NIRMkh

Понятие о надежности машин и ее свойствах

Надежность – это свойство объекта сохранять во времени, в установленный предел, значение всех параметров характеризующих способность выполнять требования к функции в заданных режимах и условий применении тех. Обслуживания, ремонту, хранения и транспортировки.

Надежность закладывается при проектировании машин, обеспечивается при ее производстве и поддерживается при эксплуатации.

Объект- это предмет определенного целевого назначения рассматривающийся в период проектирования, производства, эксплуатации, исследований и испытаний на надежность.

Безотказность - свойство трактора (машины) непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени или некоторой наработки.

Долговечность - свойство трактора (машины) сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонтов.

Ремонтопригодность - свойство трактора (машины), заключающееся в приспособлении его к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и устранению их последствий путем проведения ремонтов и технического обслуживания.

Сохраняемость- свойство трактора (машины) непрерывно сохранять исправное и работоспособное состояние.

Работоспособное состояние (работоспособность) - состояние трактора (машины), при котором он способен выполнять заданные функции, сохраняя значения заданных параметров в пределах, установленных нормативно-технической документацией.

Неработоспособное состояние (неработоспособность) - состояние трактора (машины), при котором хотя бы один заданный параметр не соответствует требованиям, установленным нормативно- технической документацией.

Исправное состояние (исправность) - состояние трактора (машины), при котором он соответствует всем требованиям, установленным нормативно-технической документацией.

Неисправное состояние (неисправность) - состояние трактора (машины), при котором он не соответствует хотя бы одному из требований, установленных нормативно-технической документацией.

Классификация видов изнашивания и их физическая сущность

Изнашивание — это процесс постепенного разрушения деталей или их покрытий (окраски, смазки), происходящий при трении или других видах контакта с внешней средой и сопровождающийся изменением размеров или физико-механических свойств (твердости, пластичности, структуры и т. д.).

Различают три группы изнашивания:

- механическое,

- молекулярно-механическое

- коррозионно-механическое.

Механическое изнашивание возникает в результате воздействия твердых частиц на трущиеся поверхности.

Абразивное, гидро- и газоабразивное, усталостное, Кавитационное, эрозионное.

Абразивное изнашивание — изнашивание в результате механических воздействий посредством режущего и царапающего действия твердых тел или частиц при наличии относительной скорости перемещения.

Гидро- и газоабразивное изнашивание появляется в результате воздействия твердых тел или частиц, увлекаемых потоком жидкости или газа.

Усталостное изнашивание вызывает изменение поверхности трения или отдельных участков в результате повторного деформирования микрообъемов материала, приводящего к возникновению трещин и отделению частиц. Явление усталости возникает в деталях под действием знакопеременных нагрузок. Происходит постепенное расшатывание кристаллической решетки металла и, как следствие, внезапное разрушение детали.

Кавитационноеизнашивание поверхности происходит при относительном увеличении скорости движения твердого тела в жидкости, т. е. в условиях гидродинамической кавитации — нарушения сплошности внутри жидкости.

Эрозионное изнашивание возникает в результате воздействия потока жидкости или газа.

Молекулярно-механическое изнашивание получается в результате одновременного механического воздействия и воздействия молекулярных или атомных сил (схватывание с последующим разрушением металла в местах схватывания).

Такое изнашивание подразделяется:-изнашивание при заедании, -изнашивание в условиях избирательного переноса.

Коррозионно-механическое изнашивание есть изнашивание при трении металла, вступившего в химическое взаимодействие со средой. Характеризуется образованием пленок окислов, химических соединений и последующим разрушением этих образований.

- окислительного изнашивания, - изнашивания при фреттинг-коррозии, -водородное изнашивание

Виды испытаний на надежность

Основные виды испытаний на надежность — определительные и контрольные.

Определительные-проводят с целью определения предела выносливости детали выявление закона распределение ресурса и изучение закономерности процесса изнашивания.

Они могут быть: -стандартными, -специальными.

