Файл: Кочергин, А. И. Основы надежности металлорежущих станков и измерительных приборов учебное пособие.pdf

службы резиновых уплотнений — от 15 до 90 дней. Как показали наблюдения, главная причина низкой долго­ вечности этих элементов гидросистемы—недопустимая загрязненность масла механическими примесями. Час-

Рис. 5.3. Износ деталей гидромашин типа Г15-21:

а — барабана 1 и толкателя 2; б — распределительного диска

типы, попавшие в зазоры плунжерных пар, резко увели­ чивают усилия страгивания плунжеров и золотников с места и могут вызывать их заклинивание. По этой при­ чине часто отказывают предохранительные клапаны и реверсивные золотники.

Необходимо строго следить за тем, чтобы грязь не попадала в гидросистему станка, и выполнять следую­ щие требования.

1.После монтажа и обкатки гидросистему промы­ вать жидкостью, которой сообщается скорость в 1,5—2 раза выше ее рабочей скорости.

2.Для удаления из трубопроводов грязи, ржавчины

иокалины травить их раствором серной кислоты с по­ следующей промывкой. Весьма эффективна ультразву­

ковая очистка труб. Когда это возможно, следует вы­ полнять гибку труб вхолодную, для того чтобы избе­ жать образования в них окалины при нагреве.

3.Все звенья гидросистемы тщательно герметизиро­ вать, например масляуые баки должны иметь крышки с уплотнениями и воздушные фильтры, а трубопроводы, соединенные с баками, также должны иметь уплотне­ ния.

4.Внутренние поверхности баков хорошо очищать и окрашивать, так как иногда в них наблюдается вымы­

вание литейной земли из-под краски.

8 3

5.Предусматривать возможность слива масла из баков и очистку их внутренних поверхностей.

6.Масло заливать в баки через сетчатые фильтры.

7.Строго регламентировать правила эксплуатации гидрофицированного металлорежущего оборудования.

Смена масла в гидросистемах станков может быть механизирована. На ряде заводов применяется специ­ альная передвижная установка, которая позволяет за­ менять масло следующим образом. Сначала установка высасывает масло из бака станка, затем промывает гид­ росистему чистым маслом под давлением и, наконец, заливает в бак новое масло. Благодаря описанной по­ следовательности смены масла оно оказывается в гид­ росистеме более чистым, чем при обычной, немеханизи­ рованной смене.

Наблюдения показывают, что удаление из масла половины механических примесей ведет к повышению долговечности элементов гидросистем в 2—3 раза.

Предохранение масла от старения. Рабочая жид­ кость не только передает энергию в гидросистеме, : она смазывает поверхности гидроагрегатов и этим предо­

храняет их от сухого трения. Однако в результате воз­ действия различных факторов применяемые в гидро­ системах станков минеральные масла через определен­ ное время теряют смазочные и вязкостные свойства, стареют. При относительно высоких температурах, ха­ рактерных для гидроприводов станков, масла окисля­ ются. При этом образуются высокомолекулярные соеди­ нения, засоряющие узкие щели в аппаратах.

Если в масле имеется вода, образуются низкотемпе­ ратурные осадки, водомасляная эмульсия и пена, по­ этому необходимо предохранять масло от попадания воды. Очень вредна для масла сера. Она вызывает по­ верхностное затвердевание уплотнительных резиновых колец, вследствие чего они выходят из строя. Воздух в хмасле ухудшает его смазочные свойства и способствует коррозии гидроагрегатов.

В особых случаях следует применять масла повы­ шенного качества, которые окисляются, омыливаются и вспениваются в меньшей степени, чем обычные мине­ ральные масла. Масла повышенного качества (наприхмер, марки ВНИИ МП-403) хорошо очищены, содержат ряд присадок.

8 4

Необходимо разрабатывать и строго соблюдать гра­ фики смены масла после определенного срока его ис­ пользования, пока масло не достигло недопустимой сте­ пени старения.

Предохранение масла от чрезмерного нагревания. Соблюдение температурного режима масла важно как для уменьшения скорости его старения, так и для под­ держания его вязкости и соответственно скорости ис­ полнительных механизмов станка постоянными, для уменьшения тепловых деформаций станка и старения резиновых уплотнений. Если не принимать специальных мер, в результате нагревания масла некоторые станки и автоматические линии становятся практически нерабо­ тоспособными. Например, в некоторых станках с про­ граммным управлением летом температура масла до­ стигает 60—70°С. Изменение температуры масла пока­ зано на рис. 5. 4.

