книги из ГПНТБ / Боженов, Н. Б. Ремонт и монтаж оборудования заводов переработки пластмасс и резины учебное пособие для химико-механических техникумов

сборочной единицы не должен превышать установленной грузоподъ­ емности применяемых механизмов или приспособлений.

Монтаж узловым методом более продолжителен по времени и ме­ нее экономичен по затратам труда. Большинство машин по перера­ ботке пластмасс и резины может быть смонтировано без разборки на узлы.

После установки оборудования на фундамент выверяют гори­ зонтальность его положения, укладывая под опорную плиту (раму) подкладки или клиновые пары. При монтаже тяжелого оборудования для быстрой и точной выверки горизонтальности целесообразно применять клиновые домкраты.

После заделки фундаментных болтов и проверки правильности установки машины производят подливку бетонного раствора под опорную плиту (раму) и вокруг нее на высоту 15—20 мм.

Смонтированное оборудование сдают в эксплуатацию после проб­ ного пуска и испытания при рабочей нагрузке. Результаты испытаний оформляют актом в соответствии с правилами производства монтажа и приемки технологического оборудования.

Сдачу оборудования в эксплуатацию оформляют актом, к кото­ рому должны быть приложены: акт приемки фундамента; акт испы­ тания при рабочей нагрузке; комплект рабочих чертежей на монтаж с указанием соответствия выполненных работ чертежам, подписан­ ный руководителем монтажных работ.

§ 10. ФУНДАМЕНТЫ ПОД ОБОРУДОВАНИЕ

Конструкции фундаментов под оборудование зависят от габари­ тов оборудования, а также от величины и характера воспринимаемых ими нагрузок. Кроме веса машины на фундамент могут передаваться ударные нагрузки, колебания и вибрация.

Материалом для фундаментов служит бетон и железобетон, а в некоторых случаях — бутобетон и кирпич. Лучшим материалом является железобетон. Он хорошо сопротивляется изгибу и перере­ зывающим усилиям, поэтому из железобетона можно выполнять тонкостенные фундаменты, фундаменты-плиты и фундаменты сложной конфигурации.

Для легких машин (весом до 4 тс) фундаменты выполняют из кир­ пича при расположении их выше уровня грунтовых вод.

Для изготовления фундаментов под оборудование, работающее без динамических нагрузок, применяют бетон марки 75-90 (предел прочности на сжатие в кгс/см2), под тяжелое оборудование, работа­ ющее при неуравновешенном режиме, — 90-110, под тяжелое и от­ ветственное оборудование — 110-140. Кирпичные фундаменты вы­ полняют из кирпича марки не ниже 100 на цементном растворе марки не ниже 50.

Оборудование весом до 8 тс, работающее без динамических на­ грузок, можно устанавливать на бетонную подготовку пола тол­ щиной 150—200 мм (толщина бетонной подготовки без учета пола должна быть не менее 100 мм).

30

Иногда оборудование устанавливают на междуэтажные железо­ бетонные перекрытия или крепят к металлическим конструкциям. Способ крепления машин к фундаментам и перекрытиям зависит от величины и характера нагрузок.

Крупное оборудование, создающее при работе ударные нагрузки, крепят заливными или анкерными болтами. Анкерные болты лучше воспринимают динамические нагрузки. Для анкерных болтов в фун­ даменте оставляют колодцы размером обычно 200 X 200 мм (в плане). При установке машины болт опускают в колодец, заводят головкой в прорезь плиты, поворачивают до упора в специальные приливы на плите и навинчивают гайки сначала без затяжки. Затягивают болты после выверки горизонтальности рамы машины. После установки машины колодцы анкерных болтов засыпают песком.

Машины, не передающие на фундамент резких ударов, соединяют с фундаментом глухими болтами, которые либо заделывают в фунда­ мент при его изготовлении, либо заливают цементным раствором марки 75-100 в оставленных колодцах при установке машины.

Самый простой способ соединения машины с фундаментом — подливка цементного раствора к основанию машины на бетонной подготовке пола. Этот способ применим для установки небольших машин.