В зависимости от места проведения и принятой методики стандартные испытания подразделяются на стендовые, полигонные и эксплуатационными.

Стендовые проводятся на спец. Оборудовании под кот. Понимается техническое устройство для воспроизведения программ, режимов и условий испытаний.

Стендовые испытания в основном как ускоренные, т е при котором информацию о надежности получают в более короткие сроки чем в условиях эксплуатации.

Ускоренные испытания:-ускоренные по времени, ускоренные по фактору нагружения.

Эксплуатационные испытания проводят при эксплуатации на предприятии.

Контрольные испытания на надежность на этапах постановки оборудования на производство и серийного выпуска проводят самостоятельно или в составе квалификационных, аттестационных и инспекционных.

Цель: контроль соответствия продукции требованиям по надежности приведенных в технических условиях.

Виды контрольных испытаний:-контроль по альтернативному признаку, -контроль по количественному признаку, - последовательный контроль.

Виды, назначение и способы получения электролитических покрытий

На отечественных предприятиях широко применяются следующие гальванические покрытия: 1)Хромирование- для восстановления деталей имеющих износ на сторону не более 0.3 мм и повышение их износо- и жаростойкости; 2)Железнение, осталивание – для восстановления и упрочнения деталей имеющих износ до 1.5 мм; 3) Никелирование- для защитно-декоративной отделки изделий, создание подслоя для хромирования и восстановление деталей.

Способы получения электролитических покрытий.

1)Ванные способы.

U=6…24B

1-аноды; 2- детали; 3-реостат для регулирования тока; 4-ванна с электролитом

2)Вне ванные способы(для крупногабаритных деталей)

Принцип вне ванного способа заключается в том, что в зоне нанесения создают местную ванну (местную электролитическую ячейку)

Различают 3 способа: 1)Струйный; 2)Проточный; 3)Контактный

Струйный : электролит при помощи насоса струями подают в межэлектродное пространство, через отверстие насадки которое одновременно служит анодом и местной ванной. Для получения равномерного покрытия деталь вращают с частотой 20 об/мин.

Проточное: при помощи не сложных приспособлений изношенное отверстие детали превращается в закрытую местную гальваническую ванну в центр которой устанавливается аноды, через которые насосом прокачивают электролит, при этом ни анод ни деталь неподвижны.

Контактный: сущность заключается в том что электроосаждение металла происходит при прохождении постоянного тока через маленькую ванну образующуюся в зоне контакта покраваемого деталей с анодом обернутым адсорбирующим материалом пропитанным электролитом. При это деталь и анод перемещаются относительно друг друга.

Сущность восстановления деталей пластическим деформированием

Основана на перераспределении деталей металла от не рабочих участков к рабочим без разрушения развивающегося следствии внешней нагрузки. Объем детали остается постоянным.

Способность металлов к пластической деформации зависит от их пластических свойств, которые в свою очередь зависят от химического состава, температуры нагрева и скорости деформации. При нагреве пластичность повышается. Для углеродистых сталей рекомендуется проводить давление при t от 800 до 1250. Для деталей из цветных металлов 700 до 850.Технологический процесс восстановления деталей давлением зависит от материала, конструкции, термической обработки, принятого способа нагрева и оборудования.

В зависимости от направления действия внешних сил и требуемого перераспределение металла различают следующие способы:-правка;-осадка;-раздача;-обжатие; -высадка;-вытяжка;-накатка;-электромеханическая обработка;-поверхностное пластическое деформирование

Правка

Применяют припотери деталями своей первоначальной формы, в результате деформации изгиба, скручивания и корабления. (Коленчатые валы, оси, полуоси, балки мостов)Осуществляют статическим погружением и\или наклепом. Нагрузку прикладывают к детали несколько раз в течении 1.5..2 минут.Наклепом- при ударах пневматическим молотом с закругленным бойком(ручным молотком) по поверхности детали создаются напряжение сжатия которые ее выпрямляют. Размер участков наклёпа и глубину наклёпанного слоя определяют . При больших прогибах правку проводят с предварительным прогревом.

