Способы определения значения предельных износов. Общие понятия и определения. Критерии предельного износа. Что делать, если произошел износ протектора

Маховик автомобиля является важнейшей частью двигателя. На него возлагается много задач, которые он безупречно выполняет до поры до времени. Ничто не вечно, и деталь эта тоже имеет свой ресурс. Узнаем, каков допустимый износ маховика.

Про маховик и сцепление

ВНИМАНИЕ! Найден совершенно простой способ сократить расход топлива! Не верите? Автомеханик с 15-летним стажем тоже не верил, пока не попробовал. А теперь он экономит на бензине 35 000 рублей в год!

Как известно, исправный чугунный маховик гарантирует нормальное функционирование ДВС. Также элемент предназначен, как оплот муфты. И допустимые значения износа элемента должны вычисляться вкупе с другими элементами сцепления.

По этой причине, если мы говорим о маховике, то будем иметь в виду всю систему сцепления. Очевидно, что деталь эта непосредственно связана со сцеплением, является его опорой.

Рассмотрим функционирование и расположение элементов сцепления более подробно.

• По всей внешней границе маховика надет бывает металлический обруч, зубья которого входят в сцеп с деталью стартера при заводе мотора. Обруч бывает стальной, прочный. Для повышения прочностных свойств, венец подвергается закалке высоким напряжением. Надевается изначально на балансир кривошипного вала после предшествующего и равномерного прогрева до температуры 180 градусов.
• Сфера маховика, соприкасаемая с диском сцепления, подвергается большой нагрузке. Фиксируется деталь болтами на оконечность кривошипного вала, а болты обязательно контрятся особой шайбой, чтобы крепежи выдерживали такую нагрузку.

Внимание. Маховики должны проходить обязательный процесс статической балансировки (при этом дисбаланс не должен превышать более 0,1 Нм).

Важные моменты:

• маховик также регулируется после посадки на кривошипный вал в сборе;
• в процессе эксплуатации большей частью истиранию подвергается обратная плоскость маховика, которая соприкасается непосредственно с диском сцепления;
• наиболее чаще изнашивается металлический обруч-венец.

Если изнашивается задняя плоскость маховика, то она перешлифовывается на станке с соблюдением основных правил. Если изнашивается венец, то он подлежит замене. Осуществляется замена обруча так: венец выбивается с детали.

В некоторых случаях, если венец сидит очень крепко, следует сделать так. Просверлить в основании обруча несколько отверстий так, чтобы обруч раскололся. При этом надо постараться не повредить чугунный материал самого маховика.

Новый обруч устанавливается либо «на холодную», либо «на горячую». Оба способа имеют как свои плюсы, так и минусы. Поставленный «на холодную» венец прослужит гораздо дольше, однако такая установка бывает сложна. И напротив, гораздо легче поставить венец «на горячую», но делать это нужно с большой внимательностью, иначе прогрев будет неравномерный.

Итак, вот как расположен маховик и элементы сцепления на схеме (речь об однодисковом сцеплении):

• рычаг педали сцепления;
• вал, передающий энергию нажатия;
• вилка выключения муфты;
• нажимной диск;
• ведомый диск;
• демпферная система, состоящая из пружин ведущего диска;
• выжимной рычаг;
• подшипник упорного типа;
• феродо или накладки;
• первичный вал КПП.

Таблица заводских допустимых размеров и зазоров основных деталей муфты

Обозначение и наименование сопряженных деталей	Номинальный размер и допуск, мм	Зазор, мм	Предел допустимого износа, мм
2141-1701030 - первичный вал коробки передач	1,595+0,046+0,029 (высота зуба вала)	0,02 - 0,132	0,3
2141-1601142 - ступица ведомого диска	1,661+0,066+0,033 (впадина ступицы)
2141-1601036-10 - направляющая втулка	31-0,080-0,180(диаметр)	0,08 - 0,219	0,4
2141-1602055 - валик педалей	20-0,033 (диаметр)
2141-1601242 - вал выключения сцепления	20-0,033 (диаметр)	0,04 - 0,325	0,6
2141-1601222 - втулка вала большая	3,48-0,12 (толщина стенки)

Признаки износа маховика

Главным признаком износа детали является поддергивание педали сцепления при нажатии. «Рывки» машины – первый признак того, что с маховиком или сцеплением что-либо не в порядке.

