Файл: Барбанель, С. Р. Технология ремонта кинооборудования учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 152
Скачиваний: 0
Когда удельные давления невелики, смазка выступает в роли разъ единителя трущихся поверхностей, уменьшает износ.
Из вышеизложенного можно сделать вывод, что износ при прочих равных условиях увеличивается с повышением удельного давления. Зная характер распределения удельного давления по трущейся ^по верхности, можно установить характер износа этих поверхностей.
§ 2 Классификация износов
Встречающиеся в практике эксплуатации машин и механизмов износы чрезвычайно разнообразны как по причинам, их вызывающим, так и по характеру их нарастания. Однако все износы могут быть отнесены
кодной из двух основных групп:
1)естественные или нормальные и
2)аварийные.
Е с т е с т в е н н ы м и и з н о с а м и принято называть такие, которые происходят в результате длительной работы и являются след
ствием воздействия |
факторов, сопровождающих нормальные условия |
эксплуатации аппаратов, машин. |
|
К а в а р и й н ы м |
относятся износы, которые преждевременно вы |
водят из |
строя отдельные детали, механизмы или аппарат (машину) |
в целом. |
Они могут быть следствием следующих основных причин: |
1)недоброкачественности материала детали (наличие раковин, трещин
ит. п.);
2)усталости поверхностных слоев металла детали;
3)плохого качества изготовления деталей;
4)неправильной сборки отдельных узлов или механизмов;
5) нарушения правил эксплуатации, небрежного ухода, несоблюдения режимов смазки, несвоевременной замены износившихся деталей ит. п. В результате работы силы трения и возможного участия других фак торов детали теряют свою первоначальную форму, на гладких поверх ностях появляются царапины, материал наволакивается или отсла ивается, образуя овальность, конусность, погнутость деталей и т< п. Задачи эксплуатационников в том, чтобы поддерживать аппаратуру в состоянии, при котором она подвергалась бы только естественному
.износу. Для этого, в частности, необходимо своевременно определить момент достижения предельного износа (характеризуется точкой А
на рис. 1, в) и путем ремонта предотвратить аварийный износ. |
Заво |
дам—изготовителям аппаратуры и организациям, эксплуатирующим |
|
ее, необходимо знать скорости нарастания естественных износов. |
|
Период нормальной работы или межремонтный срок службы |
сопря |
жения считается с момента окончания приработки, в результате которой зазор SMHH (см. рис. 1) между деталями сопряжения, полученный благодаря разности их размеров при изготовлении, достиг величины 5 нач, и Д° момента достижения предельно допустимого износа SMaKC. Из рис. 1, в видно, что:
•с |
^макс 5ц |
|
tg“ |
||
|
8
где т — межремонтный срок службы сопряжения, |
час; 5 макс — пре |
дельно допустимое ослабление посадки при износе, |
мм; 5 Нач — ве |
личина начального зазора приработанного сопряжения, мм; tga —
величина, характеризующая интенсивность износа сопряжения (на растание зазора в единицу времени).
Исследования, проведенные в области сопротивляемости материалов износу, еще не позволяют установить количественную зависимость величины износа от механических свойств материала, его химического состава и других характеристик, однако установлено, что сопротив ляемость материала износу связана с качеством его поверхности (чисто той), а также с твердостью и структурой металла.
Считают, |
что поверхностная |
твердость материала — обязательное |
|
условие |
предохранения детали |
от |
преждевременного износа. |
В практике эксплуатации машин и |
механизмов наиболее распростра |
нен износ, вызываемый в основном трением скольжения твердых тел. Известно, что детали правильно эксплуатируемых машин и механиз мов подвергаются ремонту или выбраковке по двум основным при чинам: вследствие изменения первоначальных размеров или благодаря
изменению механических свойств материала деталей.
Согласно классификации Б. И. Костецкого, различают четыре вида износа: окислительный, тепловой, абразивный и осповидный.
В результате большого числа опытов путем металловедческого анализа было установлено, что:
1) каждая работающая деталь или сопряжение деталей имеет четко выраженный ведущий вид износа, лимитирующий стойкость при эксплуатации, и может иметь сопутствующие виды износа, мало влияющие на работу трения; 2) в основе существующих при работе деталей машин видов износа
лежат явления, подчиняющиеся закономерностям физики твердого
тела и металловедения. |
называют такой износ, при котором одно |
О к и с л и т е л ь н ы м |
|
временно протекают два |
процесса: микропластическая деформация |
поверхностных слоев и диффузия кислорода в пластически дефор мируемые объемы металла.
Образующееся при этом на плоскостях скольжения громадное число движущихся атомов кислорода вызывает более интенсивную пласти ческую деформацию металла. Последняя протекает как бы с внутрен ней смазкой, роль которой выполняют движущиеся атомы кислорода. Большая подвижность и перетекание поверхностныхслоев в свою оче редь создают возможность более интенсивного проникновения кисло рода в поверхностные слои трущихся деталей.
Окислительный износ характеризуется постепенным уносом слоя ме- ■ талла деталей, изгтовленных из мягких материалов. При трении де талей машин, имеющих большую твердость, окислительный износ выражается в образовании и выкрашивании твердых и очень хруп ких слоев-окислов; он протекат менее интенсивно. Большое влияние на окислительный износ оказывает давление при трении. При пульси рующем давлении темп окислительного износа резко возрастает. Этот вид износа имеет место как при трении скольжения, так и при трении
9
качения. В первом случае окислительный износ является ведущим, во втором случае — сопутствующим.
