Експлуатація машин і устаткування

Перед тим як розглянути специ­фічні правила експлуатації машин, варто перелічити основні загальні правила перевірки їх перед пуском, на­гляду під час роботи і зупинки. Щоб уникнути перегрівання і прискореного спрацювання вузлів машин, перед пуском і під час їхньої роботи потрібно контро­лювати кількість (належний рівень) чис­тих мастильних матеріалів передбачених марок у системах змащення. Слід регу­лярно перевіряти чистоту фільтрів, від­стійників, справність мастилоподавальних пристроїв, кріплення і герметичність мас­тилопроводів і справність ущільнень. Узим­ку при пуску машин після тривалої пе­рерви в неопалюваному приміщенні чи на вулиці, потрібно розігрівати мастило. Перед пуском машина має бути оглянута й очищена від пилу і бруду, з неї треба видалити тверді предмети, що можуть спричинити поломки. Потрібно ретельно оглянути привідні механізми, муфти, галь­ма, а також перевірити зачеплення дета­лей, натяг ланцюгів і пасів, надійність кріплень.

Упродовж визначеного періоду маши­ну треба обкатати на холостому ходу. Під час кожної зупинки машини треба також перевірити справність усіх вузлів і з'єд­нань. У період експлуатації машини слід контролювати ступінь нагрівання вузлів тертя й інших частин, що працюють за високої температури, плавність роботи ме­ханізмів і обертових частин, характер шуму і вібрації. В окремих випадках пере­грівання вузлів машини можна усунути регулюванням подачі охолодженої води. Для попередження перевантаження елек­тродвигуна, привідних і виконавчих ме­ханізмів машини слід контролювати по­казання амперметра на холостому ходу і під час роботи. Якщо перегрівання вузла, вібрацію, ненормальний шум, ослаблен­ня кріплень та інші неполадки не можна швидко усунути під час роботи, то потріб­но зупинити машину для їх ревізії і лікві­дації.

Експлуатуючи машини і апарати, по­трібно дотримуватися правил техніки без­пеки, основними з яких є такі:

а) відгороджений всіх частин, що ру­хаються, розміщених на висоті 2 м від під­ логи чи майданчика;

б) заземлення металевих частин машин з електроприводом і справність електро­ізоляції на струмопровідних частинах;

в) наявність і справність гальмових, сиг­нальних і блокувальних пристроїв;

г) механічна міцність усіх частин та кріплень машин і апаратів, регулярна і своєчасна їхня перевірка й огляд;

д) дотримання обслуговуючим персо­налом правил зупинки і пуску устатку­ вання під час його огляду, чищення і ре­монту.

У разі виникнення сильного шуму штовхів, ударів та інших ознак аварійно­го стану машини вона має бути негайно зупинена.

12.1. Експлуатація привідних механізмів

Підшипники ковзання та кочення.

Справність підшипника під час роботи визначають за температурою його на­грівання за допомогою термометрів чи на дотик. Підшипник може перегріватися внаслідок неправильно вибраного масти­ла за в'язкістю: занадто рідке не забез­печує утворення масляного клина, а за­надто густе спричиняє нагрівання вузла, оскільки виникає підвищене тертя між ша­рами мастила. Перегрівання може почати­ся після підтягування кріплення під­шипника. При нерівномірному затягуванні болтів вкладка підшипника може пере­коситися відносно вала, тиск вала на окре­мі ділянки вкладки зростає, а це може при­звести до задирання і навіть до виплавки вкладки. Підшипник може перегріватися внаслідок спрацювання деталей або пошко­дження тіл кочення чи обойм сепараторів. Поява на робочих поверхнях подряпин, потрапляння у вузол твердих частинок (пі­щинок, волокон з мастильного ґноту та ін.) також можуть спричинити перегрівання підшипника.