Осадка - для уменьшения внутреннего и увеличения наружного диаметра полых и сплошных деталей. Площадь поперечного сечения детали увеличивается, а высота (длина) уменьшается. Осадкой восстанавливают втулки верхней головки шатунов и шкворней, вилки карданных валов, толкатели двигателей. Выполняют сильным ударом молота или бойка по детали, установленной на наковальне.

Раздача - для увеличения наружных размеров полых деталей за счёт увеличения их внутренних размеров. Она характеризуется совпадением деформирующей силы P (рис. в) с направлением деформации d. После этой операции наружный диаметр детали должен быть равен номинальному диаметру с учётом припуска на механическую обработку.

Применяют для поршневых пальцев, наружных цилиндрических поверхностей, полуосей.

Если деталь закалена или цементирована, то перед раздачей её подвергают отжиму или высокому отпуску.

Обжатие - для уменьшения внутренних размеров полых деталей за счёт уменьшения наружных (обратно раздаче); - для восстановления втулок из цветных металлов и др.

Вдавливание - объединяет в себе осадку и раздачу, т.к. деформирующая сила P направлена под углом к направлению деформации d. Длина детали не изменяется.

Накатка - для увеличения наружного или уменьшения внутреннего диаметра деталей вытеснением металла отдельных участков рабочих поверхностей.

Дуговая и газопламенная металлизации

Сущность процесса металлизации распылением, в частности газопламенной, заключается в том, что расплавленный металл под воздействием струи сжатого газа (обычно воздуха) распыляется на мелкие частицы, которые, ударяясь о покрываемую поверхность, расплющиваются и сцепляются с ней и между собой, образуя покрытие слоистого строения толщиной от 0,02 мм. Для нанесения покрытий обычно используется проволока диаметром 1-3 мм.

При помощи металлизации можно наносить покрытие из различных металлов на металлические, керамические, пластмассовые, деревянные и другие изделия. Основными областями применения металлизации являются:

1) восстановление размеров изношенных деталей машин и механизмов, работающих на истирание (коленчатые и распределительные валы, кулачки, цапфы и т. п.);

2) исправление дефектов черного и цветного литья (трещины, раковины, поры);

3) защита изделий от коррозии путем нанесения покрытий из цинка и алюминия;

4) повышение жаростойкости изделий нанесением покрытия из алюминия (алитирование);

5) нанесение декоративных покрытий;

6) нанесение специальных покрытий, например токопроводящих, на диэлектрики с целью последующей пайки и др.

При газопламенной металлизации применяют порошки цинка или пылевидные отходы цинка, образующиеся в процессе работы электрометаллизационных аппаратов и предварительно просеянные через сито с сеткой.

Дуговая металлизация – наиболее эффективный способ нанесения противокоррозионных покрытий на металлические конструкции большой площади — емкости, резервуары, мосты и металлоконструкции.

Электродуговая металлизация представляет собой плавление двух проволок установленной электрической дугой и распыление полученного вещества на подложку. Чаще всего такие установки применяются с целью создания противокоррозионных покрытий из алюминия, цинка и их сплавов.

Качество покрытия во многом зависит от предварительной подготовки поверхности, качества используемых материалов и применяемых пропиток и красок.

Электродуговая металлизация проводится в полевых условиях, при этом напыление производится с руки. Конструкции представляют собой передвижные установки с пистолетом минимального веса и проволочными шлангами максимальной длины. В тоже время, чем легче установка металлизации, тем меньше ее производительность и гибкость настроек.

