Лабораторная работа №1 Исследования изнашивания машин и их основные характеристики

1.1. Введение.

Технологическое обеспечение эксплуатационных свойств деталей сельскохозяйственных машин неразрывно связано с параметрами их состояния, которые определяют их эксплуатационные свойства.

Для успешного решения задачи повышения качества машин необходимо рассмотреть основные аспекты влияния параметров состояния деталей на их эксплуатационные свойства. Износостойкость является важнейшей эксплуатационной характеристикой деталей машин. Для большинства машин основной причиной отказов является достижение предельно допустимого уровня износа их наиболее ответственных деталей, в связи с чем повышение износостойкости деталей машин является весьма актуальной задачей.

1.2. Цель работы.

Ознакомление с видами изнашивания и разрушения деталей сельскохозяйственных машин, изучение характерных признаков каждого вида изнашивания; приобретение практических навыков в определении условий эксплуатации и характера износа деталей машин по образцам наиболее изношенных деталей; разработка мероприятий по повышению сопротивления деталей сельскохозяйственных машин каждому виду износа.

1.3. Задачи работы:

Изучить:

– основы износа деталей сельскохозяйственных машин;

– ознакомиться с мерительным и слесарным инструментом;

– произвести работы согласно технологии.

1.4. Оборудование, приборы, инструмент:

– методические рекомендации, нормативные данные и плакаты;

– мерительный инструмент:

1. Штангенциркуль;

2. Штихмасс;

3. Щуп (0,03-0,10);

4. Микрометр.

1.5. Рекомендуемая литература:

1. Портнов Н.Е. Определение показателей надёжности сельскохозяйственной техники: лабораторные работы // Н.Е. Портнов, Ю.Е. Глазков.– Тамбов: Издательство Тамбовского государственного технического института, 2002. 32 с.

2. Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Эксплуатация и обслуживание машин»/Сост. А.Н. Кулик. – Краматорск: ДГМА, 2000. – 42 с.

1.6. Проведение работы.

1.6.1. Основы износа деталей сельскохозяйственных машин.

Надёжность и долговечность сельскохозяйственных машин, а также их агрегатов, узлов и деталей зависит от правильной организации обслуживания и надзора при эксплуатации. Это позволяет обеспечивать безаварийную работу, выявить степень износа, наметить мероприятия по повышению качества работы отдельных узлов и машин в целом.

Нормальный износ деталей машин представляет собой медленно протекающий процесс и является неизбежным следствием эксплуатации машины. При этом износ появляется в результате изнашивания, определяется в установленных единицах (длина, объём, масса) и проявляется:

– в изменении размеров деталей машин с нарушением установленных посадок;

– ухудшении качества поверхности детали;

– уменьшении механической прочности детали;

– нарушении формы и коробления детали.

Изнашивание это процесс разрушения и удаления материала с поверхности детали и накопления остаточной деформации при трении, проявляющийся в постепенном изменении размеров и формы сопряжённых деталей. Изнашивание деталей сельскохозяйственных машин подразделяют на три основных вида:

– механическое;

– коррозионно-механическое;

– при действии электрического тока.

Они, в свою очередь, подразделяются на десять подвидов: абразивное; окислительное; усталостное; эрозионное; гидрогазоэрозионное; гидрогазоабразивное; кавитационное; электроэрозионное; изнашивание при заедании; при фреттинг процессе.

С учётом этих видов разрушения различают следующие износы:

– механический;

– молекулярный;

– усталостный;

– тепловой;

– химический;

– эрозионный;

– комплексный.

Основной и наиболее часто встречающийся вид износа деталей сельскохозяйственных машин это механический.

При механическом износе различают следующие виды разрушения трущихся поверхностей деталей машин:

– смятие и отслаивание поверхностных слоёв трущейся пары в результате пластических деформаций;

– отслаивание и разрушение плёнок окислов на поверхности трения;

– истирание, царапанье, резание поверхностей трения в результате воздействия абразивных материалов.

На практике очень часто встречается механическое изнашивание, усиленное явлением коррозии, воздействием высоких температур.

Аварийный износ это быстрое разрушение детали, вызываемое дефектами конструкции механизмов или материала детали, неудовлетворительной обработки детали или сборкой машин и наиболее часто неправильной эксплуатацией.

Основной задачей службы предприятия технического сервиса сельскохозяйственных машин является предотвращение аварийного износа деталей.

1.6.2. Порядок выполнения работы.

1. Произвести демонтаж узла (коробка передач).

2. Осмотреть внутренние детали узла, установить наличие задиров, трещин, явлений поверхностной усталости, проверить частоту картера.

3. Покачивая вращающиеся детали или перемещая вдоль оси поступательно движущиеся детали, проверить люфты.

4. Демонтировать вал (валок) и произвести проверку уплотняющего элемента (узел вала не разбирать).

