Вопрос:

Туннельная печь для обжига кирпича. Принцип действия.

ОТВЕТ:

Тунельні печі мають широке розповсюдження в виробництві будівельної глиняної цегли та вогнетривкої цегли. Піч являє собою тунель, заповнений вагонетками (мал.). На вагонетках завантажена цегла, яку потрібно обпалювати.

Для подання вагонетки в піч її по рель совій колії рухають до завантажувального кінця печі. Потім штовхають в піч товкачем. Потяг з вагонеток рухається назустріч потоку топочних газів. При переміщенні газів цегла потрапляє спочатку в зону висушування та підігріву, де волога з цегли випаровується, та цегла підігрівається за рахунок тепла газів, які рухаються з зони випалу.

В середині печі розташована зона випалу. Тут згоряє паливо. Повітря на горіння палива подається за допомогою вентилятора спочатку в зону охолодження цегли. В зоні охолодження цегла віддає частину тепла повітрю, воно нагрівається, а потім потрапляє в зону випалу, де приймає участь у процесі горіння палива з утворенням топ очних газів. При розвантаженні печі на одну вагонетку з випаленою цеглою, потяг в печі переміщується теж на одну вагонетку і з завантажувального кінця печі в неї потрапляє чергова вагонетка з цеглою – сирцем.

Малюнок. Поперечний переріз зони охолодження тунельної печі:

1 – сходи для входа в контрольний коридор; 2 – вікно відбору нагрітого повітря к пальникам; 3 – інжекційний канал; 4 – інжектор; 5 – сопло інжектора; 6 – трубопровід стиснутого повітря.

Ответ на вопрос по дисциплине «Эксплуатация и ремонт механического оборудования»

ВОПРОС:

Показатели качества механического оборудования. Категории качества: производительность, надежность, долговечность, работоспособность, ремонтопригодность.

ОТВЕТ:

Показатель качества машины – количественная характеристика свойств, входящих в состав качества, рассматриваемая применительно к определенным условиям ее создания и эксплуатации.

Показатели качества механического оборудования для производства строительных материалов в соответствии с ГОСТ 2116-Н делятся на следующие группы:

1. Эксплуатационно-технические, характеризующие эффект от использования машины по назначению и обуславливающие область их применения.

2. Надежность, характеризующие свойства безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.

3. Технологические, характеризующие эффективность конструктивно-технологических решений с точки зрения обеспечения высокой производительности труда при изготовлении, техническом обслуживании и ремонте.

4. Эргономические, характеризующие систему «человек-машина-среда» и учитывающие комплекс гигиенических, антрономических, физиологических, психологических свойств человека.

5. Эстетические, отражающие выразительность, оригинальность, гармоничность, целостность, стилизацию.

6. Стандартизации и унификации, учитывающие степень стандартизации машины и уровень унификации их составных частей.

7. Патентно-правовые, характеризующие степень защиты и оригинальность научных конструктивных и проектных решений, используемых в машине.

8. Экономические, характеризующие затраты на разработку, изготовление и эксплуатацию оборудования.

В качестве важнейшего показателя качества мехоборудования эксплуатационно-технической группы является производительность оборудования – количество продукции, выпускаемой им в единицу времени.

Различают три вида производительности:

• теоретическую или конструктивную;

• техническую;

• эксплуатационную.

Теоретическая (конструктивная) производительность является максимально возможной, полученной при данных конструктивных параметрах оборудования, полной отсутствии простоев при работе в определенных условиях эксплуатации (м³/с или кг/с).

Для оборудования периодического действия:

П_к = п · g П_к = п · g · γ

где п – число циклов рабочего органа;

g – количество продукции за один цикл;

γ - объемная масса продукции.

Для оборудования непрерывного действия

П_к = 3600 · F · V м³/ч или П_п = 3,6 · F ·  · γ т/ч

где F – поперечное сечение потока продукции;

 - расчетная скорость движения потока через рабочий орган.

Техническая производительность представляет собой максимально возможную производительность в данных производственных условиях при работе оборудования без простоев. Она определяется с учетом физико-механических свойств обрабатываемого материала, способа загрузки и других факторов, что обращается величиной коэффициентов

П_т = П_к · К₁ · К₂

где К₁ и К₂ – коэффициенты, характеризующие разрыхление материала, загруженность рабочего органа и др.

Эксплуатационная производительность определяется реальными условиями использования оборудования с учетом неизбежных технологических и организационных перерывов в работе:

П_э = П_т · К_в

где К_в – коэффициент использования машины за определенный промежуток времени.

