Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Хромування

Використовують для підвищення зносостійкості і корозійної стійкості.

Хромування проводять також у газорідких і твердих середовищах. H=0.15 мм для 13 % Cr – дуже висока корозійна стійкість. На заводах використовують тверде середовище – порошок ферохрома 60%, шамотний порошок 35%, хлористий алюміній 5% (CH4Cl). Ящик герметично закривають і в печі при температурі 850-1300˚С від 4 до 20 год. в залежності від марки сталі і необхідної h

.

На поверхні деталі деабсорбується, утворюючи Cr7C3 зносостійкіть підвищується до 10 разів.

Комплексна металізація

Cr, Ni, Si, Mn Т=900-1000˚С, t=4-12 год., h=0.03 мм зменшується шорсткість.

Більша твердість на 15% і менша крихкість.

Для підвищення корозійної і жаростійкості використовують алітування, силіціювання, титанування, берилізація і цинкування.

Алітування корозійна стійкість в 10 разів.

3.5 Наплавка і напилення поверхонь деталей машин

Наплавка підвищує стійкість деталей проти абразивного зношування, електрохімічної корозії, ерозії, кавітаційного руйнування, термічної і контактної атоми, жароміцності. Також наплавку широко використовують для ремонту зношення деталей машин.

Вона дозволяє замінювати в деталях високолеговані сталі вуглецевими, а кольорові – чорними.

Наплавочні матеріали діляться на 4 головні групи:

1. Сплави на основі заліза – вуглецеві високолеговані сталі, Cr, W, Mo чавуни, сталеві Fe B Cr, Fe Co, Mo, W.

2. Сплави на основі Ni і Co – ніхроми і німоніки; B Cr – колмонної; Mo – хастелої; Co Cr W – стеліти.

3. Карбідні псевдо сплави з WC, WCr.

4. Сплави на основі Сu – алюмінієві, свинцеві, олов’яно- фосфорні бронзи.

Матеріали для наплавки регламентовані ГОСТ-ом. Властивості наплавленого шару, довговічність і надійність роботи деталей залежить від методу наплавки, властивості наплавленого матеріалу і точність виконання технології наплавки.

Усі методи наплавки в основному не відрізняються від відомих процесів зварювання.

Найбільш широко використовують автоматичну вібродугову наплавку.

Використання флюсів або захисних газів забезпечує більш якісне наплавлення. Цей спосіб широко використовують при ремонті зношених деталей, вали електродвигунів, залізничного транспорту, шляхових машин, чорничного, корабельного, енергетичного обладнання.

Індукційна наплавка здійснюється шляхом нагріву деталей і плавлення михти нанесеної на її поверхню в полі індуктора високочастотної установки. Михта – це суміш порошку наплавочного матеріалу і флюсів. Необхідні такі умови: 1- Тпр наплавочного матеріалу на 150-200˚С менша за їх основного матеріалу; 2- мінімальна магнітна проникність.

Індукційна наплавка використовується для наплавки плоских і внутрішніх, циліндричних поверхонь h=0.3…2.5 мм; зовн. Циліндричної поверхні до h=1 мм.

Забезпечує рівномірність хімічного складу і механічних характеристик наплавленого шару і відносно високу чистоту поверхні до Ra=0.63 мм.

Перспективною є плазмова наплавка, яка основана на використанні тепла плазми струменя - потоку іонізованих частинок з високим запасом енергії.

Вільне горіння електричної дуги дає Т на її осі до 6000˚С. якщо дугу примусово стиснути то Т значно підвищується і утворюється плазмовий струм.

Для стиснення дугу разом з захисним газом (N2, Cr) пропускають через сопло, яке охолоджують з водою. При цьому Т плазми досягає 18000˚С.

Найчастіше дугу пропускають від вольфрованого електрода на деталь.

Позитивною особливістю плазмової наплавки є можливість нанесення тугоплавких матеріалів при незначному проплавленні основного матеріалу. Це забезпечує зберігання заданих фізико-механічних властивостей наплавленого матеріалу.

Також плазмову наплавку використовують при нанесенні жароміцних матеріалів на клапани ДВЗ антифрикційних матеріалів на деталі вузлів тертя.

При виборі наплавки в першу чергу керуються техніко-економічними показниками (підвищення довговічності і економічний мінус затрати на процес). Початкові дані про необхідну наплавку отримують з даних про експлуатацію конкретної деталі.