Еще одним явным признаком износа являются видимые внешние повреждения. Но увидеть их без разбора машины невозможно. По этой причине опытные водители советуют: если проводится ремонт автомобиля, снимается коробка, обязательно проверьте состояние маховика и сцепления.

Второстепенными признаками износа принято считать затрудненное переключение скоростей, пробуксовку автомашины, резкий или чересчур медленный старт и т.п.

От признаков износа маховика отличаются признаки износа сцепления. В этом случае, если диск сцепления отжил свой ресурс, в салоне автомобиля и под капотом будет явно ощутим запах гари.

Еще одним признаком износа диска является неполное задействование механизма. Решением проблемы в этом случае станет замена детали или прокладки. Если этого не сделать вовремя, в дальнейшем владельца ждет капитальный и дорогостоящий ремонт.

Современные автомобили часто оснащаются не стандартными механическими коробками, а роботами. На таких КПП о необходимости ремонта сцепления будет свидетельствовать неожиданное включение защитной системы.

Также на роботе признаком выхода из строя сцепления является затрудненное переключение скоростей.

Как проводится проверка

Если работа маховика или диска сцепления попадает под сомнение, надо провести следующие диагностические приемы:

• диагностировать состояние плоскости маховика (зеркала) на наличие задиров, царапин или других следов износа;
• осуществить проверку на биение – оно не должно превосходить две десятые миллиметра (в случае повышенного биения принимаются неотложные меры, иначе произойдет износ ведомого диска, будут наблюдаться рывки и дерганья в процессе задействования сцепления);
• диагностируется искореживание диска муфты (НДС) и маховика (если наблюдается коробление, то оно устраняется путем шлифования).

Примечание. Самая малая дозволенная толщина НДС обязана быть не менее 20-21 мм. Тоньше этого диск быть не должен, иначе происходит ухудшение работы демпферной системы сцепления.

Вот еще, что следует проверить:

• диагностировать зеркало НДС на гладкость (при этом допустима вогнутость не более 0.08 мм, а выпуклости вообще быть не должно);
• проверяется чистота зеркала (должна быть не ниже 1.6 мкм);
• тщательно диагностировать первый вальный подшипник (не допускается никаких заеданий);
• отдельно проверять фрикционные накладки, которые обязательно надо менять при появлении на них трещин или значительном износе материала (головки фиксаторных заклепок не должны утопать относительно рабочей поверхности материала более 0.2 мм).

Зная допустимый износ маховика и элементов муфты, удастся предостеречь основные проблемы и сложности, несущие кардинальный характер.

Предельно допустимые износы и методы измерения износа деталей погрузочных машин

Предельно допустимые износы. Постепенное изнашивание деталей машин приводит к изменению их геометрических размеров или накоплению усталостных повреждений. В сопряжениях деталей происходит увеличение зазоров, вызывающее ухудшение работы отдельных узлов и агрегатов или машины в целом.

По мере роста износа работа машины становится менее на­дежной, снижаются технико-экономические показатели ее использования. В одних случаях повышение износа сверх опре­деленного значения вызывает существенное понижение прочности или жесткости деталей, в других обусловливает появление не­допустимых динамических нагрузок.

Правильное установление предельно допустимых износов дета­лей машин имеет большое значение. Обычно детали машин, до­стигшие предельно допустимых значений износов, должны за­меняться новыми или продолжать эксплуатироваться только после ремонта. Поэтому если предельно допустимый износ выбран с большим запасом, то детали машин будут выключаться из экс­плуатации с недоиспользованным ресурсом работоспособности, что связано с дополнительными эксплуатационными затратами. Если предельно допустимые износы занижены, то будут наблю­даться остановки машин в процессе эксплуатации для замены или ремонта деталей, ресурс которых исчерпан.

