Файл: Постников В.И. Исследование и контроль износа машин методом поверхностной активации.pdf

Так, при методе радиоактивных индикаторов в величину ка­ питальных затрат, связанных с применением метода, помимо затрат на измерительную и другую аппаратуру входят затраты,, связанные с установкой двигателя, который специально приоб­ ретает лаборатория радиоактивных изотопов для проведения ис­ следований. В случае применения спектрального метода, метода микрометрирования, метода лунок и дифференциального мето­ да радиоактивных индикаторов испытания ведут на стендо­ вом двигателе параллельно с другими видами испытаний, -и зат­ раты, связанные с приобретением специального двигателя, от­ сутствуют. В этом случае основную роль играют амортизацион­ ные отчисления и эксплуатационные затраты, связанные с ра­ ботой двигателя. Но в то же время метод микрометрирования (что также относится и к методу лунок) требует длительной ра­ боты двигателя, так как малые величины износа с его помощьюуловить нельзя, да и разборка двигателя возможна только пос­ ле проведения некоторых параллельных испытаний.

Но дифференциальный метод радиоактивных индикаторов требует специальной активации втулки, а метод спектрального анализа требует дорогостоящей аппаратуры и длительного вре­ мени исследования.

Величину амортизационных отчислений, связанных с прове­ дением исследований на двигателе, можно определить по фор­ муле

где Кс — капитальные вложения на здания и сооружения; Ку — капитальные вложения на установку; т]Пл — коэффициент, учи­ тывающий долю площади лаборатории, используемой на данное

водит исследования с использованием метода радиоактивных индикаторов, капитальные затраты, которые включают стоимость зданий и сооружений, стоимость испытательной двигательной установки, всей измерительной аппа­

Для испытания средней продолжительностью 20—25 ч затраты с учетом

146

Однако чувствительность метода значительно ниже, так как проводится оп­ ределение частиц в масле и, следовательно, требуется более продолжитель­ ное время работы двигателя. Принимая время работы двигателя 120 ч (при

Метод микрометрирования. В отличие от предыдущих методов метод микрометрирования отличается тем, что при его применении используют недорогой мерительный инструмент, но требуется продолжительная работа двигателя (принимаем 400 ч) с последующей его остановкой и разборкой.

В этом случае затраты на одно испытание выразятся следующей величиной:

самого испытания, что связано с работой двигателя, измерения в котором

Дифференциальный метод радиоактивных индикаторов. После приведе­ ния к сопоставимому виду капитальные затраты на проведение одного испы­ тания можно оценить величинами, приведенными в табл. 20.

Таким образом, затраты, связанные с капитальными вложе­ ниями, которые требуются для внедрения каждого из рассмот­ ренных методов, можно выразить в виде амортизационных от­ числений по каждому методу, а их соотношение может быть представлено в виде табл. 20.

.147

Как видно из табл. 20, радиоизотопиые методы требуют меньших затрат, выраженных в виде амортизационных отчисле­ ний, по сравнению с другими методами.

В отличие от существующих методов радиоизотопные мето­ ды позволяют резко сократить время исследования, но одно­ временно с этим при использовании дифференциального метода резко возрастает составляющая затрат по используемой аппара­

взятия пробы, то при дифференциалы-гом методе радиоактивных индикаторов ее используют непрерывно в течение всего времени работы двигателя, что позволяет значительно увеличить число замеров и соответственно получить более точные данные по из­ носу.

3 5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ИЗНОСА ДЕТАЛЕЙ СТАНКОВ

В отличие от двигателей внутреннего сгорания, где исследо­ вание износа деталей цилиндро-поршневой группы связано с остановкой и разборкой двигателя, исследовать износ деталей станков — направляющих, червячных зубчатых колес, винтов и т. п. — можно без разборки станка. Основное преимущество ме­ тода поверхностной активации, когда исследование можно вести без остановки и разборки движущейся детали, кажется потерян­ ным. Однако это не так. Дело в том, что и в данном случае зат­ раты на исследование износа отдельных деталей резко сокра­ щаются и, что самое главное, сокращаются по времени.

В то время как исследования износа направляющих суппор­ та требуют при использовании метода лунок не менее 500— 600 ч, причем число замеров остается ограниченным, примене­ ние метода поверхностной активации позволяет сократить проце­ дуру исследования до 50 ч и получить за этот отрезок времени более 100—150 замеров, что по законам математической ста­ тистики позволяет получать наиболее достоверные данные.

Рассмотрим результаты исследования износостойкости де­ тали различных станков с использованием метода поверхност­ ной активации.

1. Сопоставление затрат на проведение исследования износа червячных колес

Для определения износа червячных колес станков попутного точения МВТУ им. Н. Э. Баумана совместно с Московским стан­ костроительным заводом им. С. Орджоникидзе провело научноисследовательскую работу по исследованию применимости для этой цели метода поверхностной активации.

148

Для проведения испытаний червячных колес на заводе спро­ ектирован и изготовлен стенд, на котором воспроизводятся ус­ ловия работы колес на станках попутного точения в условиях эксплуатации.

В основу технико-экономического обоснования внедрения на заводе метода поверхностной активации для измерения износа червячных колес положено сравнение затрат на проведение ис­ пытаний предлагаемым методом (вариант I) и наиболее рас­ пространенным и применимым для этих целей методом микрометрирования (вариант I I , табл. 21).

Т а б л и ц а 21 Объем и последовательность работ при проведении исследования

Износ червячных колес методом микрометрирования изме­ ряют на том же испытательном стенде., что и при методе по­ верхностной активации.

Для получения информации об износе колеса при испыта­ ниях методом поверхностной активации необходимо 70 ч рабо­ ты стенда (30 ч — приработка, 40 ч — устанавливается износ при скорости изнашивания 0,1 мкм/ч).

Метод микрометрирования позволяет измерить износ детали с точностью до 10 мкм. Для получения достоверной информа­ ции об износе колеса этим методом необходима величина изна­

необходима сборка-разборка приспособления, что составит око­ ло 0,75 ч на один замер. Частота измерений — один замер в смену.

149

Суммарное время на проведение испытаний методом микро-

Трудоемкость этапов можно представить в следующем укруп­ ненном виде: 1) разработка методики и программы исследова­

исследования износа червячных колес являются приведенные за­

вложения; е н — нормативный коэффициент эффективности.

Определение затрат на проведение одного исследования

Для определения затрат на проведение одного исследования сравнивае­ мыми методами, включающего подготовительные этапы и само испытание на износостойкость, рассчитываем затраты по всем этапам исследования, и их элементам, представленным в табл. 21.

Разработка программы и методики исследования

На данном этапе предложено затраты времени г оценивать по фактиче­ ским затратам времени работниками, занятыми в исследовании Зп:

т

з _ J

150