книги из ГПНТБ / Гельберг Б.Т. Вопросы технологии и организации ремонта оборудования

5. ВЛИЯНИЕ СМАЗКИ НА ИЗНОС ОБОРУДОВАНИЯ

'Смазка деталей машин применяется для уменьшения трения,

а следовательно, и износа трущихся поверхностей. Уменьшение

трения между сопрягающимися поверхностями деталей машин

снижает необходимые усилия для приведения механизмов в дви­ жение. Смазка одновременно предохраняет детали от коррозии.

Сущность смазки заключается в следующем. Соприкасаю­

щиеся рабочие поверхности деталей машин разделяются слоем материала, обладающего подвижностью, благодаря которой ше­ роховатости и неровности на трущихся поверхностях меньше со­ прикасаются между собой.

Полностью разделить трущиеся поверхности слоем смазки не всегда удается. Если трущиеся поверхности деталей машин рабо­

тают без смазки, имеет место сухое трение, что совершен­

но недопустимо, ибо с ним связан быстрый износ рабочих поверх­ ностей.

Сухое трение допускается лишь в механизмах, где имеются

колеса фрикционных передач, диски фрикционных муфт и др.

Нормальная работа механизма и износ деталей его возможны в том случае, когда к месту сопряжения их подается смазка в таком количестве, при котором трущиеся поверхности всегда раз­ делены слоем смазки, т. е. имеет место жидкостное тре­

ние. Масло при этом заполняет все неровности, образуя проме­ жуточный слой, и предотвращает соприкосновение трущихся по­ верхностей, а следовательно, и их износ, так как вместо трения

когда смазывающее вещество не разделяет полностью рабочие поверхности деталей и часть их соприкасается между собой. Та­

кое трение бывает в начале движения и после остановки маши­ ны, когда под тяжестью механизмов смазочное вещество выдав­

ливается и масляный слой разрывается.

Полужидкостное и полусухое трение наблюдается при недо­

статочной смазке, неправильном подборе и применении сорта

масла, а также при неправильно выполненных смазочных кана­ вок и при пользовании неудовлетворительными смазочными уст­ ройствами.

Смазочные масла и мази, обычно минеральные, в основном

характеризуются вязкостью. О вязкости масла судят по его гу­

стоте, которую наблюдают при нормальной, температуре.

Показатель вязкости смазочных масел измеряется отношени­ ем времени истечения определенного количества масла данного сорта через отверстие установленного сечения при температуре

50 или 100° ко времени истечения такого же количества воды

29

через отверстие такого же сечения при температуре 20°. Это от* влеченное число и определяет вязкость масла в градусах Энгле­ ра; обозначается оно так: Ею» или Eso, где 50 или 100 показывают температуру масла, при которой установлен показатель вязкости.

При понижении температуры и повышении давления вязкость масел возрастает.

При подборе сортамента смазки для машин руководствуются

следующим:

1)быстроходные механизмы (с числом оборотов более. 1,5 тыс. в минуту) смазывают маслами пониженной вязкости. Смаз­ ка быстроходных механизмов маслами повышенной вязкости при­ водит к тому, что на преодоление сцепления частиц смазочного материала расходуется излишняя энергия, а температура по­

верхностей деталей в местах их соприкосновения повышается;

2)тихоходные механизмы, работающие под большими на­ грузками, смазываются маслами большой вязкости или густыми

мазями, представляющими собой смеси минерального масла с

какими-либо загустителями (кальциевыми, воском, парафином

идр.). Смазка механизмов, работающих с большими нагрузками

ис меняющимся направлением движения, менее вязкими маслами приводит к выдавливанию смазки, отчего слой ее между трущи­ мися поверхностями уменьшается и возможно появление полу­

сухого или сухого трения; 3) тяжело нагруженные тихоходные и работающие при высо­

кой температуре механизмы смазывать только твердыми смазоч­

ными материалами (тальк, графит, слюда и др.).

Перечень некоторых сортов смазочных материалов с указанием

их свойств и области применения приведен в приложении 1.

Смазочные устройства. Смазочные устройства бывают инди­

видуальные и централизованные.

