Факторы, влияющие на техническое состояние машин. Общие за-кономерности изменения технического состояния машин

 

 

Техническое состояние и технико-экономические показатели работы ма-шин нестабильны во времени и в процессе эксплуатации претерпевают измене-ния. Эти изменения зависят от многих факторов, которые действуют не изолиро-ванно, а комплексно, находясь в сложной зависимости друг от друга Все основ-ные факторы обычно делят на три группы: конструктивные, технологические и эксплуатационные.

 

Причины возникновения неисправностей могут быть следующими:

 

а) нарушение технических условий надежности при проектировании и из-готовлении машин (конструктивные и технологические факторы);

 

7

б) износ деталей машин;

 

в) сложные (трудные) условия эксплуатации;

 

г) нарушение правил эксплуатации, технического обслуживания и ремонта машин.

 

Как бы ни была надежна машина, износ ее деталей во время эксплуатации неизбежен. При этом детали изменяют не только размеры, но и форму.

 

Износ (зазор) i растет с увеличением срока службы t детали. В нарастании износа сопряженных деталей отмечаются, как правило, три характерных периода (рисунок 1.1).

 

	i	I	II	III	С
				В
			А	α
	О
пр			di
i	н
	i		dt
	o
	i
				tпр.
		to	tэ	tав.	t
Рисунок 1.1 График нарастания износа в сопряженных деталях и ин-
тенсивности (скорости) ^di			их изнашивания
		dt

 

В первом периоде (участок ОА) износ возрастает очень быстро. Он проис-ходит, главным образом, за счет срабатывания неровностей – приработки тру-

 

щихся поверхностей деталей. Износ второго периода называют естественным (участок АВ), а его продолжительность – периодом нормальной эксплуатации t _э.

 

Износ нарастает относительно равномерно и точка В является границей наибольшего допустимого износа деталей t _м.

 

t м = t 0 + (i м – i н) tgα,

(1.1)

 

где       t ₀ - продолжительность приработки деталей;

 

8

i _м -износ,соответствующий предельному состоянию деталей; i _н -износ,соответствующий окончанию приработки деталей;

 

tgα -характеристика темпа(скорости)изнашивания деталей.

 

На темп износа в периоде t _э влияют следующие факторы:

 

а) условия работы – удельные сопротивления, характер нагрузки, относи-тельные скорости, температура и др.; свойства материалов, их соотношение и из-менчивость в работе

 

в) условие сопряжения, характер контакта и обработки материала;

 

г) вид и свойства продуктов износа, своевременность и качество техниче-ского обслуживания;

 

д) качество применяемых масел и топлива.

 

Износы третьего периода (участок ВС) называют аварийными. В этом пе-риоде износы быстро возрастают. Зазоры в сопряжениях резко увеличиваются.

 

Анализируя график износа типичных деталей, можно прийти к следующим выводам:

 

1) период нормальной эксплуатации t _э тем больше, чем меньше износ при обкатке и меньше интенсивность изнашивания во время работы сопряжений после обкатки;

 

2) знание закономерностей износа деталей позволяет определить срок необходимого восстановления исходных параметров;

 

3) нельзя допускать износ сопряженных деталей сверх определенного предела, за которым возникает отказ.

 

Под предельно допустимыми износами и нарушениями регулировок пони-мают такие величины (размеры, зазоры, давления, углы и т.п.) до достижения ко-торых сборочные единицы и детали машины работают нормально (без вмеша-тельства человека). Предельное состояние сборочных единиц (или их деталей) определяется либо невозможностью их дальнейшей эксплуатации вследствие от-каза в работе, либо экономической нецелесообразностью восстановления их ра-ботоспособности.

 

Установление обоснованных предельно допустимых износов и регулиро-вочных параметров имеет огромное народнохозяйственное значение, т.к. способ-ствует длительной безаварийной работе агрегатов, правильному и своевременно-му проведению технических обслуживаний и ремонтов, более точному определе-нию потребностей в запасных частях и сборочных единицах обменного фонда. Основными критериями являются: технический, технологический и экономиче-ский.

 

Основанием для применения технического критерия служат резкое по-вышение интенсивности изнашивания или прекращения работы механизма за известными пределами изменения величины.

 

Основанием для применения технологического критерия является изме-нение качества работы с ростом износа или нарушением регулировок. Предель-

 

9

ная величина в этих случаях зависит от допускаемого предельного отклонения качества работы.

 

Сущность экономического критерия заключается в получении наиболь-шей производительности или наименьших затрат на единицу выполненной рабо-ты. Этот критерий является наиболее общим и важным среди других. Его при-меняют во всех случаях, когда изменение величины заметно влияет на экономи-ческие показатели работы машин. Если же это влияние трудно проследить, то выбирают иные критерии. Так, например, для деталей рабочих органов сельхоз-машин главным является технологический критерий: для валов, подшипников, деталей передаточных механизмов и т.п. – технический критерий. В неясных случаях применяют несколько критериев, чтобы сравнением результатов найти решение, наиболее целесообразное и соответствующее условиям производства.

 

Общий метод нахождения предельных значений величин сводится к сле-дующему: предварительно машина проходит необходимую обкатку и создаются или имитируются нормальные условия эксплуатации. Величине, изменяющейся вследствие износа или разрегулировки, придают различные значения, (например, устанавливают разные зазоры или давления) и в зависимости от них находят ка-чественные характеристики интенсивности изнашивания деталей или изменения действия сборочной единицы, качества работы, производительности, суммарных затрат. По полученным данным строят графики. Характерные точки полученных кривых (точки перегиба, близкие к обрыву, точки максимума или минимума) со-ответствуют предельным значениям величин.