Способы нанесения тонкослойных полимерных покрытий при восстановлении

В ряде случаев полимерные материалы стали применять в виде тонкослойных покрытий, нанесенных на металлическое основание - подложку. Толщина такого покрытия для узлов трения обычно назначается в пределах 0,3-0,7 мм. Покрытие на металлическом основании удерживается за счет адгезионных сил, возникающих между полимером и металлом. Прочность адгезионных соединений зависит от вида полимера. Некоторые полимеры, такие как эпоксидные и  полиамидные  смолы,  обладают довольно высокой адгезионной способностью, другие, например фторопласты, такой способностью практически совсем не обладают. Чем выше прочность сцепления полимерного покрытия с металлической подложкой, тем более высокие нагрузки может выдерживать метало полимерная композиция, поэтому для нанесения полимерных покрытий пригодным оказывается весьма небольшое число полимеров.

Полимерные покрытия могут наноситься с помощью жидких полимер изующихся составов, расплавов и мелкодисперсных порошков. Последний способ получил широкое распространение благодаря простой и производительной технологии. Используя специальные эмульсии, можно создавать полимерные покрытия из материалов, которые сами не могут образовывать адгезионные связи с металлом. Например, с помощью специального фторопластового лака наносятся тонкослойные покрытия, отличающиеся низким коэффициентом трения и хорошими анти адгезионными свойствами, благодаря которым они могут предохранять поверхности от залипания различными материалами.Нанесение полимерных покрытий с помощью жидких составов осуществляется либо кистевым способом, либо способом заливки с использованием специально подготовленных форм. Кистевой способ весьма прост, так как не требует дополнительного оборудования. Однако он отличается большой трудоемкостью. Для получения достаточно большой толщины покрытия нанесение приходится проводить в несколько этапов с периодическим просушиванием слоев, поэтому его можно рекомендовать только для небольших партий деталей при нанесении покрытий малой толщины.

Общая схема технологического процесса ремонта машин

Несмотря на большое разнообразие машин, применяемых в сельскохозяйственном производстве, существует общая структура технологического процесса их ремонта, которую можно представить в следующей схеме:

I — приемка в ремонт, наружная очистка и мойка машин;

II — разборка машин на агрегаты, узлы и детали;

III — мойка узлов и деталей;

IV — контроль и дефектовка деталей;

V — ремонт деталей;

VI — комплектовка узлов и агрегатов;

VII — сборка, регулировка, обкатка и испытания узлов, агрегатов и машины;

VIII —окраска и сдача отремонтированной машины.

Степень расчлененности производственного процесса ремонта машины зависит от ее конструкции и программы ремонтного предприятия. Если программа предприятия большая, то производственный процесс расчленяется на большее число составных частей и выполняется на большем числе рабочих мест, если же небольшая — на меньшем.

Сущность и правила разборки машин. Последовательность дефектации

Для разработки технологического процесса необходимо располагать следующими исходными данными:

1.Сборочными чертежами разбираемой М, агрегата или узла (для получения полного представления о его конструкции).

2.Спецификацией всех деталей, входящих в состав разбираемого агрегата или узла (для этого может быть использован каталог автомобильных деталей).

3.Годовой производственной программой — количеством разбираемых М или агрегатов (для определения степени экономически оправданной механизации операций).

4.Сведениями об оборудовании.

5.Весом М или агрегата (для выбора подъемно-транспортных средств).

Последовательность выполнения дефектации определяют из условия снижения затрат времени на установление дефектов. Поэтому сначала контролируют показатели, по которым деталь может быть забракована, или показатели, которые раньше других выходят за допустимые пределы. Первоначальной операцией при дефектации является наружный осмотр.

Осмотр позволяет обнаружить пробоины, изломы, обломы, сколы, поверхностные трещины, в том числе сквозные, выкрашивание и отслаивание, повреждение резьбы, ослабление посадок, задиры и риски, плюсы, коробления, изгибы, отклонения от первоначальной геометрической формы и другие дефекты.

После осмотра с учетом его результатов производят измерения. Точность измерения указана в картах на дефектацию и ремонт деталей.