Индивидуальные смазочные устройства ха­ рактеризуются тем, что смазка подводится к трущимся поверхно­ стям деталей посредством масленок различных конструкций. Та­ кой способ смазки отнимает много времени на обслуживание, осо­

бенно в тех случаях, когда имеется много масленок на машине и

они находятся на большом расстоянии друг от друга. Централизованная смазка производится ручным и

автоматическим способами с помощью насосов. Масло нагнетает­ ся через трубки (маслопроводы) непосредственно к трущимся по­ верхностям или в центральный распределитель (маслосборник), откуда самотеком поступает к местам смазки. Этот способ являет­ ся более совершенным и обеспечивает нормальную смазку меха­ низмов, сокращая вместе с тем время на обслуживание машин.

При индивидуальной смазке применяют различные масленки, например резервуарную масленку, в нижней части ко­ торой сделана набивка из войлока или шерстяных ниток (рис.

19, а), предохраняющих места трения ст попадания пыли, могущей вызвать повышенный износ деталей.

30

Эта масленка относится к непрерывно действующим, так как

масло из нее расходуется даже в тех случаях, когда оборудова­ ние не работает. Толщина слоя набивки подбирается так, чтобы

отрегулировать количество масла, подаваемого в единицу вре­

мени к месту смазки.

зываемые рабочие поверхности через отверстие 3, сечение кото­ рого определяется положением иглы 2, закрывающей это отвер­

стие. Подвинчивая гайку 1, поднимают или опускают иглу, регу­

лируя тем самым поступление масла, необходимого для смазыва­

ния шейки шпинделя или другой детали машины или станка.

32

О количестве подаваемого масла судят по частоте падения ка­

пель, видимых через смотровой глазок 4 (у основания масленки). Выход масла уменьшается с понижением его уровня больше чем на х/з высоты резервуара.

Колпачковая масленка, или тавотница (рис. 19, г), .

служит для подачи густой смазки, например тавота. Колпачок масленки завинчивают и густая смазка попадает под давлением к

смазываемой поверхности.

В современных станках и машинах часто имеются масляные ванны, в которых работают зубчатые колеса коробок скоростей. Уровень масла в ванне показывают различные маслоуказатели, например: 1) круглый маслоуказатель (рис. 20, а)., вмонтирован­

ный в стенки резервуара, 2) маслоуказатель, основанный на прин­ ципе сообщающихся сосудов (рис. 20, б), 3) жезловый маслоука­

затель (рис. 20, б), который позволяет при остановке машины вы­ нуть из гнезда жезл, протереть его чистой тряпкой, вставить в гнез­ до, и, вновь вынув, определить по следам масла, которые должны находиться на уровне контрольной риски, достаточно ли масла в ванне. Для определения уровня масла в масляной ванне применя­ ются также контрольные пробки, пробные краники и др.

6. ПУТИ СОКРАЩЕНИЯ ИЗНОСА И УВЕЛИЧЕНИЯ СРОКА СЛУЖБЫ ОБОРУДОВАНИЯ

Народное хозяйство СССР теряет ежегодно сотни миллионов рублей из-за продолжительных простоев машин в связи с преж­ девременным выходом деталей из строя. Чтобы ликвидировать эти потери, или по возможности уменьшить их, машиностроители ве­ дут настойчивую борьбу за повышение износоустойчивости рабо­ чих поверхностей деталей, за продление времени работы машин и механизмов между их ремонтами.

Долговечность и бесперебойная работа оборудования обеспе­ чиваются соблюдением правил эксплуатации и ухода за ним. Эти

правила сводятся к следующему:

1)оборудование необходимо использовать в соответствии с его назначением и техническими характеристиками;

2)уборку машин и чистку механизмов и деталей следует про­

изводить постоянно в соответствии с установленной инструкцией;

3)смазку машин и станков нужно производить маслами уста­ новленных марок периодически, как это указано в паспорте

смазки;

4)недостатки в механизмах необходимо своевременно выяв­ лять и устранять;

5)регулирование машин надо производить периодически, че­ рез установленные промежутки времени.