В последние годы для установки небольших и средних машин вместо глухих заливных болтов и подливки начинают применять фундаментные гайки. Их заделывают в фундамент или бетонный пол заподлицо с поверхностью. Крепление станины к гайке производят болтом. Фундаментные гайки дешевле, чем заливные фундаментные болты, и позволяют при необходимости легко демонтировать обо­ рудование.

Применяют также крепление машин на фундаменте цанговыми (разжимными^ фундаментными болтами. В этом случае при установке машины вставляют в отверстие, просверленное в бетонном фунда­ менте, болт с одетыми на него сегментами цанговой втулки. При завинчивании болта сегменты расходятся, врезаясь зубьями, име­ ющимися на их внешней стороне, в стенки отверстия.

Оборудование устанавливается на фундамент после выдержки бетона в течение срока, указанного в технических условиях. Ко­ лодцы для анкерных болтов и поверхность фундамента должны быть очищены от строительного мусора.

Фундаменты после изготовления принимаются при условии пол­ ного соответствия их проекту — по размерам, расположению за­ кладных деталей и отверстий. Отклонения размеров от проектных не должны превышать приведенных ниже (в мм):

31

Нарезанная часть фундаментных болтов должна быть тщательно очищена и смазана для защиты от коррозии.

Для оснований под оборудование на железобетонных перекры­ тиях и металлических конструкциях допустимы следующие откло­ нения от проектных размеров: по высоте отметки опорных балок — 20 мм; по расположению в плане осей балок — 25 мм; по располо­ жению в плане осей отверстий под болты для крепления оборудова­ ния к перекрытию — 10 мм.

§ 11. СДАЧА ОБОРУДОВАНИЯ В ЭКСПЛУАТАЦИЮ

Исполнители монтажных работ сдают смонтированное оборудо­ вание в эксплуатацию заказчику после пробного пуска и испытания при рабочей нагрузке.

После окончания монтажа проверяют правильность и качество установки и сборки машин, затяжку болтовых соединений и дру­ гих креплений, кинематику механизмов и правильность направле­ ния вращения; заправку подшипников и редукторов смазкой в со­

После проверки оборудование испытывают на холостом ходу, затем под нагрузкой.

В период пробного пуска проверяют: а) надежность креплений;

б) исправность работы смазочных систем, состояние и нагрев узлов трения;

в) плавность работы передач, отсутствие ударов, вибраций и не­ нормального шума;

ляции.

Режим испытания (нагрузка, давление, время), а также способы обнаружения дефектов и их устранения устанавливают для каждой машины в соответствии с инструкцией по монтажу, пуску, регули­ рованию и испытанию машины.

При обнаружении каких-либо дефектов останавливают машину и устраняют дефекты. После исправления дефектов в присутствии заказчика производят контрольное испытание. Результаты испыта­ ния оборудования вхолостую и под нагрузкой оформляют актами установленной формы, к которым прилагают акты промежуточной приемки фундаментов, скрытых и специальных работ, маслосистем, монтажные формуляры на сложное оборудование и исполнительные чертежи на монтаж оборудования.

Оборудование сдают в эксплуатацию после устранения всех дефектов, выявленных при испытании, и нормальной работы при полной нагрузке в течение установленного времени испытания.

Оборудование, подведомственное Госгортехнадзору (аппараты,

32

К пользованию электрическим инструментом (электродрели, гай­ коверты и т. д.) допускаются рабочие, прошедшие специальное об­ учение. При работе с электрическим инструментом необходимо на­ девать резиновые перчатки и галоши. Корпус электроинструмента должен быть надежно заземлен. Запрещается работа с электрическим и пневматическим инструментом с приставных лестниц.

Рабочие по ремонту или монтажу оборудования в действующих цехах должны руководствоваться правилами техники безопасности, установленными для этих цехов.

Г л а в а II

ИЗНОС ДЕТАЛЕЙ ОБОРУДОВАНИЯ

§1. ВИДЫ ИЗНОСА

Впроцессе эксплуатации оборудования происходит износ его деталей, т. е. постепенное изменение формы, размеров и свойств материала деталей. При этом увеличиваются зазоры в сопряжениях подвижных деталей и нарушается плотность посадок неподвижных деталей. Возникшие дефекты приводят к нарушению режима работы оборудования, и если вовремя не устранить их, оборудование может выйти из строя.