Под предельно допустимыми износами понимаются такие вели­чины, после достижения которых эксплуатация машин становится экономически невыгодной и технически нецелесообразной без замены или восстановления изношенных деталей. Как правило, при увеличении износа детали сверх предельно допустимого значения характер процесса изнашивания изменяется и становится форсированным. До точки В скорость изнашивания детали была относительно постоянная, однако на участке она резко увеличивается и может привести к аварии. Предельно допустимая величина износа детали обязательно должна нахо­диться в границах участка нормальной работы II.

При назначении предельно допустимых износов большинства деталей погрузочно-разгрузочных машин следует принимать во внимание один из следующих показателей: безопасность труда, технический, экономический.

Предельно допустимый износ деталей, удовлетворяющий тре­бованиям обеспечения безопасной эксплуатации машин, выби­рается с таким расчетом, чтобы его превышение не приводило сразу к аварии, т. е. предусматривается определенный запас прочности в зависимости от ответственности деталей. Независимо от запаса прочности эксплуатация машин с износом деталей, пре­вышающих! установленные предельно допустимые значения, должна быть исключена. При обосновании предельно допустимого износа по показателю безопасности труда каждая ответственная деталь погрузочно- разгрузочной машины должна быть про­верена по условиям прочности исходя из того, что при достижении предельно до­пустимого износа необходимо обеспечивать нормальную работоспособность машины при номинальных режимах нагружения. Если расчетное значение предельно до­пустимого износа окажется ниже устано­вленного по другим соображениям, то за норму принимается это расчетное зна­чение. Для примера рассмотрим порядок установления предельно допустимого из­носа шестерни.

Рис. 7. Зуб шестерни

Задаваясь различными значениями; можно определить допустимый износ зуба шестерни для любых сечений зуба по высоте.

Техническими показателями при выборе предельно допусти­мых износов руководствуются в тех случаях, если срок службы деталей ограничивается наступлением форсированного их изна­шивания. Передвижений крана, и др. Ограничение срока службы деталей в этом случае производится вследствие изменения характера изнашивания или нарушения нормального функционирования узла или агрегата.

Согласно гидродинамической теории смазки жидкостное трение имеет место в подшипниках скольжения только при строго опре­деленной величине зазора между вкладышем и валом. Отклонение частоты вращения вала от определенного значения и изменение износа нарушают условия создания масляного клина, способствуя развитию естественного процесса изнашивания. По мере роста зазора в сопряжении и достижении предельно допустимого износа процесс изнашивания становится форсированным. Этим моментом ограничивается срок службы сопряжения.

Экономический показатель оценки предельно допустимого износа применяется для определения степени износа узла или агрегатов, снижающего эффективность использования машины в целом. В результате изнашивания деталей машины ухудшаются ее экономические показатели до таких значений, ниже которых дальнейшая ее эксплуатация нерациональна. Ограничение вре­мени использования машины с учетом понижения ее эффективности служит основанием для установления предельно допустимых износов.

Обычно экономический показатель применяют для установле­ния предельных износов деталей в сопряжениях, управляющих энергетическими процессами (механизмы топливной аппаратуры, газораспределительный механизм, цилиндропоршневая группа и др.). Нарушение нормальной работы деталей этих механизмов вызывает ухудшение технико-экономических параметров функ­ционирования всей машины.

Методы измерения износа. Для получения количественной оценки степени износа деталей или сопряжений погрузочно- разгрузочных машин могут быть использованы различные методы.Выбор того или иного метода измерения износа зависит от кон­структивных особенностей деталей, задач и целей, для которых производится оценка износа, необходимой точности и достовер­ности результатов замера, класса шероховатости и точности обра­ботки поверхностей трения. При измерениях важное значение имеет возможность периодической остановки машины и доступ­ность выполнения замеров без трудоемких сборочно-разборочных и регулировочных работ.