Следующими показателями качества оборудования являются надежность-долговечность, работоспособность и ремонтопригодность.

1. Надежность - свойство оборудования выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах. Чем выше надежность оборудования, тем меньше потери времени на простой в результате отказов, технических неисправностей, а следовательно, выше производительность оборудования. Надежность является сложным свойством, включающим, в свою очередь, такие свойства, как безотказность, долговечность и ремонтопригодность.

2. Безотказность – свойство оборудования непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого времени.

3. Работоспособность – состояние оборудования выполнять заданные функции в пределах установленных норм.

4. Долговечность – свойство оборудования длительно выполнять в заданных условиях свои рабочие функции с допустимыми отклонениями показателей и перерывами на ремонт в течение всего времени эксплуатации, ограниченного физическими, экономическими и моральными факторами.

Исходя из этого, различают:

а) физическое понятие долговечности, определяемое продолжительностью работы (детали узла, агрегата) в заданных условиях до разрушения или предельно допустимого износа;

б) экономическое понятие долговечности – определение продолжительности работы оборудования с учетом продления срока службы после ремонтов, количество которых ограничивается их экономической эффективностью;

в) моральное понятие долговечности определяется периодом времени, в течение которого осуществляется выпуск в достаточном количестве оборудования более высокого класса, по сравнению с которым эксплуатация рассматриваемого оборудования является технически и экономически не эффективными.

5. Ремонтопригодность – приспособленность оборудования к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем приведения технического обслуживания и ремонтов. Показателями ремонтопригодности служат: среднее время восстановления (среднее время простоя оборудования в ремонте), вероятность выполнения ремонта в заданное время, периодичность технического обслуживания (ТО) или ремонтов (Р), удельная трудоемкость ТО или Р, и средняя стоимость ТО или Р.

Вопрос:

Изнашивание деталей машин. Виды изнашивания и их характеристика.

Ответ:

Изнашивание – процесс постепенного изменения размеров тела при трении в связи с отделением с поверхности трения материала детали.

Процесс изнашивания сложен и зависит от многих эксплуатационных факторов.

В зависимости от внешних механических воздействий, окружающей среды и свойств трущихся деталей возникают механические, теплофизические и химические процессы изнашивания, которые определяют характер разрушения поверхности деталей.

Существует несколько классификаций видов изнашивания:

1. Механическое.

2. Молекулярно-механическое.

3. Коррозионно-механическое.

1. Механическое изнашивание происходит в результате механического воздействия и включает следующие виды изнашивания: абразивное, гидроабразивное, газоабразивное, эрозионное, усталостное и навитационное.

а) Абразивное изнашивание возникает в результате режущего или царапающего действия твердых тел или частиц, проникающих извне или отделяющихся от поверхностей, которые, попадая в смазку, резко увеличивают процесс изнашивания.

б) Под воздействием твердых тел или частиц, увлекаемых потоком жидкости или газа, происходит гидроабразивное или газоабразивное изнашивание.

в) Эрозионное изнашивание поверхности происходит в результате непосредственного воздействия потока жидкости или газа.

г) Усталостное изнашивание является результатом многократного деформирования микрообъемов материала, приводящего к появлению трещин и отделению частиц металла.

д) Кавитационное изнашивание происходит при навитационных процессах в жидкости, отмывающей поверхность детали.

2. Молекулярно-механическое изнашивание – изнашивание в результате одновременного воздействия механических и молекулярных или атомарных сил.

3. Коррозионно-механическое изнашивание наблюдается при трении материала, вступившего в химическое взаимодействие со средой кислородом воздуха, газами. Под действием среды на поверхности деталей образуются пленки окислов, которые снимаются трением поверхностей, на обношенных поверхностях образуется новая пленка окислов.

Вопрос:

Диагностика оборудования. Виды диагностики и методы их проведения.

Ответ:

Техническая диагностика – отрасль науки, изучающая и устанавливающая признаки неисправного состояния машин, а также принципы, методы и средство, при помощи которых дается заключение о характере и существе неисправностей оборудования без разборки машины. Задачей диагностики может явиться и прозирование, т.е. научные предсказания времени возникновения отходов.

Каждый элемент диагностической системы является носителем информации работоспособного состояния или отказа элемента машины.

Состояние элементов системы определяется путем последовательного выполнения нескольких проверок.

Совокупность проверок, достаточная для выявления всех заранее заданных различных состояний системы, называется диагностическим тестом.

Задача диагностики – выявить из множества состояний то единственное, в котором на самом деле находится машина в данный момент времени.

Техническая диагностика может быть объективной и субъективной, общей и поэлементной.