Якщо підшипник ковзання перегрі­вається через великий зазор чи недостат­ню в'язкість мастила, то слід збільшити в'язкість мастила чи зменшити зазор між вкладкою і валом. Нагрівання підшипників ковзання допускається не вище ніж 65 °С. Для прискорення принращовання деталей підшипника ковзання і для зняття в про­цесі роботи подряпин до мастила додають графіт. Проте після того як перегрівання вузла припиниться, вузол потрібно проми­ти гасом і залити чистим мастилом. Якщо, незважаючи на вжиті заходи, вузол про­довжує перегріватися, то до найближчого ремонту підшипника (перетяжки, заміни вкладок тощо) слід частіше заміняти мас­тило, оскільки воно при підвищеній темпе­ратурі швидко псується. Забруднене мас­тило в підшипнику варто заміняти, проми­ваючи вузол гасом. Під час експлуатації підшипника стежать також за кріпленням кришки та корпусу і за станом ущільнень. Оглядаючи вузол підшипника, перевіряють, чи немає витікання мастила, чи справне ущільнення. Для підшипників кочення, що працюють у чистому приміщенні, при ве­ликій швидкості вала і задовільних ущіль­неннях краще застосовувати рідке мас­тило. При помірній швидкості (робота в запиленому приміщенні, немає зручного до­ступу до підшийників) застосовують кон­систентні мазі, що захищають вузол від пилу; заміняти їх можна не часто. Масти­ло наливають до центра кульки (чи роли­ка) , додають його не рідше одного разу на місяць, а повністю замінюють раз на пів­року. Підшипники можна змазувати роз­бризкуванням мастила у масляній ванні редуктора.

Консистентними мастилами (солідол, консталін УТ-1, УТ-2) наповнюють кор­пус підшипника кочення до 2/3 його об'є­му (за більшої кількості мастила вузол мо­же перегріватися); через три — шість місяців додають мастило, а через рік його цілком заміняють, промиваючи вузол бен­зином.

Під час ревізії вузлів конічних ролико­підшипників, радіально-упорних підшип­ників і вузлів, де радіальні й упорні під­шипники встановлені разом, потрібно перевірити і відрегулювати зазор, що об­межує осьове переміщення вала близько 0,1 мм. Якщо зазору немає, то підшипник може виявитися затиснутим під час на­грівання і розширення вала. При збіль­шеному зазорі відбуваються осьові уда­ри, що шкідливо позначається на стані вузла.

Пасові передачі. Вибираючи розмір паса для певного приводу, потрібно керу­ватися таким:

а) нас має відповідати параметрам пе­редачі (потужності, значенню та способу навантаження і швидкості); при переван­таженні паси буксують, стираються, швид­ко виходять з ладу;

б) розмір паса має відповідати розмі­ру шківів; чим менше відношення товщи­ни паса до діаметра меншого шківа, тим довговічніший пас. Для відповідальних

Таблиця 12.1. Відношення товщини паса до діаметра шківа

відношення товщини паса а до діаметра d меншого шківа (табл. 12.1).

Ширину плоского паса вибирають тро­хи меншою за ширину шківа. Для шківів завширшки до 125 мм ширина паса має бути меншою приблизно на 10 мм, а для шківів завширшки від 125 до 250 мм ши­рина паса має бути меншою на 25 мм.

Щоб уникнути частого регулювання на­тягу нового плоского паса після установ­лення, його слід попередньо витягнути. Для цього зшитий кінцями пас надягають на два шківи, один із яких установлюють на високій опорі, а до другого підвішують такий вантаж, що забезпечує нормальне напруження 3 Н/мм² в пасі. Пас витягують протягом трьох діб. Якість з'єднання кінців паса має забезпечити стійку, плавну і довговічну його роботу.

Найкраще з'єднання виходить при склею­ванні кінців паса. Технологія склеюван­ня для прогумованих пасів і конвеєрних стрічок однакова. Для того щоб надати з'єднанню плоских пасів належної пгучкості, у стиках кінців при накладанні залишають проміжки завширшки близько 1 мм. Мета­леві з'єднувачі забезпечують швидке і на­дійне зрощування кінців плоского паса. Проте внаслідок поштовхів пасові пере­дачі, обладнані цими з'єднувачами, швид­ко спрацьовуються.

