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

27 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

50443. Синтез линейно-параметрических моделей детерминированных процессов 87 KB
  Пусть gt непрерывный по времени детерминированный процесс заданный своим аналитическим выражение и его изображение по Лапласу где характеристический многочлен его дифференциальной модели. Введение ânâ новых переменных величин по правилу i=11n приводит к совокупной системе уравнений для Выражения 5 и 6 определяют структуру полученной дифференциальной динамической модели детерминированного процесса gt: система уравнений 5 представляет собой динамический блок формирования...
50444. Моделирование стационарных случайных процессов 231 KB
  Получение реализации стационарного случайного процесса с заданными вероятностными свойствами основано на линейном преобразовании случайной функции. Вычисление ковариационной функции выходного процесса приводит к цепочке равенств 3 учитывая что получим следующее выражение: 4 По определению дисперсия выходного сигнала равна: 5 Из выражения 5 следует что для вычисления дисперсии выходного сигнала знания дисперсии входного сигнала недостаточно а необходимо располагать его ковариационной...
50445. Статистические модели сигналов в линейных системах 527 KB
  Пусть случайный стационарный процесс заданный своим математическим ожиданием 1 и ковариационной функцией 2 поступает на вход стационарной линейной системы с весовой функцией . Соотношение входвыход в установившемся режиме равно = 3 Из выражения 3 следует что математическое ожидание сигнала на выходе системы . 4...
50446. Статистические модели сигналов в линейных системах 5.07 MB
  Пусть стационарный случайный процесс заданный своим математическим ожиданием 1 и ковариационной функцией 2 поступает на вход стационарной линейной системы с весовой функцией . Ковариационная функция сигнала на выходе системы описывается выражением ....
50447. Изучение распределения Гаусса и двумерного распределения Максвелла на механической модели 72.5 KB
  Тема: Изучение распределения Гаусса и двумерного распределения Максвелла на механической модели. Для подобного рода вычислений необходимо знать закон или функцию распределения. Закон нормального распределения имеет вид 1.На рисунке 1 показан график распределения Гаусса; на нём представлены две кривые с разными мерами точности причём h1 h2.
50448. Определение коэффициента внутреннего трения жидкостей капилярным вискозиметром 55 KB
  Если по трубке течёт установившийся поток жидкости или газа то отдельные части потока движутся вдоль плавных линий тока форма которых определяется стенками трубки.При уве личении скорости потока даже в прямой трубке линии тока начинают закручиваться в виде вих рей или водоворотов и начинается энергичное перемешивание жидкости. Было установленно что характер течения жидкости зависит от значения безразмерной величи ны Reкоторая называется числом Рейнольда 1.В данной работе он определяется...
50449. ДАТЧИК ДАВЛЕHИЯ МТ100 1.08 MB
  УСТРОЙСТВО И РАБОТА ДАТЧИКОВ ПОДГОТОВКА К РАБОТЕ И ЭКСПЛУАТАЦИЯ ДАТЧИКОВ СХЕМА СОСТАВЛЕHИЯ УСЛОВHОГО ОБОЗHАЧЕHИЯ ДАТЧИКОВ ОБОЗHАЧЕHИЕ ИСПОЛHЕHИЙ ДАТЧИКОВ ПО МАТЕРИАЛАМКОHТАКТИРУЮЩИМ С ИЗМЕРЯЕМОЙ СРЕДОЙ
50450. Программирование на языке высокого уровня. Методические указания 105.5 KB
  Операторы языка Си управляют процессом выполнения программы. Набор операторов языка Си содержит все управляющие конструкции структурного программирования. В теле некоторых составных операторов языка Си могут содержаться другие операторы. Составной оператор ограничивается фигурными скобками все другие операторы заканчиваются точкой с запятой.
50451. Базовые инструменты программы Adobe Photoshop 159.5 KB
  Выбор цвета и заливка В блоке инструментов найдите инструмент Foreground color Bckground color Выберите основной цвет Выберите фоновый цвет; он выглядит так: При щелчке по верхнему квадрату раскрывается окно выбора цвета рисующих инструментов: кистей заливок фигур и др. Окна однотипны цвета в них можно выбрать несколькими способами. 2 Нажав кнопку Custom Библиотеки цветов выбрав одну из Библиотек Book а в ней нужный образец цвета.