Тема 37«Експлуатація та модернізація металорізальних верстатів»

Тема 37«Експлуатація та модернізація металорізальних верстатів»

Система обслуговування металорізальних верстатів. Типові несправності металорізального устаткування

Причини виникнення несправностей

Виникнення несправностей у машині обумовлено поступовим або раптовим руйнуванням деталей унаслідок втрати фізико-механічних властивостей, спрацювання, деформування, зминання, корозії, старіння матеріалу, перерозподілу залишкових напружень та ін. У більшості випадків відбуваються зміни в спряженнях — порушуються задані зазори у рухомих з'єднаннях або змінюються в нерухомих. Практично кожна несправність є наслідком зміни конструктивних розмірів деталей, стану їх поверхонь, а також зміни складу, структури та механічних властивостей матеріалу. Поява несправностей зумовлюється конструктивними, технологічними та експлуатаційними факторами.

До конструктивних факторів належать розрахункові величини діючих навантажень, швидкості відносних переміщень, питомі навантаження, передбачені конструкцією матеріали, їх фізико-механічні характеристики і структури, конструктивне виконання деталей, форма і величина зазорів або натягів у спряженнях, макрогеометрія, шорсткість і поверхнева твердість, умови мащення й охолодження деталей.

Технологічні фактори — це види, прийоми, способи, точність і стабільність формування заготовок, механічної, термічної, зміцнювальної та фінішної обробки при виготовленні деталей, правильність складання, регулювання, припрацювання і випробування складальних одиниць, агрегатів і машин.

На збереження властивостей елементів машин, що забезпечуються конструкцією та технологією виготовлення, найбільше впливають експлуатаційні фактори. До них належать фактори, що визначаються призначенням машини (навантажувальні і швидкісні режими, інтенсивність роботи), та фактори, які не залежать від нього (кліматичні умови, своєчасність і повнота технічного обслуговування, якість палива і мастильних матеріалів).

На більшість деталей у процесі експлуатації діють змінні навантаження: односторонній згин, одностороннє скручування, двосторонній змінний згин і змінний згин зі скручуванням. Більше 70 % деталей працюють при двосторонньому змінному згині зі скручуванням і змінному згині, а тому потрібно, щоб вони мали достатній запас міцності.

Більше 80 % спрацьованих поверхонь мають циліндричну форму, близько 15 % — нарізну, 5 % — шліцьову. Більше половини посадкових місць, які спрацьовуються, спряжені з поверхнями інших деталей по рухомій посадці, для 15 % з них характерне абразивне спрацювання. Близько 75 % спрацьованих циліндричних поверхонь мають різні концентратори напружень, з яких 60 % складають галтелі, 23 % — пази під шпонки, решта — кільцеві канавки, отвори, лиски, нарізка.

Основні фактори, що впливають на ресурс деталей машин: різнобічність функцій деталей у машині; широкий діапазон зміни діючих на деталі навантажень; наявність у вузлах і агрегатах активних (рухомих) і пасивних (нерухомих) деталей; різноманітність видів тертя у з'єднаннях; застосування для виготовлення деталей різних матеріалів, викликане необхідністю зниження втрат потужності на подолання сил тертя; наявність відхилень у властивостях матеріалів, допусках на точність і якість обробки, у взаємному розміщенні деталей (паралельність, перпендикулярність, відстань між осями); умови експлуатації (технічне обслуговування, клімат, кваліфікація обслуговуючого персоналу).

При виникненні несправностей можуть порушуватися посадка з'єднань, взаємне розташування деталей, жорсткість з'єднання або контакт спряжених поверхонь.

Визначення причин виникнення несправностей деталей машин дає змогу правильно вибрати спосіб їх відновлення, що забезпечить задану довговічність.