Обычно износ деталей измеряют в реальных условиях эксплу­атации машин или в лабораторных условиях. В лабораторных условиях используются методы, позволяющие наиболее точно с наименьшими погрешностями измерить линейный износ кон­кретной детали за строго нормированный период эксплуатации или за время выполнения установленного объема работы.

Наиболее широкое распространение получили следующие ме­тоды измерения износа: интегральный, суммарный, микрометража, по глубине вырезанных лунок и профилографирования.

Интегральный метод измерения износа заключается в про­верке определенных показателей работы отдельных узлов или агрегатов машины, изменяющихся в результате изнашивания. При выполнении измерений периодически контролируются показатели, которые характеризуют так называемые «служебные свойства» узлов и агрегатов.

При использовании интегрального метода, например для определения износа деталей цилиндропоршневой группы двига­теля внутреннего сгорания, определяется общее снижение ком­прессии в цилиндрах по сравнению с компрессией новых двига­телей. По падению компрессии оценивается количество газов, попадающих в картер двигателя, а также с учетом давления газов в картере дается заключение об износе цилиндров и поршней. Износ маслосъемных колец и стенок цилиндров можно установить на основании повышенного расхода масла из картера двигателя, так как при наличии увеличенного зазора между кольцами и стенками цилиндров не обеспечивается нормальный возврат масла в картер и происходит его пригорание.

Недостатком интегрального метода является необходимость использования косвенных показателей, которые в целом дают представление о степени пригодности узла или агрегата выполнять служебные функции, но не позволяют получить достаточно точную информацию о величине линейного износа поверхностей трения отдельных деталей.

Метод измерения суммарного износа имеет несколько разно­видностей, позволяющих оценить общий износ детали, сопряже­ния, узла или агрегата машины. При этом методе можно использо­вать определение массы деталей, количества металлических частиц в смазочном материале или применение радиоактивных элементов.

При взвешивании деталей определяется масса изнашиваю­щихся деталей до постановки на машину или на испытательный стенд и после определенного периода использования или нагружения. Потеря массы детали характеризует степень износа. По известной площади поверхности трения потеря массы детали мо­жет быть пересчитана в средние линейные величины. Дан­ный метод обычно используется при определении износа деталей типа поршневых колец, пальцев и др., изнашивание поверхности трения которых происходит наиболее равно­мерно.

Применение метода, основанного на оценке количества метал­лических частиц в смазке, состоит в получении химического анализа состава пробы отработанного масла, содержащей про­дукты изнашивания. В зависимости от наличия металлического порошка в масле делают вывод об износе поверхностей трения деталей. Указанным методом измеряют износ деталей двигателей внутреннего сгорания, а также деталей узлов и агрегатов, .имеющих закрытые масляные ванны (редукторы, подшипники и пр.).

Для измерения износа с помощью радиоактивных элементов необходимо эти элементы добавить в металл при отливке детали или поместить в специальное отверстие готовой детали, засверлен­ное на поверхности трения. В процессе изнашивания продукты распада радиоактивных элементов вместе с частицами металла попадают в масло. При анализе пробы «загрязненного» масла устанавливают количество этих продуктов и определяют степень износа деталей.

Метод микрометража состоит в измерении размеров деталей до постановки их в работу и после изнашивания. Этот метод с использованием микрометров, индикаторных приборов, а также приборов с показаниями датчиков получил наиболее широкое распространение в практике эксплуатации машин.

Метод по глубине вырезанных лунок применяется для измере­ния местного линейного износа, оцениваемого по уменьшению длины лунки, нанесенной искусственным способом на поверхность трения. Этот метод используется для измерения износа на плоских, цилиндрических вогнутых и цилиндрических выпуклых поверх­ностях трения.

