| Износ деталей машин и механизмов подразделяют на естественный, аварийный и моральный. Естественный износ характеризуется разрушением или изменением геометрических размеров деталей под действием сил трения, температуры, атмосферных условий и т. д., в процессе длительной эксплуатации машины. Под аварийным износом понимают выход из строя деталей ранее предполагаемого срока конца эксплуатации. Он может быть вызван конструктивными недоработками, низким качеством материала, изготовления и сборки, неправильной эксплуатацией машины, некачественным ремонтом. Моральный износ наступает тогда, когда появляются более совершенные конструкции аналогичного оборудования, т. е. машины с большей производительностью, экономичностью, большей степенью автоматизации и удобством в эксплуатации, меньшей материалоемкостью и т. д. Износ деталей машин с точки зрения физических явлений может быть механическим, молекулярно-механическим и коррозийно-механическим. При механическом износе (сопряжений вал — подшипник, поршень — цилиндр, направляющая — подшипник; деталей валов, осей, шестерен, пружин и др.) для его уменьшения следует применять в конструкции износостойкие материалы, необходима регулярная смазка, повышение чистоты поверхности соприкасающихся поверхностей, поверхностное упрочнение и наконец, правильная эксплуатация оборудования. При молекулярно-механическом износе (например, в зубчатой паре, винтовой паре, подшипнике) для уменьшения его воздействия необходима регулярная и в достаточном количестве смазка. Коррозийно-механический износ, возникающий при одновременном химическом и механическом воздействии (шейки валов и осей, опоры качения), уменьшают путем регулярной смазки трущихся и окрашиванием нерабочих поверхностей, применением коррозиестойких материалов и покрытий. В результате износа изменяются формы и размеры деталей, что приводит к увеличению зазоров в подвижных соединениях, нарушению плотности посадок неподвижных соединений. При наступлении предельного износа детали становится невозможным ее дальнейшее использование, так как нарушается нормальная работа узла или механизма, что может привести к аварии оборудования. Допустимый износ детали предполагает возможность установки детали в машину без ремонта. Износ детали можно определить различными путями: внешним осмотром или по изменению характера звука, который исходит от передачи, подшипника, соединения; замером температуры нагрева детали. Механический износ от трения скольжения проявляется во многих узлах и механизмах машин. Каждое тело, даже если оно отполировано, имеет в действительности на микроскопическом уровне более или менее неравномерную поверхность. Если два тела находятся в контакте (игла — клин, направляющий рельс — направляющая каретки), то они соприкасаются только в определенных местах. Фактическая нагруженная зона поверхности намного меньше, чем геометрическая, поэтому поверхность фактического контакта воспринимает значительные нагрузки, что и определяет величину изнашиваемости деталей. Различают следующие виды трения: сухое, которое характеризуется отсутствием смазки между трущимися поверхностями деталей; граничное, которое появляется при наличии между трущимися поверхностями слоя смазки незначительной толщины (0,1 мкм и менее); жидкостное, при котором поверхности трущихся деталей разделены слоем смазки; полужидкостное — одновременное жидкостное и граничное.(например, между пяткой иглы и клином замочной системы). Износ деталей вязального оборудования, включая и бытовые машины, зависит от ряда причин, к числу которых можно отнести качество материала, твердость и состояние сопрягающихся поверхностей, качество и количество смазки, давление на сопряженные поверхности и скорость относительного перемещения трущихся поверхностей, условия эксплуатации и др. Для повышения износостойкости путем получения соответствующей структуры и твердости сопряженных деталей их подвергают термической или химико-термической обработке. Основные детали ручных вязальных машин — клинья, изготовленные из легированной стали марки 65 Г или стали марки 45, закаливают до твердости HRC 58...62, а иглы изготавливают из стали У8ХА с последующей закалкой до HRC 52. Шероховатость поверхности деталей, зависящая от режима обработки, геометрии и материала режущего инструмента, оказывает значительное влияние на износ сопрягаемых поверхностей. Смазка узлов и механизмов машин, а также их правильное (техническое обслуживание влияют на износ и долговечность боты оборудования. Режимы смазки устанавливаются правилами технической эксплуатации. В процессе хранения и эксплуатации вязальных машин необходимо уделять внимание защите металлов от коррозии. Коррозия — процесс химического или электрохимического разрушения металлов при взаимодействии с окружающей средой. При химической коррозии происходит разрушение металлов при их взаимодействии