Досить перспективним методом підвищення експлуатаційних властивостей деталей машин є напилення (металізація).

Сутність процесу нанесення на оброблювану поверхню деталі рідкого металу чи іншого матеріалу, розпиленого струменем стисненого повітря чи газу. В залежності від джерела тепла розрізняють газову, електричну та плазмену металізацію.

Особливість процесу: необхідність використання попередньої обробки поверхні для підвищення її шорсткості (друбеструменевий наклеп, анодно-механічна обробка, нарізання рваної різьби). Найкраще – анодно-механічна обробка. Міцність зчеплення до 250 МПа – друбеструменева обробка 60 МПа, різьба – 120 МПа, але низька втомна міцність найкраща – плазмове напилення.

Напилений шар має високі антифрикційні властивості – частинки металу покриті захисною плівкою + тв. окисли + 10% пористі для утримання мастила. Тому найширше використовується при виготовлені і ремонті підшипників ковзання і підвищення зносостійкості до 2 разів.

Перевага металу – можливість нанесення шару 15 мм і більше. Тому при ремонті зношених деталей.

Також використовують для підвищення корозійної стійкості (Zn, Al, Pb). Недоліки: крихкість шару та не завжди достатня міцність зчеплення.

Силіціювання

Силіціювання – дифузійне насичення поверхневого шару деталі кремнієм, підвищує зносостійкість та корозійну стійкість. Може бути в порошках (FeSi + глинозем + хлористий алюміній); в рідині (NaCl + BaCl + порошок FeSi) і в газах (суміш SiH4+H+N2). T=1000-1200˚C, t=2…12 год. h до 1 мм.

Використовують для підвищення довговічності деталей, хімічної апаратури а також вузлів тертя.

Сульфідування

При сульфідуванні поверхневий шар металу насичується сіркою і в слабій степені – азотування. Є ще процес сульфаціанування, де навпаки. Процеси проводять в ванах із сумішами солей при Т=500-580˚С. Суміш складається з активної солі, регенеруючої солі і нейтрального наповнювача, час обробки 1-3 години.

Використовують для підвищення зносостійкості пар тертя (швидкість припрацювання, зменшення схоплювання, покращення роботи мастила). При сульфаціануванні збільшується тривалість підвищеної зносостійкості.

Використовують для підвищення довговічності поршневих кілець, ходових різьб, кривошипно-шатунних механізмів, підшипників. Також плашки, мітчики, свердла, фасонні фрези.

Для інструменту сульфідування підвищує зносостійкість в 1.5-3 рази, деталі 2-5 разів.

3.6 Електролітичні покриття

Електролітичні покриття використовують для підвищення зносостійкості, корозійної та ерозійної стійкості як при виготовленні ДМ, так і при їх ремонті. Особливо високі переваги для корозійної стійкості.

Найбільш широко використовують такі процеси: хромування, нікелювання, цинкування і кадміювання.

3.6.1 Хромування дуже поширений процес для підвищення зносостійкості та при захисті від корозії.

Товщина покриття залежить від умов роботи від 0.02 мм для невеликих втулок до 0.8 мм для шийки колін вала чи шпинделя верстату. Довговічність підвищується в 4 рази, для вимірного інструменту – в 20 разів.

Режими електролітичної обробки вибирають з умов роботи поверхні (за питомим тиском на поверхню). Недолік – поява високих залишкових напружень розтягу, що зменшує втомну міцність та може привести навіть до появи тріщин.

При хромуванні для підвищення зносостійкості необхідно мати на увазі, що зносостійкість Cr по Cu дуже низька (у три рази менша за Fe по Cu). Але для Cr – гартована сталь при Т зносостійкість може бути вища за сталь – сталь в 100 раз.

В звичайних умовах – в 2-3 рази. f тертя Cr – чавун =0.05, сталь-чавун 0.22.

В умовах абразивного зношування хромування дає ефект тільки при великій товщині, а в умовах втомного руйнування взагалі шкідливе. Тому необхідно досконало вивчити умови експлуатації деталей. Не хромують сталі з високим % С, W, Co і чавун з Mn.