5. Произвести замеры диаметра вала (не менее шести раз) и записать результаты в карточку замеров.

6. Сравнить замеры с первоначальным размером вала.

7. Определить шероховатость уплотняющей поверхности шейки и сравнить её с первоначальной.

8. Сделать вывод о сроках ремонта вала и сроках замены уплотнения, имея в виду, что ослабление вала допускается в пределах посадки h 12. Вчертить схему уплотняющего узла.

9. Демонтировать узел трения (износа) с деталями, совершающими вращательно-поступательное движение, и произвести проверку поверхности трения, сделать вывод о пригодности узла, имея в виду, что первоначальная посадка – Н7/k6, а предельно допустимая – Н9/е8.

10. По заданию преподавателя взять из комплекта 2-3 изношенные детали, вычертить и установить вид и степень износа.

Составить отчёт о проделанной работе. В содержании отчёта необходимо отразить следующее:

– краткое описание работы;

– эскизы разбираемого узла и изношенных деталей с необходимыми размерами;

– схемы демонтажа и монтажа (см. табл. 1.1);

Заключение о состоянии узла и деталей, о пригодности их к дальнейшей эксплуатации.

Таблица 1.1 – Демонтажные и монтажные схемы (на примере подшипника)

№	Схемы			Описание процесса
1	2			3
Демонтаж
1			Во всех случаях работы с подшипниками запрещается наносить удары молотком по кольцам, телам качения и сепаратору подшипника
2	а) б)		Демонтаж подшипников, установленных с натягом непосредственно на шейку вала (а) или в корпус (б) лучше всего производить, используя ручной или гидравлический пресс. При этом усилие демонтажа передается тому кольцу подшипника, которое установлено с натягом.
3	а) б)	Для разборки подшипникового узла можно использовать приспособление (а), которое крепится к корпусу через отверстия, предназначенные для крепления крышки. Усилие демонтажа передается через специальную гайку на наружное кольцо подшипника, извлекая его вместе с валом из корпуса. Как правило, для демонтажа подшипников с вала при помощи механических съемников на валу предусматриваются выемки (б).
4	а) б)		Если захваты съемника не достают до борта внутреннего кольца подшипника, возможно приложение усилия демонтажа через смежную деталь (а). Если сзади подшипника имеется свободное   пространство, применяют   съемники, соединенные с различными вспомогательными разъемными деталями: стяжные полукольца (б), скобы и хомуты.
5	а) б)		Как исключение, при отсутствии возможности использования захватов за внутреннее кольцо, допускается захват за наружное кольцо (а). Однако при этом возрастает риск повреждения подшипника, и, в случае дальнейшего использования его, демонтаж   необходимо производить   вращением захватов при фиксированном положении винта съемника. Если подшипник упирается в заплечик, то его можно извлечь из корпуса с помощью выколотки из мягкого металла (б).
6	а) б)	Демонтаж подшипников с закрепительной втулкой может осуществляться с применением и гидравлической гайки и упорного кольца (а). Демонтаж подшипников со стяжной втулкой можно производить с помощью шлицевой гайки, навинчиваемой накидным ключом на резьбу втулки (б).
7	а) б)		Демонтаж подшипников со стяжной втулкой упрощает применение гидравлической гайки с одновременным подводом масла на сопряженные поверхности подшипника и втулки (а). Демонтаж посредством индукционного нагрева (б) наиболее удобен для внутренних колец роликовых цилиндрических подшипников. Размеры нагревателя и форма его конструкции зависят от габаритных размеров и конструкции подшипника.
Монтаж
8	а) б)		При работе с подшипниками рационально использовать для их транспортировки различные приспособления (а): подпружиненные захваты, петли из мягкой проволоки и ленты. Монтаж  подшипников   с внутренним диаметром до 80 мм можно осуществлять посредством молотка и монтажной втулки. При этом усилие при посадке с натягом на вал должно передаваться через внутреннее кольцо подшипника, а при посадке с натягом в корпус через наружное. Если с натягом устанавливается    внутреннее кольцо подшипника, то сначала монтируют подшипник на валу (б).
9	а) б)		При одновременной посадке с натягом на вал и в корпус усилие монтажа необходимо передавать на оба кольца подшипника (а). Усилие, необходимое для монтажа, можно значительно уменьшить посредством нагрева подшипника в масляной ванне (б).
10	а) б) в) г)		В случае монтажа подшипника на стяжной втулке последняя запрессовывается между шейкой вала и отверстием подшипника. При этом возможны различные схемы проведения процесса использования молотка и монтажной втулки (а); навинчивание шлицевой гайки на вал накидным ключом (б); запрессовка стяжной втулки поршнем гидравлической гайки, навинченной на вал (в), на стяжную втулку с упором в разъемное монтажное кольцо (г).