Приведем основные ме­ тоды снижения темпера­ туры масла.

ЬУстановка змеевиков

спроточной холодной во­ дой в гидробаках, что по­

агрегатами).

Я. Снижение рабочего давления масла (к сожалению, иногда давление необоснованно завышают).

4.Применение гидробака нужного объема, опреде­ ленного из условия сохранения температуры масла ни­ же предельно допустимой.

5.Встраивание в гидросистему воздушного теплооб­

менника (например, в горизонтально-протяжном стан­ ке модели 7Б56).

8 5

5.2. Методы повышения безотказности

иремонтопригодности электросистем управления

Приборы, аппараты и электрические машины, вхо­ дящие в электрическую систему управления, можно раз­ делить на три группы [26].

Первую группу составляют механизмы и аппараты, преобразующие механические и другие физические воз­ действия в электрические команды. Сюда относятся кнопки управления, путевые выключатели, различные переключатели, датчики. Все это — командные органы.

Во вторую группу входят аппараты, служащие для передачи, распределения, усиления, инверсирования электрических командных импульсов, вырабатываемых аппаратами первой группы. Эта группа включает маг­ нитные пускатели (контакторы), реле времени, проме­ жуточные реле.

Третью группу составляют исполнительные меха­ низмы: электродвигатели, электромагниты, магнитные плиты, электромагнитные муфты.

Рассмотрим некоторые методы обеспечения надеж­ ной работы электрических машин и аппаратов. Аппа­ раты первой группы размещаются на рабочих механиз­ мах станка в соответствии с технологическим процес­ сом, требованиями удобства обслуживания оборудова­ ния и правилами техники безопасности. Эти аппараты защищаются от масла, эмульсии, стружки, грязи, меха­ нических воздействий. Особое внимание уделяется пу­ тевым выключателям, которые обеспечивают необходи­ мую последовательность движений. Их необходимо хо­ рошо защищать от охлаждающей жидкости (огражде­ ниями стационарного типа, выносом из зоны, куда по­ падает охлаждающая жидкость). Практически безот­ казно работают бесконтактные путевые переключатели.

Аппараты второй группы устанавливаются в нишах станин или в специальных шкафах и обычно хорошо за­ щищены от повреждений. Благоприятно сказывается герметизация шкафов электрооборудования. У констр\к- тора-электрика имеются большие возможности для соз­ дания надежных систем управления станками путем правильного выбора аппаратов второй группы, схем их соединений и применения пониженного напряжения в цепях управления. Теперь часто в цепях управления

8 6

применяют постоянный ток напряжением 24В. Система автоматического управления получается более компакт­ ной и надежной, чем система на основе сильноточной релейно-контактной аппаратуры.

Вот основные принципы, которыми должен руковод­ ствоваться конструктор [26, 45]:

а) уменьшение числа аппаратов в схеме при помощи научных методов синтеза систем, нормализации и уни­ фикации схем;

б) применение слаботочных реле автоматики (кодо­ вых, телефонных, телеграфных), имеющих высокую на­ дежность;

в) использование элементов радиоэлектроники (по­ лупроводниковых диодов и триодов, сопротивлений, конденсаторов) в цепях постоянного тока низкого на­ пряжения;

г) применение резервирования.

Известно, что около 30% отказов электросхем уп­ равления автоматическими линиями приходится на про­ вода, которые соединяют аппараты, приборы и машины в единую электрическую схему. Общая длина соедини­ тельных проводов достигает 20—30 км. Иногда проис­ ходят обрывы соединительных проводов и короткие замыкания в них. Для повышения надежности электроразводки ее необходимо защищать от действия масла, эмульсии, стружки, грязи. Особенно следует заботиться

нией) защищает провода от повреждений. Еще недавно

8 7

Г л а в а 6. МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ИЗДЕЛИЙ

6. 1. Испытания на надежность

Испытаниями на надежность называются такие ис­ пытания изделий, в результате которых получают оцен­

торые увеличивают рассеивание результатов испытаний.

называется нормальным. Для уменьшения времени ис­ пытаний один или несколько факторов устанавливают на более тяжелых для изделия уровнях по сравнению с нормальным режимом. В результате элементы изделия разрушаются быстрее, чем при работе в нормальном ре­ жиме. Этот более тяжелый режим называется ужесто­ ченным.

8 9