Під час установлення та експлуатації пасів слід дотримуватися певних правил.

1. Натяг паса має бути достатнім для того, щоб у процесі роботи він не витягав­ся і не буксував. Занадто сильний натяг призведе до швидкого спрацювання паса. Орієнтовно в прогумованому і шкіряно­му плоскому пасах напруження від попереднього натягу 8_{0 має бути 1},₈ Н/мм^{2, у} клинових пасах — 2 Н/мм "

Натяг паса визначають так: до середи­ни стрічки підвішують вантаж G масою 5...10 кг (рис. 12.1), аякщо вісь передачі має великий кут нахилу, то стрічку відтя­гають динамометром і за його показання­ми визначають навантаження на стрічку паса.

Запишемо рівняння рівноваги сил, при­кладених до середини паса, проектуючи їх на вертикальну вісь:

£Y= 2F_osina-G =0. Для малих значень кута а маємо зіпа «1;§сх= ///,

деf— прогин паса; / — відстань від точ­ки дотику паса і шківа до вантажу. Тоді

Проте значення початкового натягу, що допускається,

Г_о = 5₀5,

де 5 — площа поперечного перерізу паса. Підставляючи F_o у попередню форму­лу, дістанемо

25₀5/у/_=а Звідси

⁰ 2/5'

Якщо значення 50 занадто велике або мале, то натяг паса потрібно відрегулю­вати.

Рис. 12.1. Перевірка натягу привідного паса

2. Пас має бути встановлений так, щоб торець стику з'єднання не набігав на шків під час роботи.

3. Клиновий пас має щільно притиска­тися до бічних стінок жолоба шківа, не виступаючи на його поверхню.

4. За пасом має бути забезпечений регу­лярний технічний догляд. Періодично пас і шків треба очищати від пилу: прогумо­вані плоскі та клинові паси слід оберігати від нафтових мастил, що руйнують гуму. Мастила видаляють ганчіркою, змоченою в бензині, а пас протирають сухою ганчір­кою. Час від часу паси потрібно промива­ти мильною водою.

У разі тривалого простою устаткування паси знімають зі шківів і здають на збе­рігання. Прогумовані паси мають зберіга­тися в сухому і теплому приміщенні осто­ронь від опалювальних приладів. Якщо прогумований пас був на морозі, то перед розкочуванням чи розпрямленням його потрібно нагріти до кімнатної температу­ри, оскільки за низької температури гума стає крихкою.

Ланцюгові передачі. Щоб ланцюг у передачі працював нормально, без обривів і перевантажень приводу внаслідок не­правильного набігання спрацьованих ла­нок на зірочки, потрібно, щоб виконували­ся певні умови експлуатації передачі.

1. Середні площини ланцюгових зіро­чок мають збігатися.

Провисання веденої стрічки ланцю­га має бути нормальним. При великому провисанні стрічки ланцюг працює з вібра­цією й ударами, тому прискорюється його спрацювання. При надмірному натягу ланцюг також більше спрацьовується, оскільки ланки його не можуть зайняти правильне положення між зубами зірочки. Для перевірки провисання ланцюга на зірочки ставлять рейку і у центрі рейки вимірюють лінійкою стрілу провисання. Якщо кут а нахилу осі передачі менший 30°, то треба, щобf-0,02L, де І — міжцен-трова відстань. Провисання збільшується в міру спрацьовування ланцюга. Щоб змен­шити його, ланцюг натягують, переміщую­чи одну із зірочок з валом і підшипниками або видаляючи частини ланок.

3. Періодично варто перевіряти віднос­не збільшення середнього кроку ланцю­га, що визначається за формулою

де L — довжина відрізка ланцюга (35 — 50 ланок); п — кількість ланок у стрічці ланцюга.

Під час перевірки середнього кроку лан­цюг натягують вантажем, масу якого (у кілограмах) беруть від 0,08 t^{2 д} (t — крок ланцюга, мм).

