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

28 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

72225. ИСТОРИЯ ПОЛИТИЧЕСКИХ УЧЕНИЙ 269.5 KB
  Идейные истоки политической науки. Истон в течение многих столетий от классической древности до конца XIX столетия изучение политической жизни оставалось не дисциплиной в строгом смысле слова но совокупностью интересов. процесс накопления знаний о политике с политической наукой в собственном смысле...
72226. Проектно-сметное дело. Контрольные материалы 1.62 MB
  В пособии кратко изложены теоретические основы ценообразования и его особенности в строительстве в соответствии с методической и нормативной база определения стоимости строительной продукции. Дан состав сметной стоимости строительства и строительно-монтажных работ.
72227. Основные принципы и нормативно-правовая база защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций. Система гражданской обороны и основные направления ее деятельности 164 KB
  Катастрофы и стихийные бедствия являются постоянно действующими факторами при развитии экономики и политической ситуации. Крупнейшие аварии и катастрофы причиняют больший и часто невосполнимый ущерб окружающий среде.
72228. Особенности правления Бориса Годунова 25.5 KB
  Абсолютизм в России характеристика российского абсолютизма становление абсолютизма в России просвещенный абсолютизм признаки кризиса империи Абсолютная монархия это разновидность монархической формы правления при которой вся полнота власти юридически и фактически находится в руках монарха.
72230. Цепи поставок как интегрированные образования 173.5 KB
  Цепи поставок как интегрированные образования Ускорение темпов экономического развития в значительной степени объясняемое развитием информационных маркетинговых и логистических технологий обусловило смену субъекта конкуренции в рамках большинства видов экономической деятельности.
72231. Методи і прийоми навчання співу 38 KB
  Аналіз жанру змісту форми характеру темпу динаміки пісні. Повторне прослуховування пісні з попереднім запитанням На етапі розучування застосовується: Коротка вступна бесіда з використанням наочності. Виразне виконання першого куплету пісні.
72232. ИСТОРИЯ ЗООПСИХОЛОГИИ И СРАВНИТЕЛЬНОЙ ПСИХОЛОГИИ 254.5 KB
  История развития знаний о психике животных и происхождении психики человека неразрывно связана с историей всей психологической науки поскольку зоопсихология и сравнительная психология решают фундаментальные психологические проблемы: определение психики ее возникновение и развитие в эволюции...
72233. Избирательная система Республики Казахстан 96 KB
  Цель лекции: ознакомить студентов с отношениями, возникающими при подготовке и проведении выборов Президента, депутатов Сената и Мажилиса Парламента, маслихатов и членов органов местного самоуправления Республики Казахстан, а также с гарантиями, обеспечивающими свободу волеизъявления граждан Республики.