с веществами (сероводород, кислород, галогены), не проводящими электрический ток. Электрохимическая коррозия возникает при взаимодействия металлов с электролитами — жидкостями, проводящими электрический ток (растворы кислот, щелочей, солей), а также при воздействии на них влажного воздуха. Коррозия, начинающаяся с поверхности металлических деталей, постепенно проникает вглубь, что приводит к разрушению детали и значительному ухудшению условий работы сопрягаемых поверхностей. В зависимости от условий, при которых протекает коррозия, различают следующие ее виды: атмосферная, когда на поверхность детали периодически воздействуют то влага, то сухой воздух атмосферы; подводная, возникающая при воздействии на деталь воды с растворенными в ней солями и кислотами; подземная, которая развивается под действием влаги почвы и солей, обусловливающих электропроводимость; водородная, когда на металл оказывает действие водород при высоких температурах и давлении; кислородная, возникающая при воздействии кислорода; газовая, когда на поверхность металла воздействуют газы или пары (при высокой температуре); макрокоррозия, возникающая при взаимодействии двух металлов с химической разнородностью. Коррозия может протекать равномерно, когда разрушению подвергается одновременно вся поверхность детали. В этом случае прочность детали уменьшается равномерно. Коррозия может происходить локально (местная коррозия), т. е. разрушаются отдельные участки детали. Этот вид коррозии приводит к концентрации больших напряжений на пораженном участке, что вызывает поломку детали. Процесс коррозии характеризуется ее скоростью и оценивается по 10-балльной шкале, где скорость коррозии менее 0,001 мм в год приравнивается к 1 баллу. Для защиты металлов от коррозии на них наносят металлические и неметаллические покрытия. Металлические покрытия наносят на детали следующими способами: гальваническим (покрытие медью, никелем, хромом); горячим (покрытие расплавленным оловом, цинком, свинцом); напылением (покрытие цинком и алюминием). Применяют также способы оксидирования, азотирования и фосфорирования. В качестве неметаллических покрытий используют полиэтилен, эпоксидную смолу, винипласт, резину, кремнийорганические полимеры и лакокрасочные покрытия, которые образуют на детали прочные эластичные защитные пленки. Кроме того, применяются способы эмалирования и битумирования. Все корпусные детали ручных вязальных машин покрывают эмалью. При хранении и транспортировке машин их рабочие поверхности очищают, обезжиривают и покрывают смазкой с последующим обертыванием парафинированной бумагой. Эти мероприятия обеспечивают надежную защиту деталей машин и комплектующих изделий от коррозии. На ручных вязальных машинах в процессе взаимодействия петлеобразующих органов с нитью последние подвергаются значительному износу. Опыт эксплуатации машин показывает, что синтетические и искусственные нити изнашивают петлеобразующие органы интенсивнее, чем хлопчатобумажная пряжа. Особенно велик их износ при переработке капроновой нити, так как микроскопические частицы диоксида титана, которые могут оставаться в капроне после его получения, играют роль абразивного материала. Одновременно следует отметить, что на величину износа оказывают влияние заряды статического электричества, которые возникают в результате трения нити о петлеобразующие органы и другие направляющие детали. Характерно, что сильно электризуют нить детали, выполненные из пластмассы, слабее — металлические детали и очень слабо — фарфоровые, поэтому малому износу подвергаются фарфоровые питенаправители, устанавливаемые на вязальных машинах. Характер износа петлеобразующего органа или направляющей детали определяется тем, что движущая нить протирает узкую канавку, края которой повреждают элементарные волокна нити. В результате происходит значительная потеря прочности нити и заметное ухудшение качества вырабатываемого трикотажа из-за появления на его поверхности ворсистости. Явление износа нитью петлеобразующих органов было исследовано на примере кулирной платины котонной машины, для чего капроновая нить скользила по платине (в виде трения скольжения) в одном направлении. Износ оценивали по глубине прорези, измеренной в микронах. Для определения влияния линейной плотности нити на величину износа при испытаниях использовалась капроновая нить различной линейной плотности. Результаты испытаний показывают, что при прочих равных ус- 118 ловиях, т. е. при одинаковых натяжении и скорости скольжения «итей, износ будет обратно пропорционален линейной плотности нити. Это объясняется тем, что с увеличением линейной плотности нити уменьшается ее удельное давление в месте контакта с петлеобразующими органами. |
Механический и химический износ
2015-05-14
1488Поделись с друзьями:
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
|
|
Сейчас читают про:
5931
5745