Т е п л о в ы м называют износ, при котором основные характеристи ки работы трения зависят от теплоты, в результате воздействия ко торой происходит разрушение металла.
При трении с большими скоростями и удельными давлениями в микро объемах трущихся деталей возникает теплота, приводящая к образо ванию высоких температур в поверхностных слоях трущихся деталей. В результате высокой температуры происходит своеобразный терми ческий процесс, вызывающий изменения микроструктуры в поверх ностных слоях. Эти изменения приводят к уменьшению прочности металла из-за ослабления внутриатомных связей. Кроме того, сильный нагрев металла способствует образованию явления контактного схва тывания трущихся поверхностей и разрушению малых объемов по верхностных слоев. При нагреве поверхностных слоев до температур, мало снижающих прочность трущихся деталей, тепловой износ выра
жается в контактном схватывании. При |
нагреве до температур, вызы |
вающих большое снижение прочности, |
помимо контактного схваты |
вания образуется размазывание металла.
Интенсивность изнашивания при тепловом износе значительно боль шая, чем при окислительном.
А б р а з и в н ы м называют износ, при котором в микроскопических объемах металла протекают процессы пластической деформации и резания. При этом износе, вызванном скольжением, происходит внедрение и срезание твердыми абразивными частицами микрообъ емов металла в поверхностных слоях трущихся деталей.
Разрушение поверхностных слоев при абразивном износе — следствие работы твердых абразивных частиц, находящихся между трущимися поверхностями. Твердые абразивные частицы внедряются в трущиеся поверхности и срезают с них стружку; эти частицы могут попадать из вне, находиться в металле трущихся деталей и образовываться в самом процессе трения. Интенсивность разрушения определяется величиной образивных частиц, давлением, скоростью скольжения и свойствами трущихся материалов.
О с п о в и д н ы м называют износ, возникающий при трении каче
ния, в результате которого разрушение |
характеризуется образовани |
|
ем микро-и макроскопических трещин с последующим |
превращением |
|
их в осповидные углубления и впадины. |
Осповидный |
износ обнару |
живается на рабочих поверхностях подшипников качения и на поверх ностях профиля зубцов шестерен в зоне начальной окружности. Детали кинопроекционной аппаратуры и двигателей внутреннего сго рания киноэлектростанций (КЭС) подвержены всем видам износа.
Г л а в а в т о р а я Износ типовых деталей кинооборудования
§3 Износ сопряжения вал — подшипник
Вкинопроекционной аппаратуре, имеющей принудительную смазку от насоса или масляную ванну, единственным сопряжением, работающим
вусловиях жидкостного трения, является вал—подшипник (пары вал— подшипник зубчатых барабанов кинопроекторов, вал эксцентрика —
втулки). На рис. 3, а показано, что если |
вал |
неподвижен {п = 0), |
||||||
то он опирается на подшипник и зазор S имеет |
форму расходящейся |
|||||||
от точки соприкосновения вала со |
|
|
|
|
|
|||
втулкой в обе стороны |
клиновид |
|
|
|
|
|
||
ной щели. |
|
|
|
|
|
|
||
При пуске в ход и возрастании чи |
|
|
|
|
|
|||
сла оборотов вал увлекает за собой |
|
|
|
|
|
|||
концентрические слои смазки: пер |
|
|
|
|
|
|||
вый слой — вследствие |
адсорбции |
|
|
|
|
|
||
смазки |
металлической |
поверхно |
|
|
|
|
|
|
стью, следующие — вследствие вяз |
|
|
|
|
|
|||
кости |
масла. |
протека |
|
|
|
|
|
|
По мере сужения зазора |
|
|
|
|
|
|||
ние смазки все более затрудняется |
|
|
|
|
|
|||
и для проталкивания ее необходимо |
Рис. 3. Положение вала в подшипнике |
в |
||||||
состоянии |
покоя (а) и при вращении (б) |
|||||||
все более высокое давление, дости |
при |
наличии смазки в зазоре между |
де |
|||||
гающее наибольшего значения в са |
|
|
|
талями |
|
|||
мой узкой части клиновидного за |
|
|
|
|
|
|||
зора. |
С |
увеличением числа оборотов |
вала |
количество масла, заго |
няемого в клиновидный зазор, увеличивается и наступает момент, когда под действием силы давления, развивающейся в суживающей ся части масляного слоя, вал всплывает в подшипнике. Достигнув определенного числа оборотов, трущиеся поверхнссти вала и подшип ника окажутся полностью разделенными слоем смазки /гмин (рис. 3, б).
Наименьший зазор /гмин. обеспечивающий жидкостное трение, согласно'
гидродинамической теории смазки, определяется |
зависимостью: |
d2ny\ |
(1) |
hмин |
|
18,36KSC ’ |
|
где /гмин — толщина слоя смазки в самом узком месте клиновидной щели, мм] d — диаметр участка вала, расположенного в подшипнике, мм] п — число оборотов вала в минуту; г) — абсолютная вязкость
масла*, —^ — ; К — нагрузка на Вал, кг/мй] S — зазор между валом
* На практике |
обычно определяют не абсолютную вязкость, а относитель |
ную (условную), |
которая только в известных пределах пропорциональна абсо |
лютной вязкости. Для перехода от одной вязкости к другой можно пользоваться,
например, такой формулой:
71Р?) [0-000716£О- - ’°°о618- ] .
где Е° — градусы Энглера; 7 — удельный вес смазки.
11