Відносне збільшення середнього кро­ку в результаті спрацьовування ланцюга визначається з рівняння, %,

де L — довжина ланцюга до спрацюван­ня; V — довжина ланцюга за тієї самої кількості ланок після спрацювання.

Якщо величина At перевищує значен­ня, зазначені в табл. 12.2, то ланцюг по­трібно замінити.

Відносне збільшення кроку ланцюга можна визначити і без зняття його із зіро-

Таблиця 12.2. Гранично допустиме збільшення кроку ланцюга At

чок. Для цього між сусідніми роликами забивають клини у кількох місцях і у кож­ному місці обчислюють крок спрацьова­ного ланцюга за формулою

де L — відстань між зовнішніми поверх­нями розклинених роликів; db_{d 2} — Діа­метри цих роликів.

З отриманих значень t' обчислюють

середнє ї = Цг~ і визначають відносне збільшення кроку ланцюга

і

де t — крок неспрацьованого ланцюга; п — кількість вимірювань.

4. На частково спрацьовані зірочки не слід одягати нові ланки ланцюга.

5. Потрібно забезпечити правильне і достатнє змащення ланцюга. Труднощі змащення полягають у тому, що масло чи мастило у процесі роботи можуть прони­кати через вузькі зазори між деталями ланцюга до місць найбільшого спрацю­вання — до шарнірів, причому відцентро­ ва сила зміщує мастило з ланцюга.

Ланцюгові передачі змащують за допо­могою краплинної, ґнотової чи ручної мас­лянок, а при великих швидкостях ланцю­га (більше ніж 12 м/с) — зануренням у масляну ванну.

Рідке мастило потрібно подавати на внутрішню частину ланцюга, щоб під дією відцентрової сили воно переміщалося че­рез деталі і змащувало їх. В'язкість мас­тила вибирають залежно від швидкості

Таблиця 12.3. Залежність в'язкості мастила від питомого тиску

ланцюга і питомого тиску в його шарні­рах. Так, для швидкості від 1 до 5 м/с залежно від тисків у шарнірах має бути така в'язкість мастила (табл. 12.3).

У цих межах швидкості ланцюга Ґно­това чи краплинна маслянка має подава­ти на ланцюг 4... 10 крапель за хвилину.

При змащенні передачі консистентним мастилом ланцюг попередньо промивають у гасі, просушують, а потім занурюють у ванну з мастилом, нагрітим до температу­ри ЗО.. .40 °С. Шарніри ланцюга приводять­ся в рух, щоб мастило краще проника­ло в зазори між деталями. Змазаний лан­цюг підвішують так, щоб з нього стекло зайве мастило. Після загуснення мастила ланцюг установлюють на місце й екс­плуатують протягом 120... 180 год. Залеж­но від умов роботи передачі застосовують такі консистентні мастила: за підвищеної вологості — солідол, або прес-солідол; за температури до 100 °С — консталін, а за температури понад 100 °С — консталін з домішками графіту (10... 12 % ).

Зубчасті передачі. Нагляд за зубчас­тими передачами під час експлуатації полягає в перевірці стану передачі, спра­цьованості зубів, шуму під час роботи, нагрівання закритої передачі й у своєчас­ному змащенні.

Для закритих зубчастих передач най­характернішим спрацюванням є втомле­не викришування. На початку експлуата­ції (у період припрацювання) через не­повний контакт і місцеві перенапруження поверхневих шарів зуба на ньому з'явля­ються ушкодження; після припрацювання зубів їхня поява і розвиток припиняють­ся. Надалі у разі порушення зчеплення шестерень (унаслідок нерівномірного спра­цювання підшипників і деформації кор­пусу передачі) може знову розвиватися втомлене викришування. Якщо не усуну­ти його причини (ремонтом і регулюван­ням редуктора), то в результаті прогресу­ючого викришування зубів вони можуть поламатися. Коли розвиток втомленого викришування зубів припинено, потрібно шабером заокруглити краї найбільших ра­ковин і регулярно спостерігати за місця­ми утворення пітингу.