Лунку вырезают специальным алмазным резцом (рис. 8, а), представляющим правильную трехгранную призму с углом при вершине между высотой и гранью 65 ± 1°. Радиус вращения резца строго фиксирован и составляет 11 ±0,1 мм. Алмазный резец вращается вокруг оси хх относительно поверхности трения де­тали. В результате вращения резца на детали вырезается лунка длиной EF (глубина лунки обычно не превышает 0,15 мм при длине до 3 мм). Затем деталь с вырезанной лункой устанавливают на свое место в машине и производится обычная или опытная ее эксплуатация.

Рис. 8. Схемы вырезания лунки (а) и измерения износа по ее глубине (б)

По специальным таблицам можно определять глубину лунки по значениям ее длины, измеренным с помощью микроскопа.

Метод профилографирования основан на двукратном измере­нии шероховатости поверхности трения новой неизношенной де­тали и этой же поверхности после выполнения определенной на­работки. До постановки детали на испытание с помощью специ­ального профилографа с поверхности трения снимается профило- грамма, на которой отражаются, помимо обычной шероховатости, контрольные риски и царапины. Если характерных рисок и цара­пин нет, то их наносят режущим инструментом.

После достижения деталью какой-то величины износа с одной и той же поверхности снимают повторную профилограмму. По уменьшению глубины контрольных рисок и царапин судят о вели­чине линейного износа поверхности трения детали.

К атегория: - Эксплуатация и ремонт погрузочночных машин

Различают три группы дефектов деталей автомобилей: естественный износ деталей, механические повреждения (трещины, пробоины, риски и борозды, выкрашивания, поломки и обломы, изгибы и скручивания) и тепловые повреждения (деформации и раковины, происходящие в результате температурных воздействий).

Естественный износ происходит в результате трения между трущимися поверхностями и усталости поверхностного слоя материала и является основной причиной непригодности деталей для дальнейшей работы. Различают следующие виды естественного износа: механический, молекулярно-механический и коррозийно-механический.

К механическому износу относят абразивный износ и износ, возникающий вследствие пластического деформирования и хрупкого разрушения. К молекулярно-механическому относят износ, образующийся при схватывании частиц металла между собой с последующим разрушением возникшей связи. Под коррозийно-механическим понимают механический износ, усиленный явлениями коррозии.

Абразивный механический износ имеет место в цилиндро-поршневой группе за счет попадания в цилиндры пыли (абразива), продуктов износа и коррозии. Износ пластического течения наблюдается в баббитовой заливке подшипников коленчатого вала. Износ хрупкого разрушения возможен на рабочих поверхностях клапанов, на беговых дорожках шариковых подшипников и других деталях, подверженных ударным нагрузкам.

Молекулярно-механический износ может наблюдаться при приработке, а коррозионио-механический - в цилиндро-поршневой группе за счет коррозии.

Величина износа, а следовательно; и долговечность детали, зависит от конструкции механизма и условий работы деталей (характера нагрузки, величины удельного давления, температуры и т. д.), материала деталей, точности и чистоты обработки, зазоров и натягов в сопряжениях деталей, качества сборки и регулировки, наличия и качества смазки, своевременности и тщательности выполнения технического обслуживания, условий эксплуатации автомобиля и приемов вождения.

С увеличением пробега автомобиля величина износа и зазор между сопряженными деталями постепенно увеличиваются. Нарастание износа в различных сопряжениях неодинаково, так как неодинаковы износостойкость деталей и условия их работы. Если детали подвержены ударным и знакопеременным нагрузкам, то значительное отклонение от установленного зазора, например, в подшипниках коленчатого вала двигателя, приводит к резко возрастающим износам.

Постоянное наблюдение водителя за работой автомобиля и его агрегатов, правильные приемы вождения, тщательное техническое обслуживание и своевременное устранение всех обнаруженных неисправностей - таковы пути предотвращения перехода мелких дефектов в существенные неисправности и поломки.

Предельный и допустимый износы деталей.

