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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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