Дефекты резьбы (срыв, износ, смятие и вытягивание) определяют визуально и пригонкой калибром, изготовленным по номинальному размеру резьбы. Для резьб, применяемых в гидравлических системах, допускается срыв не более одной нитки, для остальных резьб не более двух ниток.

При дефектации шестерен состояние рабочих поверхностей зубьев контролируют осмотром, а величину износа зубьев, посадочных мест и шлицевых или шпоночных пазов измерением. Для ускорения определения пригодности шестерен к дальнейшей эксплуатации применяют шаблоны.

Для ряда стандартизированных деталей машин разработаны общие технические условия на дефектацию. Так, согласно техническим условиям, дефектация подшипников качения состоит из осмотра, проверки на шум и легкость вращения, измерения радиального зазора и размеров колец.

Способы окраски и сушки деталей и их характеристика

Окраска машины- необходима для предохранения деталей поверхности от коррозии, гниения и для придания им эстетических качеств.

ЛКМ должны иметь хорошую молекулярную цепляемость, быструю летучесть растворителей и прочность пленки на поверхности металла.

В состав ЛКМ входят:-пленкообразующие вещ-ва; -пигменты; -растворители; -разбавители; -наполнители; -силикативы.

К осн. Видам готовых ЛКМ относят : лак, краску, порошковую краску.

Грунтование- надежный антикоррозийный слой и обеспечение высокой прочности верхней пленки с поверхности .

Шпаклевание- для выкрашивания поверхности детали после удаления коррозии , зачистки сварных швов. (сплошное, местное)

После высыхания каждого слоя покрытие шлифуют. Нанесение наружных слоев покрытия в зависимости от требований может быть :

-декоративным

-обыкновенным

-защитным

Нельзя смешивать краски нитро основе с красками на масляной основе.

Способы нанесения: 1)Ручные способы; 2)Окраска погружением. Качество покрытия зависит от вязкости смеси; 3)Нанесение покрытия распылением. Выполняется воздушным и безвоздушным способом.Безвоздушный основан на распылении под давлением; 4)Окрашивание в электрическом поле основано на физическом явлении переноса заряженных частиц (в данном случае лакокрасочных материалов) из распылителя на поверхность, находящейся под положительным напряжением.

Способы сушки: 1)Холодная- комнатная температура; 2)Горячая- более 25 градусов

Естественная сушка происходит в помещении малярного цеха при температуре 18...23°С и относительной влажности не более 70 %. Естественная сушка длится довольно долго поэтому такой способ невыгоден. Естественная сушка протекает быстро только у ЛКМ не содержащих масел.

Горячая сушка в зависимости от способа подачи тепла подразделяется: 1)Конвекционную; 2)Термо-радиационную; 3)Термо-радиационно-конвекционную

Существуют следующие способы искусственной сушки:

1)Конвекционный; 2) терморадиационный; 3)индукционный.

Конвекционный способ сушки окрашенной поверхности осуществляется обдуванием ее горячим воздухом в сушильных камерах, оснащенных тепловентиляционными приборами.

Терморадиационная сушка основана на поглощении окрашенной поверхностью инфракрасных лучей. Проникая через слой лакокрасочного покрытия, инфракрасные лучи с длиной волны от 3,5 до 5,0 мкм достигают металлической поверхности кабины и нагревают ее вследствие перехода лучистой энергии в тепловую.

При индукционном способе деталь помещается в индуктор и нагревается за счет вихревых токов, которые нагревают ее. При последних двух способах сушка производится от нижних слоев к верхним, что способствует лучшему улетучиванию растворителя. Кроме того, действие термического эффекта вызывает ускоренный процесс окисления, который протекает по всей толщине покрытия равномерно, а также процесс полимеризации, начинающийся с нижележащих слоев.

Сущность, особенность, оборудование, материалы, режимы и область

применения полуавтоматической сварки в среде защитных газов

Сущность способа сварки в защитных газах заключается в том, что дуга горит в струе защитного газа, оттесняющего воздух из зоны сварки и защищающего расплавленный металл от вредного воздействия газов, содержащихся в атмосфере.