Между естественным износом деталей и пробегом автомобиля существует зависимость, показанная в виде кривой ОАВ на рис. 166. Участок ОА соответствует периоду обкатки нового или капитально отремонтированного автомобиля. В течение этого периода происходит повышенный износ детали в связи с приработкой сопряженных поверхностей. Участок АВ соответствует периоду нормальной эксплуатации, когда износ увеличивается значительно медленнее.

Допустимым называется износ детали, при котором она может нормально работать до очередного ремонта. Предельным называется износ, при котором нарушаются нормальные условия работы сопряженных деталей и дальнейшая эксплуатация становится невозможной или неэкономичной. После пробега автомобиля, соответствующего предельному износу (точка В), деталь необходимо ремонтировать, так как ударные нагрузки, возникающие между сопряженными деталями вследствие большого зазора, приводят к резкому увеличению износа и могут вызывать поломку деталей.

Задача ремонта

Задачей ремонта является восстановление правильной формы деталей и первоначальных зазоров (натягов) между сопряженными деталями, нарушенных при износе. При ремонте автомобиля восстанавливают номинальные размеры деталей или обрабатывают их под ремонтные размеры.

Ремонтным размером называется размер детали, отличающийся от номинального на строго определенную величину (зависит от износа детали и припуска на обработку). Такие размеры устанавливают для основных и наиболее ответственных деталей автомобиля, причем ремонтные размеры сопряженных деталей увязаны между собой. Ремонтные размеры дают возможность использовать при ремонте автомобиля готовые запасные части. При этом размеры деталей увеличивают (например, диаметры цилиндров) или уменьшают (например, шейки валов) по сравнению с номинальными размерами. Очевидно, что изменение размеров деталей при ремонте не может быть беспредельным и ограничивается прочностью детали (например, толщиной стенки цилиндра), глубиной закаленного слоя и т. д.

В качестве примера укажем, что для гильз цилиндров двигателей ЯМЗ установлено два ремонтных размера с увеличением диаметра гильзы соответственно на 0,25 и 0,5 мм, для коренных и шатунных шеек коленчатого вала - шесть ремонтных размеров с уменьшением диаметра шейки на 0,25; 0,5; 0,75; 1,0; 1,25 и 1,5 мм.

Способы восстановления изношенных деталей.

Изношенные детали восстанавливают механической обработкой (с применением ремонтных размеров, добавочных деталей и замены части детали), наваркой, металлизацией, гальваническим наращиванием (хромирование, осталивание, омеднение), электроискровой обработкой, перезаливкой антифрикционными сплавами (баббитом, свинцовистой бронзой), способом давления (осадка, раздача и др.), когда свободный металл детали перемещается к изношенным ее местам. Детали, имеющие механические повреждения, можно восстанавливать металлизацией, пайкой, заваркой, правкой, слесарной (штифтовка, постановка заплат) или механической обработкой. Для восстановления деталей с химико-тепловыми повреждениями применяют заварку, припиловку, шабровку, фрезерование или шлифование (например, седел клапанов), притирку, механическую обработку.

Допустимые и предельные износы деталей

Для уяснения понятий о допустимом и предельном износе рассмотрим кривую наиболее общего случая естественного механического износа в результате работы сил трения (рис. 3). Кривая справедлива для большинства сопряженных подвижных деталей, работающих с установившимся режимом и имеет три особо выраженных участка. Начальный криволинейный участок I характеризует процесс приработки нового сопряжения; прямолинейный участок II, наибольший по протяженности, соответствует промежутку времени нормальной работы сопряжения (естественный износ); криволинейный участок III соответствует промежутку времени разрушения сопряжения вследствие износа его сверх допустимого предела (предельный износ).

В виде обобщающего примера рассмотрим, подвижное сопряжение вал - отверстие. В этом случае между деталями предусматривается некоторый зазор, величина которого определяется классом точности и посадкой. На графике (рис. 4) по вертикальной оси вверх от точки О, соответствующей номинальному размеру сопряжения, будем откладывать изменения в диаметре вала, вниз - изменения в диаметре отверстия, а по горизонтальной- время работы данного сопряжения.

