Лекції 9, 10, 11, 12. Конструкційні методи підвищення довговічності машин План
Захист пар тертя від проникнення абразивних часток.
Врахування раціональної взаємодії деталей та сил.
Захист від корозії.
Використання змащувальних матеріалів.
Забезпечення міцності, жорсткості, стійкості та несучої здатності.
Усунення внутрішніх напружень при термообробці.
Зменшення кількості та трудомісткості ремонтних робіт.
Література [3, 4, 5, 9, 10]
Захист пар тертя від проникнення абразивних часток
Аналіз режимів і умов експлуатації машин дозволяє виявити можливі причини відмов їх окремих елементів і реалізувати певні конструктивні методи щодо підвищення довговічності машини в цілому.
а б
Рис.11. Ущільнення штоку:
а – сальником: б – гумовими кільцями
Найбільш розповсюдженими у машинобудуванні конструктивними методами підвищення довговічності машин є методи, що дозволяють захистити пари тертя від проникнення абразивних часток, зокрема використання запобіжних заходів щодо попадання в зону тертя бруду, пилу і абразиву, введення у місцях передбачуваного спрацювання спеціальних вставок із матеріалів стійких проти спрацювання.
Довговічність вузлів тертя різко знижується при попаданні абразиву (пилу, піску, глини та інших мінеральних часток), тому при проектуванні вузлів тертя необхідно передбачити їх захист, зокрема встановлення захисних кожухів, піддонів, застосування лабіринтних ущільнень, прорізування на поверхнях тертя спеціальних канавок для видалення абразивних часток через систему отворів шляхом промивання чи продування.
Для запобігання проникнення абразиву до поверхонь тертя застосовують очистку змащувально-охолоджувального середовища, зокрема у двигунах внутрішнього згоряння.
а б в
Рис.12. Ущільнення:
а – пружинним кільцем; б – диском; в - багатогребінцеве
Поверхні деталей машин, що знаходяться під дією абразивної маси, можна ізолювати, зокрема встановленням змінних деталей, котрі безпосередньо взаємодіють з абразивом і можуть бути швидко замінені після спрацювання, наприклад протекторні стальні кільця, що встановлюються на штанги бурильних труб.
а б в
Рис.13. Лабіринтні ущільнення:
а – на валу; б – на втулці; в – на валу і на втулці
Ефективним також є метод облицювання гумою поверхонь деталей, що функціонують в умовах абразивного спрацювання. Робочі колеса земснарядів, що облицьовані гумою, мають строк служби у 10 разів більший, ніж без облицювання. Гумовані статори та інші деталі флотаційних машин мають довговічність 2-3 рази більшу, ніж ті, що виготовлені із чавуну, легованого марганцем, а гумовані труби мають стійкість проти спрацювання в 5-6 разів більшу, ніж чавунні.
а б в
Рис.14. Манжетні ущільнення:
а – на валу; б – на проміжній втулці; в – на ступиці насадної деталі