3.6.2 процес нікелювання має ряд переваг в порівнянні з хромуванням. Особливо добавці покриття 10% фосфору HRC 67, вища корозійна стійкість, менші втрати втомної міцності, на 40% більше зношування в порівнянні з хромовим.

Захисно-декоративне покриття Ni використовують з грунтовкою Cu. Для блискучої декоративної поверхні використовують спеціальні електроліти.

З добавкою Р нікелювання здійснюють без гальваніки хімічним методом. Покриття неміцне і при циклічних високих навантаженнях відлущується. Використовують тільки після термообробки при Т=400˚С для твердості, і 600˚С для зносостійкості, 750˚С - для корозійної стійкості. Перевага над хромуванням – рівномірність покриття для деталей будь-якої форми.

3.6.3 Цинкування і кадміювання

Використовують для захисту деталей від атмосферної корозії.

Для цинкованих покрить швидкість руйнування 1 мкм/рік для екологічно чистих регіонів і 6 мкм/рік в забруднених містах. В 5 разів вища стійкість після хроматного пасивування – занурення на декілька секунд в розчин хромової кислоти. В результаті отримують райдужну плівку, яка забезпечує довготривалий захист і полегшує фарбування через краще зчеплення.

Кадмій відносять до дефіцитних матеріалів, має більшу стійкість проти корозії ніж цинк, особливо в умовах морської води і високих температур. Тому використовують для тропічних умов; в морській воді та на узбережжях. В техніці використовують для різьбових з’єднань високої відповідальності з причини високої пластичності кадмію.

Гальванічні електроліти мають в собі дуже отруйні солі кадмію і солі Сd – метал дорогий тому частіше переходять на блискуче цинкування.

3.6.4 Оксидування і фосфатування

Проводять для захисту від корозії при легких умовах роботи. Колір залежить від марки металу, технології виготовлення і товщини і є від золотистого чи фіолетового до чорного. Найбільш широко використовують термічне оксидування (воронення) найбільш простий спосіб для дрібних деталей, точних приборів, зброї, пружин, кріпильних деталей. Це занурення деталей попередньо нагрітих в розчині лугу, селітру чи рослинній олії.

Для трансформаторних пластин оксидування проводять на повітрі Fe3O4. Кисле оксидування проводять в розчині ортофосфорної кислоти. Вона дає більшу швидкість і кращу стійкість проти корозії через додаткове фосфатування.

Також використовуються електрохімічні оксидування в розчині NaOH.

Дуже розвинені в машинобудуванні оксидування кольорових металів, особливо Al. Це проводять не тільки для підвищення корозійної стійкості, зносостійкості, термостійкості. Наприклад глибоке анодне оксидування, зубчастих алюмінієвих коліс, підвищує їх довговічність в 10 разів.

Фосфатування використовують для корозійного захисту сталі, чавуну Al, Zn, Mg. Фосфатна плівка має сіро-чорний колір є діелектриком, крихка і не зносостійка. Дає добрий захист в умовах атмосферної корозії, а в поєднанні з фарбуванням де фосфатна плівка є найкращим ґрунтом, дає хороший захист в морській воді і тропіках. Також значно підвищується змащуваність в парах тертя. Так, зносостійкість різального інструменту після фасфотування зросла в 4 рази. використовують для створення електроізоляційних шарів на містах трансформаторного заліза. Витримують напругу 1000 В. найчастіше фосфатування проводять хімічним шляхом в нагрітих ваннах з солями ортофосфорної кислоти.

3.7 Лакофарбні покриття та методи їх нанесення

Фарбування – поширений метод захисту деталей від корозії. Для хорошого захисту мають бути виконанні такі вимоги: суцільність плівки, міцність зчеплення, механічна міцність, опір стиранню, стійкість до змін температури та до сонячного світла. Можуть бути додаткові вимоги до стійкості проти масел, бензину, кислот, лугів та інших агресивних середовищ. За умовами експлуатації покриття діють на атмосферостійкість для внутрішніх водостійкі, термостійкі, термоізоляційні, хімічно стійкі (бензин, масло).

Лакофарбні матеріали ділять на лаки, емалі, ґрунти, шпаклівки.