На многих предприятиях у станков вывешены четкие таблички

иинструкции, указывающие порядок ухода за отдельными узла­

ми станка, например: «Щиток снимать для очистки направляю-

щих», «Без щитка не работать», «Принудительная смазка направ­

ляющих», «Следить за уровнем масла в фартуке». У каждого» станка должна быть карта смазки, образец которой дан в при­

ложении 2.

Снижение трения в механизмах и, следовательно, увеличение-

срока службы деталей достигается соблюдением следующих ус­

ловий:

1)защитой рабочих поверхностей от проникновения в них пы­ ли, опилок и стружки;

2)применением только установленных марок масла для смазки;

3)повышением качества обработки рабочих поверхностей де­

талей;

4)изготовлением деталей только из материалов, указанных в

чертежах;

5)нанесением износостойких покрытий на поверхности де­

талей;

6)повышением твердости рабочих поверхностей деталей путем термической обработки или поверхностного упрочнения их мето­

дом обкатки.

Защита направляющих. Износ открытых направляющих на­

растает особенно интенсивно в тех случаях, когда мельчайшая пыль, особенно чугунная, смешиваясь с маслом, попадает между

направляющими станины и каретки.

Проникновение загрязняющих частиц в зазор между трущи­ мися поверхностями увеличивается при наличии хотя бы неболь­ шого износа в какой-то части направляющих. Износ возникает

также при защемлении стружки между поверхностями. Простейшим средством защиты направляющих являются фет­

ровые уплотнения, прикрепляемые к торцам салазок, столов и т. п. (рис. 21, а).

Недостаток таких уплотнений заключается в том, что они бы­ стро засоряются, впитывают в себя стружку и пыль и превраща­ ются в своего рода притир, ускоряющий истирание поверхности. Этот недостаток можно устранить, если фетр промывать в чистом керосине не реже раза в неделю и заменять его, если он засорен,

новым.

Более совершенным способом защиты направляющих, является

установка щитков, позволяющих наряду с предохранени­ ем направляющих от загрязнения, обеспечить еще защиту их от.

царапин и забоин.

Щитки должны быть прочными, легкосъемными или откидны­ ми. Это позволит рабочему легко очищать их от накопившейся внутри грязи, способствующей ускоренному истиранию направля­

ющих.

Данные проведенных исследований показывают, что примене­ ние щитков для защиты направляющих станины токарного станка,

например, уменьшает износ в среднем на 25—30%.

34

Подобные щитки устанавливают на токарные и револьверные

станки.

Повышение качества обработки рабочих поверхностей дета­ лей. Известно, что качество обработки рабочих поверхностей де­ талей непосредственно предопределяет их износоустойчивость.

Обработанная поверхность деталей представляет собой че­ редующиеся гребешки и впадины, т. е. неровности сравнительно небольшого шага и небольшой высоты, которые и характеризуют чистоту обработанной поверхности1. Чем лучше обработана по­ верхность, тем меньшими оказываются эти неровности, тем выше износоустойчивость и больше долговечность деталей.

Казалось бы, что следует широко применять чистовое шли­ фование, полирование и суперфиниширование’ (сверхдоводку)

при обработке поверхностей деталей, но это стоит дорого, а по­

тому такие способы обработки используются лишь там, где это экономически целесообразно.

Качество механически обработанных поверхностей улучшает­

ся при взаимной приработке (обкатке) деталей, которую произ­

водят обычно после ремонта оборудования. Обкатка особенно не­

обходима для таких деталей, как втулки, подшипники, зубчатые колеса и многие другие. Она ведется вначале вхолостую, а затем с постепенным увеличением нагрузки.

Для ускорения процесса приработки применяют различные сорта масел, в том числе графитовую смазку, притирочную пас­ ту, а также различные присадки. Износ в первые часы прира­ ботки протекает значительно быстрее, чем в последующие.

'Поверхностная закалка деталей оборудова­ ния может быть произведена следующими методами: закалкой

с нагревом токами высокой частоты и закалкой с нагревом зака­

ливаемой поверхности ацетилено-кислородным пламенем.