Износ может быть нормальным (при нормальных условиях работы деталей) и аварийным (при нарушениях режима работы оборудо­ вания).

Нормальный износ возникает из-за трения соприкасающихся деталей, ударной и переменной по величине и направлению нагрузки, а также вследствие теплового и химического воздействия среды на материал деталей при нормальных условиях эксплуатации обо­ рудования.

Аварийный износ является следствием дефектов конструкции деталей, несоответствия материала деталей условиям работы, не­ удовлетворительного качества изготовления или сборки, нарушений режима работы оборудования, несвоевременного или некачествен­ ного ремонта и т. п.

Различают следующие виды износа: механический, усталостный, молекулярно-механический и коррозионный.

Механический износ вызывается силами трения при скольжении одной детали по. другой. Трущиеся поверхности деталей имеют неровности, размер которых даже при тщательной обработке поверх­ ностей достигает 0,05—0,1 мкм. Неровности не позволяют поверх­ ностям соприкасаться по всей площади, они соприкасаются по так называемой контактной площади, которая значительно меньше номинальной. Следовательно, и нагрузка от одной поверхности дру­ гой передается только в местах контакта, что приводит к значитель­ ному повышению удельного давления в местах контакта. Под воз­

34

действием высоких давлений выступы пластически деформируются до тех пор, пока увеличившаяся площадь контакта не воспримет действующую нагрузку. При скольжении плоскостей происходит также срезание и отламывание выступов.

Механический износ имеет место и при наличии между трущи­ мися поверхностями масляной пленки. Износ существенно возрастает, если между поверхностями деталей оказываются твердые частицы, которые могут попасть на поверхности из окружающей среды (пыль, частицы перерабатываемого материала) или являются продуктами износа. Такой износ называется абразивным. Твердые частицы, проскальзывая между трущимися поверхностями, воздействуют на них с большими удельными давлениями и срезают с них стружку. Поскольку металл трущихся деталей неоднороден, абразивные зерна вначале прорезают канавки в менее твердой основе, проскаль­ зывая мимо твердых участков поверхностей. На поверхностях дета­ лей образуются царапины и бороздки, которые постепенно углуб­ ляются, что приводит к разрушению и более твердых участков.

В результате механического износа происходит истирание по­ верхностного слоя металла у совместно работающих деталей. При этом изменяются геометрические размеры деталей, а зазоры между ними становятся недопустимо большими.

Механический износ возникает при работе таких распространен­ ных сопряжений деталей, как вал — подшипник, поршень — ци­ линдр, плунжер — уплотнение и др. Он появляется также при трении качения поверхностей, так как этому виду трения сопутствует и трение скольжения. Однако при этом износ незначителен. Меха­ нический износ возрастает при нарушении правил эксплуатации и технического обслуживания оборудования: при перегрузке меха­ низмов, нарушении режима смазки.

Усталостный износ возникает под воздействием ударных и пере­ менных по величине и направлению нагрузок. Он имеет место при напряжениях, значительно меньше допустимых по пределу проч­ ности.

Под действием переменных нагрузок на поверхности деталей возникают микротрещины. Они могут возникнуть в местах царапин, надрезов, раковин, резких переходов от одного сечения детали к другому (при несоблюдении радиусов переходов) и в других ме­ стах, где концентрируются напряжения. В микротрещины попадает масло, под действием высокого давления они расклиниваются, их размер увеличивается, а это приводит к уменьшению поперечного сечения детали, воспринимающего нагрузки.

Усталостный износ наблюдается в зубьях шестерен в зоне началь­ ной окружности зубьев, на поверхности вкладышей подшипников скольжения, на беговых дорожках подшипников качения. Он может возникнуть при перегрузке машин, нарушениях в режиме смазки,

врезультате некачественного изготовления деталей или ремонта. Молекулярно-механический износ заключается в прилипании

(схватывании) трущихся поверхностей. Это явление наблюдается

при большом давлении и недостаточной смазке, когда поверхности деталей сближаются столь плотно, что начинают действовать моле­ кулярные силы.