Технологічний процес фарбування складається з таких операцій: підготовка поверхні до фарбування, очищення від окалини, іржі, жиру. Використовують друбеструменеву, віброобробку, обробку металічними щитками, хімічне травлення. Для захисту від наступної корозії використовують пасивування зануренням в розчин хромового ангідриду чи нітриту натрію. Для корпусів автомобілів використовують фосфатування. Для великих деталей замість фосфатування використовують фосфатуючи ґрунти.

Саме фарбування проводять з допомогою пензля, пульверизатора, занурення, струменевим обливанням, розпилення в електростатичному полі, безповітряним розпиленням, електоосадженням. Останні 2 методи найбільш перспективні.

В масовому і крупносерійному виробництві після фарбування проводять сушку при збільшенні Т на протязі 10хв.-2 години.

3.8 Пластмасові покриття

Пластмасові покриття використовують для захисту від корозій, підвищення антифрикційних властивостей та захисту від агресивних середовищ. В США 25% всіх пластмас йде на покриття деталей, а в нас менше. Покриття наносять методами напилення: газополуменевим, вихровим, вібровихровим, електростатичному полі, струменевим.

Термопластичні пластмаси – газополуменевим та вихровим методом.

Газополеменеве напилення – спосіб, при якому струмінь повітря порошкової суміші за допомогою пістолете продувають через полум’я з швидкістю 30 м/с. розігріті частинки вдаряються в поверхню деталі і прилипають до неї, наступні сплавляються між собою в суцільний шар.

Вихрове напилення – широко поширений спосіб, при якому порошок засипають в посудину, в якій дно зроблено з матеріалу, який пропускає гази. З низу створюють потік інертного газу чи повітря, який утворює «кіплячи шар» порошку. Деталь нагрівають до Т, вищої за Тпл і опускають в посудину, повільно її обертаючи кругом горизонтальної осі. Потім деталь витягують і додатково нагрівають для вирівнювання покриття. Великі частинки порошку нижче від маленьких – недолік, який можна зменшити при вібровихровому напиленні. Другий недолік – високі температури нагріву деталі для перших частинок призводять до їх деструкції (погіршення властивостей через необоротні зміни структури).

При напиленні в електростатичному полі анодом служить деталь, а частинки порошку заряджають негативно. Шар порошку налипає на деталь, а при наступному нагріванні утворює рівномірну плівку.

Струменеві напилення – струмінь повітропорошкової суміші направляють на нагріту деталь. Часто використовують для внутрішніх поверхонь які важко обробити іншим способом.

3.9 Емальові покриття

Емалювання використовують для захисту від корозії, але останнім часом в машинобудуванні все частіше його використовують для підвищення довговічності в умовах абразивного зношування, роботи в агресивних середовищах, для термоміцності деталей, реактивних двигунів. Технологічний процес емалювання:

1.Підготовка поверхні (як при фарбуванні).

2.Приготування шлікеля (сметаноподібна маса SiO2 і K2O і борного ангідриду + спеціальні добавки для жаро чи зносостійкості на основі хрому в першу чергу).

3.Нанесення шлікера на деталі.

4.Сушка при Т=140-180˚ С.

5.Відпал при Т=820-840˚ С.

3.10 Електрофізичні методи обробки

Електроіскрове зміцнення

Оброблювану деталь приєднують до катоду, а електрод – до аноду. В результаті електричних розрядів анод руйнується, метал електроду переноситься на поверхню деталі і легує її, розігрітий метал, крім того, поглинає азот і вуглець з оточуючого середовища. При цьому через швидкий відвід тепла в глиб деталі утворюються структури гартування. Глибина шару залежить від потужності обладнання.

Лазерна, електропроменева, плазмова обробки використовується для поверхневого гартування. Ці методи через дуже високі температури та швидкість призводять до найвищої мікротвердості поверхневих шарів деталей при гартуванні. Особливість процесу – відсутність операції охолодження через швидкий відвід тепла в глиб деталі.

 

 

ЛЕКЦІЯ № 4

ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ НАДІЙНОСТІ ПРИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ТА РЕМОНТІ ВИРОБІВ

4.1 Шляхи підвищення надійності виробу в процесі експлуатації

Надійність машин в експлуатації забезпечується вирішенням двох задач:

1) вибір допустимих характеристик навантаження і середовища;

2) назначення оптимальних регламентів і досягнення високої якості технічного обслуговування і ремонту.

