6122

Критерии работоспособности и изнашивание деталей машин

Научная статья

Педагогика и дидактика

Критерии работоспособности и изнашивание деталей машин Основным критерием качества машин является надежность - способность выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, ...

Русский

2012-12-29

44.5 KB

26 чел.

Критерии работоспособности и изнашивание деталей машин

Основным критерием качества машин является надежность — способность выполнять заданные функции, сохраняя во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования. Проблема повышения надежности — одна из важнейших в машиностроении. Обеспечение надежности в технике регламентировано системой ГОСТов, в частности, термины и определения, относящиеся к надежности, установлены ГОСТ 27.002—83.

Надежность — комплексное свойство, которое может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность, сохраняемость. Безотказность и долговечность машины прежде всего связаны с ее работоспособностью, т. е. способностью выполнять заданные функции, сохраняя значение заданных параметров в пределах, установленных нормативно-технической документацией. Нарушение работоспособности машины называется отказом.

Основными критериями работоспособности машин являются прочность, жесткость и износостойкость, а в некоторых случаях теплостойкость и виброустойчивостъ. Понятия прочности и жесткости известны из сопротивления материалов.

Прочностью называется способность материала детали в определенных условиях и пределах воспринимать нагрузки не разрушаясь и без значительных остаточных деформаций. Основными критериями прочности материала являются предел текучести, предел прочности и предел выносливости.

Наиболее распространенным методом оценки прочности деталей машин является расчет по допускаемым напряжениям по условиям прочности

или ,

т. е. максимальные расчетные (действительные) нормальные или касательные напряжения не должны превышать допускаемые.

Допускаемое напряжение при статической нагрузке есть отношение предельного напряжения (предел текучести — для пластичных, предел прочности — для хрупких материалов) к допускаемому коэффициенту запаса прочности , которые каждая отрасль машиностроения вырабатывает на основании своего опыта эксплуатации деталей машин.

Предельное напряжение при переменных нагрузках — предел выносливости. Допускаемое напряжение при расчетах на усталость определяется в зависимости от характера приложения нагрузки, числа циклов нагружения, концентрации напряжений, качества поверхности, размеров деталей и других обстоятельств.

Второй распространенный метод расчета деталей машин на прочность — сравнение действительного коэффициента запаса прочности s с допускаемым по условию

.

Выбор допускаемого коэффициента запаса прочности является очень ответственной задачей, так как завышение  ведет к чрезмерному увеличению массы и габаритов конструкции, увеличивает ее стоимость, а занижение  делает конструкцию недостаточно надежной.

Жесткостью называется способность материала деталей сопротивляться изменению формы и размеров при нагружении. Жесткость соответствующих деталей обеспечивает требуемую точность машины, нормальную работу ее узлов. Так, например, нормальная работа зубчатых колес и подшипников возможна лишь при достаточной жесткости валов. Диаметры валов, определенные из расчета на жесткость, нередко оказываются большими, чем полученные из расчета на прочность. Нормы жесткости деталей устанавливаются на основе опыта эксплуатации деталей машин. Значение расчета на жесткость возрастает, так как вновь создаваемые высокопрочные материалы имеют значительно более высокие характеристики прочности (пределы текучести и прочности), а характеристики жесткости (модули продольной упругости и сдвига) меняются незначительно.

Обеспечение износостойкости изделий регламентировано системой ГОСТов, в частности термины и определения, относящиеся к трению, изнашиванию и смазке, установлены ГОСТ 23.002—78.

Изнашиванием называется процесс разрушения и отделения материала с поверхности твердого тела и накопления его остаточной деформации при трении, проявляющийся в постепенном изменении размеров и формы тела. Результат изнашивания называется износом. Свойство материала оказывать сопротивление изнашиванию в определенных условиях трения называется износостойкостью.

Установлено, что 85—90% машин выходит из строя в результате изнашивания и лишь 10—15% в результате поломок, поэтому одним из важнейших условий прогресса народного хозяйства является изыскание путей снижения трения и изнашивания деталей машин.