Заїдання зубів відбувається при вели­ких питомих навантаженнях на них, пога­ному змащенні чи за високої температури. Для того щоб його усунути, у тихохідних передачах застосовують більш в'язке мас­тило. Ймовірність заїдання значно змен­шується при нормальній пригінці зубів під час ремонту.

Наволокування, чи зсув металу до верх­ньої частини зуба, спостерігається при роз­риві плівки мастила гострими кромками зубів або внаслідок недостатньої в'язкості мастила. Для його усунення треба збіль­шити стійкість масляної плівки, тобто під­вищити в'язкість мастила.

Стирання зубів — спрацювання, ти­повіше для відкритих зубчастих передач, що працюють у запиленому середовищі. Воно підсилюється при поганій первинній пригінці зубів, недостатній чистоті оброб­лення їхніх поверхонь, недостатньому змащенню і малому зазорі між зубами.

Більшість зазначених дефектів та інших причин спрацювання зубів можна знай­ти, прослуховуючи редуктор: для редук­тора, що працює нормально, характерний глухий шум, який збільшується в періоди збільшення швидкості; металевий скрегіт і деренчливий звук свідчать про порушення зчеплення, наявність гострих кромок на го­ловках зубів, перекручування профілю зубів; стукіт у передачі виникає при ви­кришуванні й значному спрацюванні зубів. Через визначені проміжки часу, що зале­жать від умов роботи передачі (від 1 до б міс), потрібно робити ревізію редукто­ра. Для цього треба зняти кришку, пере­вірити деталі і вузли, усунути дрібні де­фекти, перевірити чи замінити мастило.

Закриті зубчасті передачі(редуктори) можна змащувати двома способами: зану­ренням зубчастих коліс у масляну ванну; подачею мастила струменем за допомо­гою циркуляційної системи і спеціальних сопел чи перфорованих трубок.

При зміщуванні зубчастих коліс у мас­ляній ванні вони мають бути занурені в

мастило на глибину від 3/4h до h (к — ви­сота зуба), але не менше ніж на 10 мм. Мастило доливають до вказаного рівня через 1—2 тижні. Перевищення його рів­ня спричиняє спінення мастила, погіршен­ня властивостей, а також збільшує витра­ти енергії на збовтування. Нормальна тем­пература в зубчастих редукторах за температури 20 °С в приміщенні має бу­ти 50...60°С. Передачі в редукторі зма­щують мастилом найбільшої в'язкості для того, щоб редуктор не перегрівався.

Нормальна робота відкритих зубчастих передач характеризується помірним шу­мом, без помітного биття і заїдання, а та­кож викришування зубів. За порушення зчеплення в передачі виникають ненор­мальний шум і вібрація. Причиною пору­шення зчеплення може бути спрацюван­ня опор чи валів, ослаблення кріплень і зсув опорних підшийників. Унаслідок цьо­го змінюється міжцентрова відстань, пере­дача починає працювати з перекосом чи з великими зазорами між зубами.

Відкриті передачі змащують, як правило, консистентними мастилами, переважно гра­фітним мастилом, а при невеликих пито­мих навантаженнях на зубці — солідолом, прессолідо лом.

Для черв'ячних передач найхарактер­нішими дефектами є спрацювання зубів колеса і витків черв'яка, що значно при­скорюється за неправильного розміщен­ня їхніх осей. Спрацювання відбувається внаслідок того, що між робочими поверх-

Таблиця 12.4. Вибір мастила залежно від умов роботи черв'ячної передачі

нями черв'яка і черв'ячного колеса ство­рюється не рідинне, а граничне тертя. То­му для змащення цих передач найкра­ще застосовувати мастила найбільшої в'яз­кості, але такі, щоб редуктор не перегрі­вався. Рівень мастила в редукторі при ниж­ньому положенні черв'яка має бути таким, щоб черв'як наполовину занурював­ся в мастило. У верхньому положенні черв’яка черв'ячне колесо має занурюватися _в мастило на (1,5...2)А (А - висота зуба колеса). Мастило для черв'ячної передачі орієнтовно вибирають за такими даними (табл. 12.4).