Перша задача найчастіше вирішується правильним вибором типорозміру машини, який залежить від ступеня достовірності методів прогнозування надійності машини при змінному характері експлуатації, а також досконалості технічної діагностики в процесі експлуатації.

Друга задача вирішується такими шляхами:

1) вибір оптимальної системи обслуговування;

2) розробка дієвої системи контролю, технічної діагностики, збору і обробки інформації;

3) розподіл експлуатації на оптимальні в економічному плані етапи;

4) підвищення якості машин при відновленні деталей.

Організація системи обслуговування може бути класифікована за такими ознаками:

1) організаційний

а) індивідуальне обслуговування (водієм чи оператором машини);

б) спеціалізоване (з використанням спецобладнання).

Може бути функціональною (обслуговування однотипних машин) і технологічною (операції змащування і заправка).

2) за системою.

а) стандартна – проведення всіх робіт в жорсткості, наперед задані строки, незалежно від технічного стану обладнання. Використовують для машин, де необхідна 100% безвідмовність (авіація, складні системи обслуговування, транспорт). Система недосконала.

б) заявочна – за вимогами користувачів. Використовується для машин, які ламаються рідко і легко ремонтуються.

в) планово-попереджувальна –найбільш гнучка, об’єднує жорстке планування і роботи з відновлення, які залежать від технічного стану машини.

3) за мобільністю обладнання

а) стаціонарна

б) мобільна

4) за місцем обслуговування

а) локальна

б) територіальна (функціональна і технологічна)

в) централізоване

5) за періодичністю

а) постійна

б) періодична

в) випадкова.

 

4.2 Роль мастильних матеріалів при терті і зношуванні

Використання мастильних матеріалів – найбільш ефективний засіб підвищення надійності в умовах тертя і зношування. При цьому є два різних підходи:

1) забезпечення беззношуваності за рахунок розділу пари тертя мастильними матеріалами;

2) оптимізацією структурного пристосування пари тертя разом з мастилом.

Другий підхід тільки починає розвиватися в трибології.

Перший може бути виконаний двома шляхами:

1) повним розділом з допомогою зовнішніх чинників: високий тиск і герметизація;

2) найбільш поширений метод створення гідродинамічного клину мастила. Зношування тоді буде тільки при пуску і зупинці.

Але при усіх умовах незаперечна велика роль мастильних матеріалів.

Існує велика кількість мастил, які класифікують за призначенням. При цьому кожне мастило має набагато більшу область використання, ніж вказано в назві. Можна виділити такі типи мастил: жирні, нафтові, нафтові з присадками, синтетичні.

Жирні і нафтові вже використовують менше, синтетичні ще задорогі, тому найчастіше використовують нафтові з присадками, які є ефективним засобом керування властивостями мастил.

Експлуатаційні властивості ділять на дві групи:

1) властивості, які забезпечують зменшення зносу і втрат на тертя;

2) загальні фіз.-тех. властивості, в першу чергу в’язкість.

Вплив присадок вивчений слабо через дуже велику складність питання.

Існують також тверді мастила, які використовують в специфічних умовах: в агресивних середовищах, у вакуумі, при високих температурах та тисках, при високій радіації.

Розрізняють такі типи твердих мастил: пошарові (графіт, нітрид бора); органічні (мила, воски, жири); хімічно-активні покриття (сульфідування, оксидування, фосфатування); м’які метали (Pb, Sn, Cu, Ba, Sn); полімери та інші пластмасові покриття.

Існуючі теорії дії твердих мастил не є досконалими, механізм дуже складний.

У майбутньому можлива поява принципово нових мастильних матеріалів, особливо присадок з можливістю автопристосування поверхонь і різкого зменшення зносу.

 

4.3 Захист від корозії деталей машин і конструкцій в процесі експлуатації і зберігання.

Для захисту деталей в процесі експлуатації використовують: захисні покриття, електрохімічний захист і обробку корозійного середовища.

Електрохімічний захист може бути: катодний і анодний.

Катодний – за рахунок протекторів з меншим електродним потенціалом або зовнішнього струму до високого потенціалу. Прикладом протекторного захисту є цинкове покриття для заліза.

Також може бути Mg чи Al. Для мідних конструкцій протектор – залізо.

Для підземних конструкцій протектор ставлять в спеціальний наповнювач, який покращує роботу протектора (на глинистому розчині).

