Техническое состояние машин и его оценка. Анализ технического состояния металлорежущих станков, эксплуатируемых в РБ

Жизненный цикл любой машины (оборудования) — это промежуток времени от начала ее создания до прекращения использования, который состоит из стадий исследования, проектирования, изготовления, эксплуатации и утилизации машины.

Техническим состоянием машины (оборудования) называют совокупность ее свойств, подверженных изменению в процессе производства и эксплуатации и характеризуемых в определенный момент времени признаками, установленными технической документацией.

Фактический уровень технического состояния оборудования в любой момент времени определяется разностью между номинальным и текущим значениями его параметров. Эффективность металлорежущего оборудования зависит от комплекса показателей качества, обеспечение и поддержание которых на требуемом уровне является основной задачей производства, технического обслуживания и ремонта станков.

Состояния машины. Любая машина в процессе эксплуатации может находиться в одном из следующих состояний: исправном и неисправном, работоспособном и неработоспособном.

Исправным состоянием называют такое состояние машины, при котором выполняются все требования, установленные технической документацией.

Неисправное состояние характеризуется тем, что машина не соответствует хотя бы одному из установленных требований, даже такому, которое не влияет на выполнение машиной своего функционального назначения.

Работоспособное состояние — это состояние машины, при котором она способна выполнять свои функции, сохраняя значения заданных параметров в пределах, установленных технической документацией.

Неработоспособное состояние характеризуется тем, что значение хотя бы одного параметра объекта вышло за допустимые пределы.

Переход машины из одного состояния в другое происходит вследствие повреждения или отказа. При повреждении машина переходит в неисправное, но работоспособное состояние, а при отказе — в неработоспособное состояние.

Повреждениями называются резкие изменения формы, размеров и состояния рабочих поверхностей деталей в виде деформаций, задиров, забоин, выкрашивания поверхностного слоя и т.п.

Отказы могут быть результатом длительного изнашивания, накопления усталостных повреждений (постепенные отказы) или возникать внезапно в результате резкого возрастания нагрузки на детали машин из-за ухудшения условий эксплуатации, нарушения рабочих режимов и правил эксплуатации (внезапные отказы). Внезапные отказы носят аварийный характер и проявляются обычно в виде разрушения деталей.

Разрушение — это нарушение целостности детали, например, в виде ее излома, трещин, выкрашивания, отслаивания или расплавления антифрикционного слоя и т.д., что приводит к полной потере ею служебных свойств.

Постепенные отказы зависят от продолжительности эксплуатации и их можно предупредить своевременным проведением технического обслуживания и ремонта.

Физический и моральный износ (старение).

Вредные процессы в машинах. Вредные процессы могут возникать как следствие несовершенства конструкции сборочных единиц и деталей машин, неправильного выбора материалов и способов их термической обработки, неправильного назначения размеров, допусков, нарушения технологии обработки деталей, сборки и монтажа машины, несоблюдения правил технической эксплуатации и т.д.

По скорости протекания вредные процессы делятся на быстрые, средней скорости и медленные.К быстропротекающим (длительность составляет сотые доли секунды) относят вибрации, изменение рабочих нагрузок и сил трения и др. Процессы средней скорости, длительность которых измеряется минутами и часами, протекают в машине под действием температуры окружающей среды, влажности воздуха и других факторов. Медленные процессы могут длиться днями и месяцами. К ним относятся процессы изнашивания деталей, усталости металла, коррозии и др.

Результатом действия вредных процессов является потеря первоначального качества машины. Причинами износа, повреждений и разрушений являются следующие вредные процессы:

— Изнашивание (истирание) рабочих поверхностей деталей, происходящее в виде отделения частиц металла, вследствие трения или под действием твердых частиц (царапание, микрорезание), попадающих между ними извне, и продуктов изнашивания деталей в виде частиц металла и его окислов.

— Пластическое деформирование, приводящее к наклепу и перенаклепу материала и разрушению поверхностного слоя детали. Пластическое деформирование может проявляться также в виде смятия поверхностей деталей, например, шеек валов под внутренними кольцами подшипников, что приводит к уменьшению их диаметра и нарушению посадок цилиндрических соединений.

— Накопление усталости материала, вызывающее образование трещин и как следствие их развития — поломку детали.

— Разрушение под действием химически активных сред (химическая и электрохимическая коррозия) и электрического тока (электроэрозионное разрушение).

— Нагревание до высоких температур, а также периодическое нагревание и охлаждение деталей, что может приводить к их короблению, изменению структуры и снижению механических свойств материала, образованию термоусталостных трещин, потере магнитных свойств, нарушению режима смазки и другим отрицательным последствиям.