Наилучшие результаты дает закалка с нагревом обрабаты­

ваемой поверхности токами высокой частоты. Применение уста­ новок т. в. ч. в ремонтной практике ограничено высокой стоимо­

стью установок, но везде на заводах, где такие установки имеют­

ся, ремонтные службы используют их для закалки деталей ре­

монтируемых машин и станков.

Поверхностная закалка деталей оборудова­

ния токами высокой частоты. Поверхностная закалка

деталей ремонтируемых механизмов с нагревом их токами высо­ кой частоты применяется на предприятиях, где имеются такие уста­ новки.

Преимущества закалки с нагревом т. в. ч. заключаются в сле­

дующем:

1) можно регулировать толщину закаленного слоя в необходи­ мых пределах (рис. 22);

1 Классификация и обозначения чистоты поверхности установлены ГОСТ 2789—51.

36

2)коробление незначительно вследствие кратковременного на­ грева (5—10 сек.);

3)окалина почти отсутствует;

4)нагревать и закаливать можно только поверхности деталей,

требующие термической обработки.

Применение закалки с нагревом токами высокой частоты поз­ воляет не только ускорить термообработку и сократить время на изготовление шестерен, шлицевых

валиков и других деталей, но обес­

печить высокое качество закалки и

низкую стоимость этой операции, Установки для поверхностной за­

калки с нагревом токами высокой

частоты позволяют производить да­

же закалку направляющих станин металлорежущих станков, в том

числе и чугунных. Такая закалка

оказалась очень эффективной.

Кировский завод в Ленинграде

проводит закалку направляющих

станин с нагревом их токами высо­ кой частоты не только ремонтируе­

станков, что значительно увеличивает их износостойкость.

Закалка направляющих станин на Кировском заводе ведется на машинном генераторе типа Н13 100/8000, т. е. мощностью в

100 кв и частотой тока 8000 пер/сек.

ки станины станка ДИП-200 составляет 60-н70 мин.

Получение высокой твердости закаленных направляющих ста­

нины позволяет значительно увеличить межремонтный период

станка, так как износ направляющих не превышает за 8 месяцев

в среднем 0,02 мм, за 16 месяцев 0,03 мм, а за 24 месяца 0,04 мм.

Особое значение приобретает поверхностная закалка с нагре­

вом токами высокой частоты для направляющих станин станков,

работающих на отделочных операциях, ибо после закалки они со­ храняют высокую точность почти весь межремонтный период, что способствует повышению производительности труда по выпуску продукции, изготовляемой на этих станках.

37

Повышение износостойкости направляющих станины при за­ калке их сокращает затраты на ремонт машин, так как реже при­ ходится ремонтировать станину, а это, как известно, весьма тру­ доемкая операция.

Закалка станин токарно-винторезного станка 1А62 (ДИП-200)

на Кировском заводе показана на рис. 23.

Переносное закалочное приспособление устанавливается на за­

каливаемой станине 2. На станине закрепляются специальные

планки 1 и 5 для натяжения цепи 4, выполняющей роль рейки для передвижения приспособления при закалке.

Рис. 23. Закалка направляющих токарно-винторезного станка с нагре­ вом т. в. ч. при помощи переносного закалочного агрегата

Все узлы приспособления смонтированы на плите 8 со специ­ альными планками, базирующимися непосредственно на направ­ ляющих станины. Приводом для перемещения приспособления

служит электродвигатель 6 мощностью 0,5 кет, от которого дви­

жение передается через редуктор на звездочку 7 и роликовую

цепь.

В приспособлении смонтирован трансформатор 3 и индуктор 9, закаливающий сразу профиль всей направляющей.

Индуктор изготовлен из мелких трубок с мелкими отверстиями в них и пластинок. Для того чтобы индуктор не нагревался, через него поступает вода, которая охлаждает не только индуктор, но и закаливаемую станину.

Закалка направляющих с нагревом их токами высокой частоты доступна лишь ремонтным службам заводов, на которых прихо­

дится закаливать этим способом большое число станин.

38