Убытки от трения и износа в машинах

Сроки службы трущихся деталей машин

Выход из строя деталей и рабочих органов машин при нормальных условиях эксплуатации является следствием физического износа разных видов: усталостных разрушений, ползучести материалов, механического износа, коррозии, эрозии, кавитации, старения материала и др.

Особенно велик износ деталей и рабочих органов машин орудий, которые эксплуатируются в абразивной и агрессивной средах, и деталей транспортных машин, работающих в условиях грязи и пыли. Например, ресурс дробящих плит составляет в среднем 4…6 месяцев, зубьев ковшей экскаваторов, скреперов и бульдозеров, шнеков – 6…8 месяцев. На дробилке массой 6 тонн при дроблении высокоабразивных пород расходуется в год 17 тонн дробящих плит. Контрольные сроки службы до капитального ремонта угольных комбайнов 8…12 месяцев, а конвейеров в угольных шахтах – 2…3 года. Дизели, установленные на мощных автосамосвалах, требуют капитального ремонта после 1500…2000 часов работы, т.е. через 6…8 месяцев. Бортовые шестерни тракторов работают до замены не более 2000…2500 часов, срок службы транспортных трансмиссий до ремонта составляет 2500…3500 часов. За сезон работы тракторов на песчаных почвах приходится заменять два-три комплекта гусениц, что в среднем обходится в 50% стоимости нового трактора. Лемех тракторного плуга в среднем обрабатывает до полного износа всего 15…20 га почвы, это вынуждает ежегодно изготовлять для сельского хозяйства свыше 20 млн. лемехов, не говоря уже о том, что на тяжелых почвах режущая кромка лемеха требует ремонта через 4…6 га работы плуга. Годовая потребность в запасных звеньях приводных цепей сельскохозяйственных машин составляет около 100 млн. штук.

Касаясь двигателей автомобилей, тракторов и комбайнов, следует отметить, что за весь срок службы их ремонтируют до 5 раз. Ресурс двигателя после ремонта по сравнению с ресурсов нового двигателя составляет 40…50 %.

Большинство машин (85…90%) выходит из строя по причине износа деталей. Затраты на ремонт и техническое обслуживание машины в несколько раз превышают ее стоимость:

- для автомобилей в 6 раз;

- для самолетов до 5 раз;

- для станков до 8 раз.

На ремонт тракторов задействовано в 4 раза больше производственных мощностей, чем на их изготовление. Легковой автомобиль, имеющий массу 1000 кг, становится непригодным для ремонта, если потеря его массы от износа составит 1 кг. Проанализировано и подсчитано, что для списания трактора Т-130 на запасные части для ремонта и технического обслуживания нужно израсходовать столько же металла, сколько он сам весит - 12·10³ кг.

Причинами малого ресурса двигателей после ремонта являются:

- низкое качество обработки поверхностей деталей; станки ремонтных предприятий не обеспечивают той точности обработки, которую имеют детали, изготовленные на заводах серийной продукции;

- отсутствие средств надежной промывки деталей перед сборкой, запыленность абразивной пылью сборочных цехов, в целом - невысокая культура производства;

- плохая приработка деталей после ремонта, отсутствие современных испытательных стендов, приборов, контролирующих процесс приработки, загрязненность абразивами смазочных и гидравлических систем;

- недостаточная специализация производства на ремонтных предприятиях по сравнению с ее уровнем на заводах серийной продукции, что не позволяет разрабатывать и реализовывать наиболее рациональные технологические процессы; результатом этого является, в первую очередь, малый срок службы деталей.

Велики потери в результате снижения мощности двигателей от износа деталей. По данным С.А. Серова, суммарная мощность двигателей внутреннего сгорания, установленных только на автомобилях, тракторах и различных самоходных установках, достигает в нашей стране 0,5 млрд. кВт.

Изношенные двигатели внутреннего сгорания при работе значительно загрязняют атмосферу отработавшими газами, в сравнении с новыми двигателями.

Большие материальные потери народное хозяйство терпит от повышенного трения в узлах машин. Известно, что более половины топлива, потребляемого автомобилями, тепловозами и другими видами транспорта, расходуется на преодоление сопротивления, создаваемого трением в подвижных сочленениях. В текстильном производстве на преодоление сопротивления трению затрагивается около 80 % потребляемой энергии. Низкий КПД многих машин обусловлен главным образом большими потерями на трение. Так, КПД глобоидного редуктора, устанавливаемого в лифтах, металлорежущем оборудовании, шахтных подъемниках и др., в приработанном состоянии составляет только 0,65…0,70, а в такой распространенной паре, как винт-гайка, всего лишь 0,25.

Дата добавления: 2014-12-26