В зависимости от происходящих процессов изнашивание можно подразделить на три вида: механическое, коррозионно-механическое и электроэрозионное. При дальнейшем изучении предмета мы будем иметь дело с некоторыми видами механического изнашивания, а именно:

абразивное изнашивание материала, происходящее в результате режущего или царапающего действия твердых частиц, попадающих в зону контакта деталей;

изнашивание при заедании, происходящее в результате схватывания, глубинного вырывания материала, переноса его с одной поверхности трения на другую и воздействия возникших неровностей на сопряженную поверхность; заедание может привести к задиру — появлению широких и глубоких борозд в направлении скольжения;

усталостное изнашивание, происходящее в результате усталостного разрушения (отслаивания и выкрашивания) при повторном деформировании микрообъемов материала поверхностного слоя. Усталостное изнашивание может происходить как при трении качения, так и при трении скольжения.

Теплостойкостью называется способность конструкции работать в пределах заданных температур в течение заданного времени. Для обеспечения нормального температурного режима проводят тепловые расчеты конструкций.

Виброустойчивостью называется способность конструкции работать в заданном диапазоне режимов без недопустимых колебаний. В связи с повышением скоростей машин расчеты на виброустойчивость становятся все более актуальными.

Ремонтопригодностью называется приспособленность изделия к предупреждению и обнаружению причин возникновения его отказов, повреждений и устранению их последствий путем проведения ремонтов и технического обслуживания.

Сохраняемостью называется свойство изделия непрерывно сохранять исправное и работоспособное состояние в течение и после хранения и транспортирования.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

19306. Полупроводниковые светодиоды и лазеры 156.5 KB
  Содержание лекции. Полупроводниковые лазеры. По своей сущности полупроводниковые лазеры подразделяются на два основных типа: инжекционные; неинжекционные. Инжекционные лазеры. Инжекционный лазер представляет собой полупроводниковый двухэле...
19307. Магнитомягкие материалы 363.5 KB
  Магнитомягкие материалы Магнитомягкие материалы это такие материалы которые обладают малой корцетивной силой Нс и высокой магнитной проницаемостью μ. Они характеризуется узкой петлей гистерезиса и малыми потерями на пёремагничивание и но используются в основном в...
19308. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ 52 KB
  КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ПРОВОДНИКОВЫХ МАТЕРИАЛОВ Общие сведения Важнейшими применяемыми в электротехнике твердыми проводниковыми материалами являются металлы и их сплавы. Из металлических проводниковых материалов могут быть выделены металлы высокой про...
19309. Привычки и здоровье 58 KB
  Привычки и здоровье Задачи: сформировать у ребят представление о полезных и вредных привычках; пропагандировать здоровый образ жизни; развивать творческие способности; воспитывать культуру общения. Подготовительная работа: индивидуальные и творческие зада...
19310. Путешествие по стране «Неболейка». Внеклассное мероприятие по Здоровому образу жизни 46 KB
  Внеклассное мероприятие по Здоровому образу жизни Путешествие по стране Неболейка 1 класс автор: Хохлова Ирина Борисовна учитель начальных классов МОУ Гимназия №166 г.Новоалтайска Алтайский край Но
19311. Мы – за здоровый образ жизни 35 KB
  Мы – за здоровый образ жизни Звучит музыка №1 Nahala Rai Banda Паша Команда Выбор есть приветствует вас. Звучит музыка № 2 Представлялка Все вместе. Мы за здоровье мы за счастье Мы против боли и несчастья За трезвый разум за ясность мысли За детство ю...
19312. Мы хотим жить 41.5 KB
  Выступление агитбригады Мы хотим жить ЦЕЛЬ: профилактика курения наркомании и алкоголизма; выработка негативного отношения к веществам вызывающим эти боле...
19313. Со здоровьем дружен спорт. Воспитательное мероприятие 38 KB
  Сценарий агитационной программы Действующие лица Зевс в красной накидке Аид в чёрной накидке Гермес в жёлтой накидке на голове корона с крылышками Геркулес в спортивном древнем наряде Хилый ученик Три ученика в спортивной форме С...
19314. Дети подземелья. Воспитательное мероприятие 45.63 KB
  Дети подземелья Сценарий агитбригады для младших школьников Звучит концерт для фортепиано с оркестром № 2 Рахманинова на фоне музыки Голос: 2045 год на планете земля 20 лет назад произошла экологическая катастрофа. В атмосфере не осталось чистого возд...