Сущность этого явления заключается в следующем. Молекулы, расположенные внутри тела, уравновешиваются окружающими их молекулами. Молекулы, находящиеся на поверхности, не уравнове­ шены, обладают избытком энергии и образуют свободное силовое поле, в котором вступают во взаимодействие с окружающей средой или с поверхностью другого тела.

Молекулярное взаимодействие проявляется схватыванием или заеданием поверхностей при трении. В результате на поверхностях трущихся деталей появляются задиры, может произойти поломка деталей и заклинивание механизма.

Коррозионный износ появляется в результате химического или электрохимического воздействия на материал деталей веществ, перерабатываемых в машине, или окружающей среды. Под влиянием коррозии поверхности деталей разъедаются, на них появляются раковины, металл теряет механическую прочность.

§ 2. ИЗНОС ДЕТАЛЕЙ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ И ОБОРУДОВАНИЯ

Одним из главных узлов перерабатывающей машины является привод, обеспечивающий ее действие. Приводы могут быть меха­ нические (у смесителей, таблетмашин, валковых машин, экструзион­ ных установок, станков для обработки изделий и др.) или гидравли­ ческие (прессов, литьевых машин).

Приводные механизмы имеют характерные типовые детали и узлы, обеспечивающие передачу движения и преобразование его из одного вида в другой. Характерными деталями механических приводов являются валы, подшипники, муфты, шкивы, зубчатые и червячные колеса, червяки и др. Эти детали являются составными частями редукторов, вариаторов скоростей, приводных устройств смесите­ лей, валковых, экструзионных и других машин. Гидравлические приводы состоят из цилиндров, поршней, плунжеров, штоков, уплотнительных устройств.

Трущиеся поверхности деталей приводов подвергаются износу. Работоспособность и долговечность перерабатывающего оборудова­ ния в значительной степени зависят от прочности, износоустойчи­ вости и качества ремонта узлов и деталей приводных механизмов. Из простейших деталей перерабатывающего оборудования к наи­ более изнашиваемым следует отнести детали резьбовых и шпоноч­ ных соединений, соединительных муфт и уплотнительных узлов.

В оборудовании по переработке пластмасс и резины значитель­ ному износу подвергаются поверхности, находящиеся в контакте с перерабатываемым материалом. При этом характерно сочетание механического, теплового и химического воздействия компонентов материала на детали оборудования и пресс-форм.

Износ деталей механических передач. Износ валов. Валы с наса­ женными на них деталями (шкивами, зубчатыми колесами, муфтами,

36

рабочими колесами) опираются на подшипники. Валы работают на изгиб и кручение. При этом изнашиваются опорные детали валов: цапфы и шейки, работающие в подшипниках скольжения; торцы и уступы (бурты), упирающиеся в неподвижные опоры и препятству­ ющие осевому смещению; шлицы подвижных соединений деталей

свалом; места, находящиеся в контакте с уплотнением.

/г

В результате механического износа происходит истирание тру­ щихся поверхностей вала. На шейках и цапфах валов появляются царапины и надиры, их форма становится овальной, бочкообразной или конусной (рис. П-1). Величина износа в значительной степени зависит от соблюдения режима смазки узла.

Дефекты валов появляются также при деформациях вала (про­ гибе, скручивании) выше допустимых. Сами деформации тоже могут быть причинами износа. При перегрузке механизма дефор­ мации вала (прогиб, скручива­ ние) могут превысить допусти­ мые. Перегрузки и резко-пере­ менные нагрузки на зубчатые колеса, шкивы или муфты при­ водят к смятию боковой поверх­ ности шпоночного паза.

Неправильная посадка на вал подшипников качения мо­ жет привести к износу или смя­ тию поверхностей посадочных мест на валу.

износе искажается профиль смазочных канавок.

В подшипниках качения износу подвержены беговые дорожки колец и поверхности шариков (роликов). В результате усталостного износа на них появляются точки, язвины, имеет место шелушение

37

рисок, забоин, сколов и трещин на рабочих поверхностях. При перекосах колец и излишне плотных посадках подшипников на вал и в корпус шарики и ролики защемляются и могут разрушиться.

