применение тех сортов смазки и топлива, которые рекомендуются инструкциями заводов; использование оптимальных режимов работы машин. Особенное значение для увеличения долговечности машины имеет правильный режим работы в начальный период после получения их с машиностроительного или ремонтного завода (обкатка), а также мастерство работы на них.