Рис. 3. Типовая кривая износа деталей

Рис. 4. Нарастание зазора в сопряжении вал - отверстие

При решении вопроса о ремонте детали недостаточно знать только величину ее предельного износа, необходимо определить еще и степень ее годности, т. е. установить, требует ли деталь немедленного ремонта или она сможет проработать еще один межремонтный срок.

Для решения этой задачи необходимо лабораторными испытаниями или на основе практических данных установить закономерность нарастания износа. Зная закономерность для данного сопряжения, можно-определить, какой промежуток времени при имеющемся износе сможет проработать это сопряжение до предельного износа.

Если закономерность нарастания естественного износа известна и выражена в виде кривых (см. рис. 4), где в точке tB износ достигает предельной величины, то измерительным инструментом устанавливают абсолютные величины износов Mk\ вала и Mk2 отверстия и откладывают их по вертикальной оси, проектируя точки на кривые. Соединяют полученные точки К\ и Кг прямой линией. Если отрезок времени tKtB больше межремонтного промежутка, то деталь еще может работать без ремонта, если меньше, то ее необходимо ремонтировать.

Следовательно, можно считать, что первоначальный износ появляется в первый период приработки двух деталей. Он в значительной степени зависит от первоначального (конструктивного) зазора нагрузки и первоначальной чистоты (качества) рабочих поверхностей новых сопряженных деталей.

Лекция 4.

Предельные и допускаемые износы деталей

И механизмов машин.

Определение предельно-допустимых износов аналитическим и графическим методами.

Предельные износы основных базовых деталей и деталей механизмов передач.

Общие понятия и определения. Критерии предельного износа.

Предельный износ - износ, соответствующий предельному состоянию изнашиваемого изделия или его составной части.

Предельное состояние изделия - состояние изделия, при котором его дальнейшее применение по назначению недопустимо или нецелесообразно, либо восстановление его исправного или работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.

Допускаемый износ - максимальный износ элемента (сопряжения) изделия, при котором возможно его безопасное использование в течение последующего ремонтного цикла.

Допустимый износ - износ, при котором изделие соответствует нормативным требованиям безопасности.

Скорость изнашивания - отношение величины износа к интервалу времени, в течение которого он возник.

Интенсивность изнашивания - отношение величины износа к обусловленному пути, на котором происходило изнашивание, или объему выполненной работы.

Предельный износ по параметрам безопасности должен устанавливаться для деталей или их сопряжений, подверженных износу при регламентированных в нормативной документации условиях эксплуатации и связанных непосредственно или функционально с параметрами или характеристиками безопасности изделий. Предельный износ по параметрам безопасности должен быть установлен в государственных стандартах и (или) конструкторских документах на размеры или сопряжения элементов изделия. В нормативной и (или) технической документации должны быть указаны мероприятия или действия, которые должны осуществлять эксплуатирующие или ремонтные организации при достижении предельных износов, а также методы и способы их определения. Значения предельного износа, являющиеся параметрами безопасности изделия, должны быть доведены до сведения потребителя и указаны в сопровождающей изделие документации.

В зависимости от вида и функционального назначения изделия за критерии предельного износа принимают:

Начало резкого возрастания интенсивности изнашивания элементов машин, связанных с безопасностью;

Самовыключение или самовключение изделия (например, из-за износа торцевой поверхности зубчатых колес коробок передач);

Предельно допустимое снижение прочности изнашиваемой детали (например, износ и обрыв проволок канатов грузоподъемных устройств, из-за изнашивания толщины зуба у основания зубчатого устройства);

Выходящее за пределы допустимого влияние износа отдельных деталей сопряжения на параметр безопасности изделия;

Износ элементов зубчатых, цепных и других передач, крепежных элементов, вызывающих шум и вибрацию на месте оператора;

Возникновение триботехнических отказов, связанное с уменьшением силы трения до уровня ниже допустимого, заедание, заклинивание механизмов (например, износ по толщине накладок фрикционных тормозов и муфт, приводящий к уменьшению силы трения, а, следовательно, и силы удерживания грузов или машины на уклонах и т.п.);

Нарушение кинематического взаимодействия деталей (например, чрезмерное увеличение динамических нагрузок на элемент или группу элементов вследствие износа подшипников и перекоса валов);

Изменение или невозможность выполнения изделием заданных приводящих к нарушению безопасности (например, схождение цепи со звездочки вследствие износа шарниров и вытяжка).