Основными преимуществами сварки в среде защитного газа перед другими способами являются: надежная защита расплавленного металла от окисления кислородом окружающего воздуха; отсутствие обмазок и флюсов при сварке, усложняющих и удорожающих этот процесс

К недостаткам сварки в защитных газах следует отнести осложнения при проведении сварки на открытом воздухе, особенно в ветреную погоду из-за возможности отдува защитного газа струей воздуха, а также большие выделения вредного газа на рабочем месте сварщика.

В качестве защитного газа используют инертные газы: аргон и азот, не взаимодействующие с расплавленными металлами, а также активные газы и смеси газов: водород, смесь водорода и азота, углекислый газ, смесь аргона и углекислого газа, смесь аргона и кислорода, взаимодействующие в большей или меньшей степени с расплавленным металлом. Защитный газ выбирают в зависимости от свариваемых материалов.

В состав сварочного оборудования входят источник сварочного тока и сварочный аппарат. Составные части сварочного оборудования и их функции определяются уровнем механизации и автоматизации процесса, параметрами режима сварки, необходимостью их установки и регулировки в режиме наладки и сварки.

К параметрам режима сварки в углекислом газе относятся: род тока и полярность, диаметр электродной проволоки, сила сварочного тока, напряжение дуги, скорость подачи проволоки, вылет электрода, расход углекислого газа, наклон электрода относительно шва и скорость сварки.

При сварке в углекислом газе обычно применяют постоянный ток обратной полярности, так как сварка током прямой полярности приводит к неустойчивому горению дуги. Переменный ток можно применять только с осциллятором, однако в большинстве случаев рекомендуется применять постоянный ток.

Повышение надежности сельскохозяйственной техники при ремонте

Тяжёлая техника должна отличаться высокой надёжностью, чтобы она могла служить долго и не подводить в самый ответственный момент. От этого зависит сроки сбора урожая, поставки и так далее. Но и как любая техника, сельскохозяйственные трактора требуют внимания и регулярного ремонта. Постоянно обновлять машины нет никакой возможности, это понятно всем. Поэтому остаётся другой выход – постоянный контроль.

Надёжность — свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования.

В зависимости от назначения объекта и условий его эксплуатации надежность может  включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость (в отдельности или в определенном сочетании этих свойств) как для объекта в целом, так и для его частей. 

Наплавка под слоем флюса 

Наплавка под слоем флюса - это техно­логический процесс, направленный на восстановление  начальной формы, номинальных (чертежных) раз­меров и качества рабочих поверхностей деталей.

Флюсы обеспечивают высокое качество наплавлен­ного металла, защитные, стабилизирующие, легирующие свойства, улучшают формирование наплавочного слоя. Температура плавления флюсов от 800 до 1000° С. Важное требование к восстановляемым деталям — обеспечение необходимой износостойкости наплавленных поверхно­стей, достигаемое введением в состав наплавленного металла легирующих элементов (хрома, марганца, вольфрама и др.). Флюсы об­ладают хорошими физико-химическими свойствами, бла­годаря которым металл наплавленного слоя насыщается большим количеством марганца и понижает склон­ность к образованию пор в наплавленном металле.

Процесс наплавки состоит из следующих операций:

• 1-я - очистка детали от грязи и смазки, попавших во время эксплуатации.

• 2-я - предварительная токарная обработка, т.е. снятие наклёпа, ржавчины и придание поверхности правильной геометрической формы, оценка состояния посадочного отверстия, зачистка задиров;

• 3-я - предварительная токарная обработка, нагрев перед наплавкой, для лучшего сплавления и снижения действия внутренних напряжений;

• 4-я - наплавка под слоем флюса, проволока и флюс подбираются в соответствии с техническими требованиями и условиями эксплуатации;

• 5-я - чистовая токарная обработка в соответствии с ЧТД.

• 6-я - очистка от возможных загрязнений процесса;