На рис. 11-2 показан износ деталей подшипников качения: бе­ говых дорожек в результате перекоса (а), внутреннего кольца из-за проворачивания его на шейке вала (б), шелушение поверхностей беговых дорожек колец и шариков вследствие чрезмерного натяга (в).

Неисправный сальник приводит к уско­ ренному износу подшипников в результате

его загрязнения.

Износ муфт. В соединительных муфтах происходит разработка отверстий под болты и посадочных отверстий в дисках, смятие шпоночных канавок и шпонок, износ и из­ гиб болтов.

Износ шкивов ременных передач. У шки­ вов ременных передач изнашивается по­ верхность обода, отверстие в ступице и шпо­ ночный паз, в клиноременных передачах изнашиваются канавки.

Износ зубчатых и червячных колес.

У зубчатых и червячных колес изнашива­ ются рабочие поверхности зубьев, посадоч­ ные отверстия и шпоночные канавки.

Износ деталей гидравлических приводов. Основными деталями гидропривода прес­ сов и литьевых машин являются ци­ линдры, поршни, плунжеры, штоки и уплот­ нения. Цилиндр с поршнем изнашивается на участке движения поршневых колец, при этом

на поверхности цилиндра появляются риски и задиры, изменяется форма поверхности: появляется овальность, бочкообразность или конусность. Изнашиваются поршневые кольца, истираются поверх­ ности канавок для колец. Шток изнашивается на участке контакта с уплотнением (рис. П-З).

38

Вцилиндре с плунжером изнашивается плунжер на участке кон­ такта с уплотнением (рис. П-4).

Вуплотнительных устройствах прежде всего изнашиваются манжетные кольца или набивочные материалы, а при длительной работе — втулки уплотнения.

Износ деталей индивидуального гидропривода прессов. Индиви­ дуальный гидропривод прессов состоит из насосов низкого и высо­ кого давления и гидравлической аппаратуры управления: золотни­ ковых распределителей и клапанов различного назначения — за­ порных, обратных, циркуляционных, предохранительных и др. Насосы низкого давления — шестеренные, высокого давления — поршневые эксцентриковые, винтовые или лопастные.

В шестеренных насосах изнашиваются наружные поверхности и торцы зубчатых колес, поверхности корпуса и крышки, находя­ щиеся в контакте с колесами. В эксцентриковых поршневых насосах изнашиваются поршни, седла и наружные кольца игольчатых под­ шипников. Во всех насосах изнашиваются валы и детали соедини­ тельной муфты.

Износ деталей резьбовых и шпоночных соединений. К деталям резьбовых соединений относятся болты, шпильки, гайки, шайбы, шплинты и винты. Наиболее часто изнашивается профиль резьбы, в результате чего увеличивается зазор. Износ резьбовых соединений значительно возрастает при чрезмерной затяжке гаек и винтов. Болты, шпильки и винты при этом растягиваются, шаг и профиль резьбы искажается, гайка «заедает». Грани гаек и головок болтов изнашиваются при отвертывании их непригодными ключами.

Крепежные детали небольших размеров, имеющие смятие, срывы резьбы, забоины, трещины и погнутость, нецелесообразно ремонти­ ровать: они подлежат замене. Резьбу на валах, в корпусах и на де­ талях больших размеров, имеющую допустимый износ (смятие вит­ ков), ремонтируют.

Износ деталей оборудования для измельчения и смешения. В дро­ бильно-размольных машинах прежде всего изнашиваются рабочие части, непосредственно воздействующие на измельчаемый материал,

атакже детали приводного механизма.

Вщековых дробилках изнашиваются щеки, распорные плиты, боковые плиты, вкладыши подшипников и шейки валов. В валковых дробилках существенно изнашиваются валки (особенно в средней части) и детали привода: вкладыши, валы и шестерни. В молотковых дробилках наибольшему износу подвержены молотки, коромысла, колосники и броневые плиты.

Вдезинтеграторах изнашиваются пальцы, диски и детали при­ вода, в мельницах — броневые плиты, подшипники и детали ре­

дуктора.

В смесителях характерен износ рабочих элементов: лопастей мешателей, червяков, валов и деталей привода.

Износ деталей таблетирующих машин с механическим приводом. В таблетмашинах прежде всего изнашиваются пуансоны, матрицы

39