При установлении критериев предельного износа конкретного изделия следует учитывать следующее:

В результате износа может происходить скачкообразное изменение состояния изделия, приводящее его в опасное состояние для человека или окружающей среды (заклинивание механизма, поломка деталей и т.п.);

В процессе изнашивания имеется зона интенсивного возрастания износа, приводящего к росту вибраций, шума, выделению загрязняющих веществ;

Процесс износа за время эксплуатации не имеет экстремальных зон; опасные воздействия изнашивания проявляются после достижения предельного износа.

При установлении предельного износа составных частей изделия следует учитывать влияние изнашиваемого элемента:

на работоспособность самого элемента;

на параметр безопасности изделия в целом;

на работоспособное состояние других элементов, влияющих на параметр безопасности изделия.

Для деталей с поверхностным упрочнением предельный износ не должен превышать глубины упрочненного слоя.

Интенсивность нарастания износа деталей и изменение зазоров подвижных сопряжений в зависимости от продолжительности работы происходят с определенной закономерностью. Почти для всех деталей, подверженных изнашиванию, закон нарастания износа имеет вид кривой, представленной на рисунке 13. Типовая кривая износа, несет три явно выраженных участка.

Износ на участке I кривой ОА 1 характеризуется быстрым нарастанием износа ОК за сравнительно малый период работы ОА . Он выражает начальную работу сопряжения - период приработки деталей. Износ и степень интенсивности изнашивания в этот период во многом зависят от качества поверхности деталей, условий смазки и нагрузки. С увеличением шероховатости рабочей поверхности, а также с увеличением нагрузки в начальный период работы износ деталей значительно повышается. Участок II кривой А 1 В 1 , наибольший по протяженности, характеризует нормальную работу детали или сопряжения. За время нормальной эксплуатации АВ износ деталей нарастает постепенно, часто с небольшой равномерной интенсивностью, и увеличивается на небольшое значение КК 1 . Износ на этом участке носит название естественного износа. Его значение во многом зависит от условий эксплуатации, а также от своевременности и качества проводимого технического обслуживания. Участок Ш за точкой B 1 характеризуется интенсивным нарастанием износа деталей и резким увеличением зазоров в сопряжениях. Работа сопряжений с износами деталей, превышающими значение ОК 1 , как правило, сопровождается нарушением условий смазки, перегревом деталей, появлением шумов и стуков и часто заканчивается аварийным разрушением. Такие износы называют предельными. Детали с предельными износами требуется восстановить или заменить.

Зная закономерность (кривую) нарастания износа детали или увеличение зазора сопряжения, можно легко определить предельные и допускаемые износы деталей или зазоры сопряжения. Например, при измерении размера детали во время ремонта износ ее оказался равным ОМ Отложив это значение на оси ординат, из точки М проводят прямую, параллельную оси абсцисс, до пересечения с кривой износа в точке Б 1 , и опускают перпендикуляр на ось абсцисс. Если отрезок времени БВ равен или больше межремонтного периода, то такой износ считают допускаемым.

При допускаемом износе данное сопряжение может нормально работать еще целый межремонтный срок. Значение допускаемого износа всегда будет расположено на участке А 1 В 1 , кривой износа.

В случае наступления предельного износа дальнейшая нормальная работа данного сопряжения в течение очередного межремонтного периода невозможна, иначе произойдет авария. Значение предельного износа также расположено на участке А 1 В 1 , кривой износа вблизи точки В 1 .

← Вернуться