Катодний захист струмом – приєднують конструкцію до (-), а до (+) – стальний лом, чавун, графіт, які стають анодом і інтенсивно руйнуються. Дуже широко поширений метод, особливо ефективний у поєднанні з захисними покриттями.

Анодний захист використовують при утворенні анодної пасивованої плівки (наприклад, Al, а також для сталей при агресивному кислому середовищі. Мало поширений.

Обробка корозійного середовища – для зменшення його агресивності. Так, для води можна зменшити агресивність за рахунок видалення з неї кисню (деаерація). Якщо об’єм рідини невеликий, то використовують спеціальні добавки – інгібітори корозії: різноманітні солі, органічні сполуки.

Для захисту від атмосферної корозії можна використати летючі інгібітори, які осідають на поверхні машини і захищають їх. Наукові основи інгібіції нерозвинуті.

При зберіганні захист проводять з допомогою консерваційних пластичних мастил. Захист відбувається через високі ізоляційні властивості мастил (не пропускають кисень та водні розчини агресивних речовин). Загальнопоширений метод через простоту нанесення та зняття. При тривалому зберіганні – упаковують в промащений папір.


ЛЕКЦІЯ № 5

НАДІЙНІСТЬ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ПРОЦЕСІВ ПРИ ЗАБЕЗПЕЧЕННІ ЗАДАНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЯКОСТІ І ТОЧНОСТІ ОБРОБЛЕНИХ ПОВЕРХОНЬ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

5.1 Під надійністю технологічного процесу розуміють його властивість виконувати задані функції, зберігаючи показники якості і ритм випуску готової продукції в заданих межах на протязі необхідного проміжку часу чи необхідного наробітку.

Поняття надійності дуже важливе: на ремонт машин кожен рік витрачаються величезні кошти (50 млрд. дол. в США), причому 25-40% відмов викликані дефектами виробництва.

Стан технологічного процесу, при якому він спроможний забезпечувати відповідність показників якості і ритму випуску готової продукції вимогам технічної документації називають його працездатністю. (вставка)

Довговічність технологічного процесу – властивість процесу зберігати працездатність до граничного стану при встановленій системі техобслуговування і ремонтів. В основному граничний стан пов’язаний з моральним старінням процесу, а не з фізичними причинами.

Для кількісної оцінки є такі показники надійності:

для безвідмовності:

- вірогідність безвідмовного функціонування R(t); параметр потоку відмов z(t); напрацювання до відмови T;вірогідність відмови F(t).

для довговічності:

технічний ресурс Tp; середній строк функціонування tc .

для ремонтоздатності:

вірогідність відновлення в заданий час P’b(t); середній час відновлення Тв.

для збережуваності:

середній строк збереження tзб.

 

5.2 Розрахунок надійності ТП

 

Надійність т.п., як і в інших складних систем включає в себе властивості безвідмовності, довговічності, ремонтоздатності та збережуваності (в меншій мірі).

Безвідмовність – властивість системи безперервно зберігати працездатний стан на протязі деякого напрацювання.

Ремонтоздатність – властивість системи попереджувати та виправляти відмови в техн. процесі.

Напрацювання – виконання встановленого об’єму виготовлення визначених деталей.

Критеріями відмови можуть бути такі події:

1) вихід одного з показників якості виготовленої продукції за межі, встановлені в т. умовах на деталь;

2) вихід параметрів чи режимів т.п. за встановлені межі;

3) зниження ритму випуску нижче встановленого рівня;

4) невиконання встановленого об’єму випуску або перевищення терміну виготовлення;

5) відмова в функціонуванні технологічної системи (аварія верстату);

6) людські відмови чи зовнішні фактори (відсутність заготовок, електроенергії).

В залежності від мети оцінку надійності проводять за показниками:

1) якості

2) об’єму виробництва

3) техніко-економічними (затрачені робота, матеріали, енергія, інструмент і т.д.)

4) комплексними

Найбільше значення при оцінці надійності мають контрольні операції та правильна організація виробництва.

Розрахунок надійності проводять для:

1. Визначення надійності виконання завдання за одним показником якості.

2. Визначення комплексної надійності за усіма показниками.

3. Розрахунок вірогідності виконання завдання за параметрами продуктивності.

