Тема 2. Износ деталей оборудования.
Л-4. Классификация повреждений. Виды износа оборудования перекачивающих станций и способствующие им факторы. Предупреждение износа деталей оборудования при эксплуатации насосных и компрессорных станций магистральных трубопроводов.
Виды неисправностей деталей. Классификация повреждений. Износ
Появление неисправностей обусловлено конструктивными, технологическими и эксплуатационными факторами.
К конструктивным относятся:
конструктивное исполнение деталей и сборочных единиц, материал деталей, расчетные нагрузки, величина зазоров и натягов в сопряжениях, заданная твердость поверхностей деталей, их шероховатость, условия смазки и др.
Технологическими факторами являются способы получения заготовок, виды механической, термической и прочих обработок при изготовлении деталей, точность обработки, правильность сборки узлов и агрегатов, их испытания и др.
К эксплуатационным относятся факторы, определяемые нагрузочными и скоростными режимами эксплуатации оборудования, интенсивностью эксплуатации, своевременностью и полнотой технического обслуживания и др.
Классификация повреждений
Рассмотрим основные виды этих повреждений:
Механические повреждения
Поломки и обломы возникают при сильных ударах деталей и часто наблюдаются на литых конструкциях. Возможны и в результате усталости металла.
Трещины возникают в результате значительных местных нагрузок, ударов и пренагружений, а также циклического знакопеременного приложения нагрузок. Трещины характерны для корпусных деталей, чугунных деталей, деталей, изготовленных их листового материала. Могут возникать при неправильном монтаже оборудования. Трещины могут быть теплового происхождения (в перемычках гнезд клапанов тепловых машин-двигателей и компрессоров и т.п.) Трещины могут появиться при замерзании охлаждающей жидкости.
Пробоины появляются в результате ударов различных предметов о поверхности тонкостенных деталей.
Остаточные деформации
Изгибы и вмятины хар-ся нарушением формы деталей и происходят вследствие ударных нагрузок.
Скручивание деталей происходит от воздействия большого крутящего момента.
Коробление деталей имеет место при воздействии высоких температур.
Деформация материала – изменение формы и размеров детали:
- временные (упругие деформации);
- остаточные (пластические деформации).
Излом вызывается перегрузками при σ >σтек или σпр для данного материала или при ударном приложении нагрузки.
Вязкий излом – при чрезмерном возрастании нагрузки при σ >σтек;
Хрупкий излом – при мгновенном приложении нагрузки, м.б. связан с хладоломкостью металла;
Усталостный излом – в рез-те многократных циклических изменений напряжений (σ <σтек).
Износ – результат изнашивания – процесса постепенного изменения размеров тела при трении, проявляющийся в отделении с поверхности трения частиц материала.
Таблица (ниже)
Механическое изнашивание – в рез-те мех. воздействий.
Абразивное изнашивание – в рез-те режущего или царапающего воздействия твердых частиц, попадающих в зазор между поверхностями трения.
Усталостное изнашивание – следствие многократного деформирования микрообъемов материала приводящего к возникновению трещин и отделению от поверхности детали частиц материала.
Кавитационное изнашивание – при относительном движении твердого тела в жидкости в условиях кавитации.
Явление заедания – при нарушении целостности масляной пленки.
Коррозия – под воздействием химически-агрессивных сред.
Окислительное изнашивание – при возникновении на поверхностях трения защитных пленок (взаимодействие материала с кислородом).
Фретинг-коррозия – наблюдается при одновременном действии коррозии и относительно небольших перемещениях деталей в контакте, вызванных вибрацией системы.