При общей диагностике ставится задача – определить работоспособность оборудования или выявить наличие повреждений в сборочных единицах и дать им качественную оценку. Задача поэлементной диагностики – найти неисправный узел.

При диагностике особое значение приобретают симптомы (признаки), которые характеризуют ее техническое состояние. Их можно подразделить на общие и частные, независимые и зависимые, внешние.

Общий – физическая производительность.

Частный – объемный КПД насоса в гидроприводе.

Независимые указывают на конкретную неисправность объекта. Зависимые дают более общую информацию.

Распространенными диагностическими симптомами являются: биение, стуки, удары, шумы, вибрации, давление и утечка жидкости и др.

Диагностические симптомы будучи сгруппированы по принципиальному сходству, дают возможность определить основные методы диагностики:

1. Механический метод диагностики основан на измерении размеров деталей, зазоров, усилий, давлении скоростей.

2. Электрический метод диагностики основан на непосредственном замере токов, напряжении мощности, сопротивлении и др. электрических параметров и позволяет определить режим работы электрических схем, угловые и линейные зазоры, крутящие моменты, давления и температуры.

3. Фотоэлектрический (оптический) метод может быть использован для измерения линейных и угловых люфтов и зазоров в сопряженных деталях.

4. Акустический метод основан на измерениях уровня вибрации и шума, создаваемых объектом испытания.

5. Ультразвуковой метод применяют для контроля состояния ответственных узлов металлоконструкций сварных соединений, а также отдельных деталей механизмов и машин.

6. Радиопроектный и рентгеновский методы позволяют определить скрытые дефекты в деталях машин путем просвечивания деталей с помощью рентгеновского или гамма-излучения.

Организация диагностики предусматривает создание диагностических постов и линий.

Диагностический пост представляет собой специально оборудованное рабочее место, оснащенное соответствующими приборами и инструментами, предназначенными для диагностирования технического состояния отдельных агрегатов и узлов машины.

Диагностические посты расположены в определенной последовательности, составляют диагностические линии.

Диагностические посты бывают стационарные и мобильные. Стационарные посты и линии используются для диагностирования подвижных, самоходных машин, а мобильные – для диагностики технического состояния оборудования на местах их установки.

Широкое применение технической диагностики способствует повышению надежности и безопасности работы машин и оборудования, снижению трудоемкости техобслуживания и ремонта, повышению производительности оборудования и качества работы.

Основным документом при выполнении диагностических работ, указывающим последовательность выполнения операций, является карта маршрутной технологии диагностирования. Основой проверки отдельных сборочных единиц служат технологические карты. В них устанавливают оптимальную последовательность выполнения диагностических тестов, указывают трудоемкость, квалификацию и число исполнителей, необходимое оборудование и инструмент, технические условия и предельные значения диагностических параметров. В технологических картах указывают место подсоединения датчиков и режимы диагностирования.

В диагностической карте фиксируют результаты диагностирования, сдают заключения о необходимом объеме и содержании технического воздействия на машину. Карту заполняют на каждую диагностируемую машину.

Карта позволяет составить объективную картину общего состояния машины и выявить необходимые замены и регулировки сборочной единицы. Если регулировку проводят одновременно с диагностированием, то записывают конечные результаты работы.

Данные диагностических карт должны заноситься в накопительные карты на каждую машину. Это позволяет прогнозировать остаточный ресурс и анализировать характер изменения технического состояния в различных условиях эксплуатации.

Вопрос:

Методы испытаний механического оборудования в процессе эксплуатации и способы их проведения.

Ответ:

Испытание машин производят как при создании новых моделей, модификации старых машин, выпускаемых серийно, так и при их монтаже и ремонте. Кроме этого, испытания производят в процессе их производственной эксплуатации.

Испытания производятся с целью установления качественной и количественной связи между его конструктивными и эксплуатационными параметрами – производительностью, расходом энергии, материала при изготовлении или ремонте, прочностью, надежностью, совершенством управления, экономикой и безопасностью работы.

Оборудование, находящееся в эксплуатации, испытывают с целью определения ее технического состояния и обеспечения надежности и безопасности работы.

Виды испытаний классифицируют по следующим признакам.

1. По целям испытаний – исследовательские и контрольные.

2. По продолжительности проведения – ускоренные и нормальные.

3. По месту проведения – производственные и полигонные.

4. По применению испытательного оборудования – стендовые.

5. По наличию базы для сравнения – сравнительные.

6. По этапам разработки продукции – доводочные и контрольные, предварительные и приемочные.

