Изнашиваемость деталей оборудования, виды износа, способы повышения износостойкости деталей

В наибольшей степени долговечность определяется изнашиваемостью деталей. Постепенно развивающийся износ ведет к общему ухудшению показателей оборудования, снижению качества выполняемых им операций, или протекающих в нем процессов, падению КПД, увеличению энергопотребления.

Основной вид износа в гидравлических машинах и тепловых двигателях – механический [абразивный, износ при трении скольжения или качения и контактный]. Элементы энергосистем и теплового оборудования могут быть подвержены износу химическому (коррозионному), тепловому, кавитационно-эрозионному.

Главные способы повышения износостойкости при механическом износе: увеличение твердости трущихся поверхностей, подбор материалов трущихся пар, уменьшение давления на поверхностях трения, повышение качества поверхностей, улучшение антифрикционных свойств поверхностей [осаждением фосфатных пленок (фосфатированием), насыщением поверхностного слоя серой (сульфидированием), графитом (графитированием), дисульфидом молибдена, правильной смазкой].

В конструкциях оборудования, особенно работающего на открытом воздухе, в условиях повышенной влажности или в химически активных средах необходимо предусматривать эффективные средства защиты от коррозии, применяя гальванические покрытия [хромирование, никелирование, омеднение], осаждение химических пленок [фосфатирование, оксидирование], нанесение полимерных пленок [капронизация, полителинизация]. Наилучшим решением является применение коррозионно-стойких материалов (коррозионно-стойких сталей, титановых сплавов). Малонагруженные детали, соприкасающиеся с химически активными агентами, целесообразно изготовлять из химически стойких пластиков [полиолефины, фторопласты].

Признаки надежности оборудования, показатели, характеризующие надежность оборудования

Признаки надежности оборудования: высокая долговечность; безотказность работы; безаварийность; стабильность работы [длительная работа без снижения исходных параметров]; малый объем операций обслуживания и ухода; простота обслуживания; живучесть [способность после частичных повреждений продолжать некоторое время работу, хотя бы на сниженных режимах]; устранимость повреждений; большие межремонтные сроки; малый объем ремонтных работ.

Надежность оборудования характеризуется: частотой отказов; длительностью бесперебойной работы между отказами; закономерностью изменения частоты отказов за период службы; степенью тяжести отказов; объемом, стоимостью и длительностью работ, необходимых для устранения отказов.

По степени тяжести отказы различаются:

– легкие отказы – мелкие неисправности, устраняемые на производстве силами обслуживающего персонала;

– средние отказы – неисправности и повреждения, требующие продолжительной остановки оборудования, частичной разборки, замены поврежденных деталей, осуществляемой с привлечением ремонтных служб;

– тяжелые отказы – аварии, затрагивающие жизненно важные органы оборудования и требующие длительной остановки на ремонт.

По происхождению различают отказы, вызванные конструктивными и технологическими дефектами, неправильной эксплуатацией и случайные. В правильной конструкции должно быть предотвращено использование оборудования на опасных перегрузочных режимах, исключена возможность неправильных включений и сведено к минимуму влияние качества ухода на надежность оборудования.

Пути повышения надежности оборудования

– повышение прочности конструкции за счет применения выгодных профилей и форм, максимального использования прочности материала, равномерной нагрузки на все элементы конструкции;

– повышение жесткости конструкции за счет правильного выбора схемы нагружения, рациональной расстановки опор, придания конструкции жестких форм;

– условия правильной эксплуатации оборудования должны быть заложены в его конструкции (необходимо максимально исключать субъективный фактор в обслуживании и управлении оборудованием, а операции ухода сводить к минимуму);

– обеспечение рациональной системы смазки подвижных и трущихся элементов оборудования (наилучшим решением является применение полностью автоматизированной системы смазки, не требующей периодической смены масла);

– дублирование обслуживающих устройств, в работе которых чаще всего случаются перебои;

– автоматизация управления, (позволяющая в идеальном случае создать самообслуживающийся, саморегулирующийся и самонастраивающийся на оптимальный режим работы агрегат);

– моделирование эксплуатационных условий, заключающееся в стендовых или эксплуатационных испытаниях оборудования на форсированном режиме в условиях, заведомо более тяжелых, чем нормальная работа;