 

1. Вірогідність виконання P (t) =

Вірогідність відмови F(t)=1-P(t)=1-

Параметр потоку відмов

z(t)=M[r(t)]dt,

де r – кількість відмов за час t,

М – математичне очікування r.

2. Необхідні показники 1, а також кореляційні функції взаємозв’язку відмов.

3. через відмови обладнання та наявні верстати замінники.

 

5.3 Аналіз технологічних зв’язків

Такий аналіз технологічної спадковості проводять двома шляхами:

1) Теоретичний аналіз з допомогою вірогіднісних функцій (напр., гаусовський розподіл, розподіл Вейбулла, Марковські потоки). Для такого аналізу необхідне знання фізичних явищ, які викликають процес спадковості параметрів. Цей шлях є найбільш досконалим, але й важким.

2) Аналіз статистичної інформації та вивід кореляційних функцій (метод Монте-Карло т.і.). Прикладом використання цього методу є емпіричні формули режимів різання у довідниках. Недолік методу – неможливість апроксимації одержаної інформації при переході до нових прогресивних технологій, який яскраво проявляється на сучасному етапі розвитку машинобудування.

Для розв’язку як 1 так і 2 необхідно широко використовувати мат. моделювання та розрахунки на ЕОМ.

 

5.4 Класифікація ТП за степенем їх надійності

Класифікують за показником F(t) на 8 класів за 3-ма розрядами:

1а, 1б, 1в, 2а, 2б і т.д.

1 – F(t) < 10-7 – дуже надійний процес

Р(t) = 0, 999999n

8:0,1<F(t)<1,0 –ненадійний процес

Р(t)=0..0,9

Для загального машинобудування характерні класи 4-6.

4 10-5 <F(t)≤10-4

0,99999<Р(t)≤0,9999

6 10-3 <F(t)≤10-2

0,999<Р(t)≤0,99

 

Експерименти показують, що найкращі результати при напиленні Ra-20…30мкм, причому обробка поверхні будь-яка, крім кварцевого піску, який дає значне зменшення міцності. Оптимальна шорсткість залежить від коеф. усадки напилюваного чи наплавлюваного матеріалу при охолодженні.

t 140-200 МПа


Тема 6:ВПЛИВ ЖОРСТКОСТІ ВПІД, РЕЖИМІВ РІЗАННЯ НА ТОЧНІСТЬ ПРИ РІЗНИХ ВИДАХ ОБРОБКИ

 

Жорсткість системи ВПІД має важливе значення в ТМ від неї залежить не тільки точність, але й продуктивність процесу різання (чим вища Rb, тим більше s і t при однаковій точності).

Визначення статичної жорсткості, як в л.р. № 1 має 2 суттєвих недоліки:

1) залежність w(p) – крива, а не пряма.

Для жорстких верстатів похибка від апроксимації – 5%, нежорстких – до 15

2) жорсткість в динаміці не відповідає жорсткості в статиці.

Від нагрівання верстату до Троб жорсткість 1 на 10-15%. З другого боку динамічні навантаження більші за статичні, тому вводять динамічний коефіцієнт µ і wg=wст·µ.

µ практично завжди > 1. Визначають за віброграмами верстату.

µ залежить від режимів обробки.

Так, для токарної обробки при v=7,6…237,5 м/хв

µ=1,08…1,33 – чист. обр. в центрах

µ=1,1…1,22 –чист. обр. в патр. і з.ц.

µ=1,15…1,161 – чорн. в ц.

µ=1,16…1,47 – чорн. в патр. і з.ц.

Для великих деталей при великих v необхідно ще й врахувати піроскопічний ефект, який зменшує µ.

 

6.1 Багаторізцева обробка

При багаторізцевому точінні жорстких деталей відбувається пружне відтискування деталі в центрах, а не її прогиб.

Система для 4-х різців має вигляд;

 

 

З рівняння прямої ∆у(х)=∆пб+ kx можна визначити ∆у для любої поверхні обробки. Знаючи ∆у (х) доп., визначаємо R.

З умови ∆у (хі) ≤ ∆у (хі) доп.

При цьому Р уі потрібно виразити як Р уі= R ּ ki. Наприклад, для токарної обробки si= const Р уі=f (ti), при ti= const

Р уі= R 1|n, де n – кількість різців.

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Основи ХТО | Розточування
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-04; Просмотров: 1267; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.169 сек.