7. По оценке уровня качества продукции – аттестационные.

8. По влиянию на возможность последующего использования продукции – разрушающие и неразрушающие.

9. По оцениваемым свойствам – испытания на надежность и ресурсные.

Исследовательские – проводят для изучения определенных свойств оборудования, его параметров и качественных показателей.

Контрольные – проводят для контроля качества продукции.

На надежность – проводят для определения или оценки показателей ее надежности в заданных условиях, выявления характерных отходов элементов, наиболее слабых мест в оборудовании, определение степени износа элементов и узлов.

Ресурсные – проводят для оценки долговечности оборудования узлов и деталей – до капремонта или до списания.

Стендовые списания натурных деталей узлов и машин осуществляются на специальных стендах, обеспечивающих имитацию натурных нагрузок и информации о результатах этих воздействий.

Полигонные испытания проводят на полигоне в условиях, близких к условиям эксплуатации. При этом производят оценку эксплуатационных параметров оборудования при выполнении рабочих операций, определить техническую производительность в конкретных условиях.

Эксплуатационные испытания оборудования проводят в условиях эксплуатации, т.е. в условиях производства строительных материалов. Этот вид испытания охватывает вопросы:

• установление эксплуатационной надежности;

• определение стабильного расхода мощности и эксплуатационных материалов, производительности;

• выявление в процессе эксплуатации причин возникновения дефектов и недостатков в работе машины.

В процессе эксплуатационных испытаний дается оценка приспособленности оборудования и техническому обслуживанию на основании: продолжительности выполнения ТО, степени доступности мест, простоте и легкости выполнения ТО. Комплекс эксплуатационных испытаний позволяет оценить качество оборудования и указать основные положения ее эксплуатации.

В процессе эксплуатации проводят приемно-сдаточные и периодические контрольные испытания, эксплуатационные и др.

Периодические испытания или освидетельствования производят через 1-3 года органами Госгортехнадзора, Госинспекцией, технической инспекцией и др. Их производят с целью обеспечения безопасной работы оборудования (грузоподъемного, котлов, компрессоров, сосудов под давлением и др.).

Для проведения испытаний разрабатывают программу и методику испытаний, которые согласуются и утверждаются заказчиком.

В программу включают: наименование узлов, деталей, подлежащих испытаниям, цель, план, условия, метод, режим, длительность испытаний, перечень показателей, подлежащих определению.

Программа испытаний зависит от вида испытаний, конструкции, вида испытываемого объекта и т.д.

Методика испытаний узла, детали определяет вид испытания, организацию проведения, требования, предъявляемые при испытании, применяемое оборудование и контрольно-измерительные приборы.

Методика испытаний – совокупность правил применения определенных действий для осуществления испытаний.

Эксплуатационные испытания машин проводятся в соответствии с Государственными стандартами или методикой, разработанной организацией, проводящей испытание.

Проведению испытаний предшествуют подготовительные работы: составление рабочих методик, испытаний, снабжение оборудованием, контролирующими приборами, комплектование бригады испытателей, выбор места и т.д.

Проведение испытаний осуществляется в строгом соответствии с разработанной методикой.

В процессе испытания контролируют правильность показания приборов, состояние оборудования, изменение физических свойств материалов.

Результаты замеров и наблюдений записывают в журналы, ведомости, затем их обрабатывают.

Оборудование, которое подверглось ремонту после пуска, приработка узлов и деталей, устранение мелких неисправностей подвергают испытаниям.

Испытание делится на две стадии: холостая обкатка и испытание под нагрузкой.

В процессе обкатки на холосто ходу необходимо наблюдать за состоянием трущихся поверхностей (подшипников, направляющих, зубчатых зацеплений и др.). Длительность холостой обкатки определяется инструкцией.

Эксплуатационные испытания под нагрузкой проводят в соответствии с ТУ. Нагрузка увеличивается постепенно, в несколько приемов – 3, 5 с увеличением нагрузки на 20-30 %.

На каждой ступени нагрузки машина работает 1-3 часа с постоянным контролем ее состояния.

Основными объектами проверки машины, после ее выведения на номинальную нагрузку, являются производительность, удельный расход энергии, качество продукции.

Продолжительность обкатки зависит от типа машины, устанавливаются ТУ на ремонт и колеблется от 8 до 72 часов.

Признаком удовлетворительно проведенной обкатки служит устойчивая работа всех механизмов при допустимом шуме и температуре, при ее нормальной паспортной мощности и производительности.

Результаты определения оцениваются с учетом качества продукции.

По результатам испытаний подписываются соответствующие документы.