3.1 Допустиме і граничне зношення деталей

3.1 Допустиме і граничне зношення деталей

Зношення деталей поділяють на допустиме і граничне.

Допустимим називається зношення, при якому деталь зможе нормально працювати ще цілий міжремонтний період.

Граничним називається зношення, при якому подальша нормальна робота з’єднання деталей неможлива. Допустиме і граничне зношення оцінюють кривою природного механічного зношування  (рис.3.1). Ця характеристика справедлива для більшості з’єднань деталей. Крива зношування має три ділянки:

 

I – початкова ділянка, що характеризує припрацювання нового з’єднання;

II – прямолінійна ділянка нормальної роботи з’єднання;

III – криволінійна ділянка, що характеризує процес зруйнування внаслідок граничного зношування.

 

Граничні зношення по-різному впливають на роботу машини. Розглянемо три випадки.

У першому випадку внаслідок зношування машина не може функціонувати, тобто стає непрацездатною (відмовляє) (рис.3.2). Прикладом є поломка вала, підшипників, заїдання зубів шестерень та ін.

У другому випадку зношування призводить до того, що машина і деталі починають інтенсивно виходити з ладу (аварійне зношування) (рис.3.3). При цьому виникають удари, інтенсивне зношування, вібрація та ін. Прикладом є зношування поршневих кілець, що покриті хромом. При граничному зношенні шар хрому швидко знімається, і відбувається подальше інтенсивне зношування деталі.

У третьому випадку внаслідок зношування характеристики машини виходять за рекомендовані межі (рис.3.4). Знижується точність машин, також їх працездатність, зменшуються подача, напір, к.к.д. та інші параметри. Прикладом є випадок, коли насос не забезпечує необхідної подачі.

Граничні зношення найчастіше встановлюють на основі даних експлуатації та ремонту машин.

 

Розглянемо з’єднання "вал-втулка".

 

Для визначення повного  ресурсу  необхідно мати криву зношування деталей  залежно від наробітку і значення їх граничного зношення (рис.3.5).

 

Між валом і втулкою завжди є зазор, величина якого залежить від класу точності і посадки.

Побудуємо розрахункову схему зношування деталей з’єднання  залежно від наробітку Т.

На ділянці часу оt1 (рис.3.6)  відбувається припрацювання з’єднання; на ділянці t1t2 – робота його в нормальних умовах; на ділянцівеличина зношення різко збільшується. При цьому деталь стає непридатною, тому що її зношення досягне значень  (для втулки) і (для вала). Отже,  відрізок часу о-t2 характеризує межу роботи з’єднання, а  і - граничні зношення.

Час наробітку деталі до граничного стану  (списання) визначають за формулою

,         (3.1)

     де - граничне зношення; - швидкість зношування з’єднання;  - швидкість зношування втулки;  - швидкість зношування вала.

Визначимо величину допустимого зношення. При цьому припустимо, що крива зносу має лінійну залежність.

За період міжремонтного наробітку  зношення деталі збільшилося на

,         (3.2)

де  - наробіток деталі до ремонту.

,         (3.3)

де к – кількість поточних ремонтів.

 

Визначимо граничне зношення

.                     (3.4)

Допустиме зношення

.         (3.5)

Враховуючи, що ,         (3.6)

одержуємо

,         (3.7)

.         (3.8)

Підставляємо           ,

де к – кількість періодичних ремонтів від останнього капітального ремонту.

Граничне зношення

   .         (3.9)

Допустиме зношення

   .       (3.10)

Приклад. Визначити необхідність відновлення деталі, якщо при третьому поточному ремонті її зношення дорівнює 0,08 мм. Граничне зношення деталі мм.

Розв’язання. Визначимо допустиме зношення за формулою

;

   

Отже, деталь необхідно відновлювати, тому що  менше  фактичного зношення.