Механическое оборудование: техническое обслуживание и ремонт / В.И. Бобровицкий, В.А. Сидоров. — Донецк: Юго-Восток, 2011. — 238 с.
Основными элементами механических систем являются: валы, оси, подшипники, корпусные детали, уплотнения, резьбовые соединения, муфты. Для успешной эксплуатации элементы механизма должны выполнять требования по обеспечению функционального назначения.
Вал — деталь, вращающаяся вокруг своей оси, предназначенная для передачи крутящего момента и для поддержания вращающихся деталей механизмов. Основное требование для жёстких валов — прямолинейность, работа в области упругих деформаций, правильность расположения вала, обеспечение постоянного положения деталей, отсутствие износа посадочных мест, совпадение оси вращения и оси инерции. Ось — деталь, предназначенная для поддержания вращающихся деталей, не передающая крутящий момент.
Подшипники служат опорами для валов, обеспечивая вращение с минимальным коэффициентом трения (совместно с системой смазывания). Корпусные детали поддерживают подшипники, обеспечивают правильное расположение валов. Резьбовые соединения соединяют корпусные детали и обеспечивают нераскрытие стыка соединяемых деталей. Уплотнения — детали, герметизирующие внутренний объём корпуса механизма от утечек масла и попадания загрязнений (иногда устанавливаются на соединительные элементы). Соединительный элемент предназначен для передачи вращающего момента от приводного вала к ведомому, компенсации углового и радиального смещения валов. Фундамент должен обеспечивать неподвижное и устойчивое положение корпусных деталей механизма. Исполнительный элемент предназначен для выполнения полезной работы в соответствии с функциональным назначением механизма (рабочее колесо, грохот, приводной ролик, барабан).
Соединение данных элементов создает механическую систему, выполняющую определённую работу, либо преобразующую движение. Наиболее характерной для механизма является схема роторного типа, включающая: электродвигатель, соединительный элемент, исполнительный орган. Данная схема позволяет обеспечить разнообразие конструкций и выполняемых операций на базе единого конструкторского решения. Конструктивное исполнение основывается на однотипных элементах и является типичным для электропривода.
Основным конструкторским решением, наиболее характерным для роторных механизмов, является кинематическая схема с двухопорным валом (рисунок 2.1). По расположению исполнительного органа 7, в качестве которого может выступать ротор насоса или вентилятора, колесо компрессора, зубчатое колесо, различают схемы с межопорным (рисунок 2.1а) и консольным (рисунок 2.1б) расположением. В целом механизм включает ротор электродвигателя 1 с подшипниковыми опорами 2, статором 3, соединительный элемент — муфту 4, вал 5 исполнительного механизма. Вал 5 установлен на подшипниковых опорах 6. Различное конструкторское исполнение узлов позволяет использовать ее в большинстве механизмов.
![]() |
![]() |
Рисунок 2.1 — Кинематическая схема механизма: |
|
а) с межопорным расположением рабочего органа; |
б) с консольным расположением рабочего органа |
Приведенным кинематическим схемам отвечают практически все механизмы, используемые в промышленности: насосы, центрифуги, воздуходувки, дымососы. Схема механизма с двухопорным валом является типовой для любой конструкции. Кинематическая схема двухопорного вала является также основным конструкторским решением для механизмов с редукторным приводом, наиболее часто используется для согласования механических параметров двигателя и исполнительного органа. В этом случае соединение двухопорных валов с помощью зубчатых передач и объединение этих узлов в одном корпусе предоставляет возможность изменения частоты вращения и передаваемого момента в редукторе 8 (рисунок 2.2).
Схемы редукторного привода наиболее часто используются в грузоподъёмных механизмах, приводах транспортирующих машин, в горных и металлургических машинах.
Основные характеристики изнашивания деталей общего назначения указаны в таблице 2.1.
Таблица 2.1 — Характеристика изнашивания деталей
Узлы, детали | Изнашивание | |
---|---|---|
расположение | проявление | |
Валы и оси | Места концентрации напряжений. Места подвижных соединений. Рабочие поверхности шлицевых и шпоночных соединений | Усталостные трещины. Отклонения размеров. Износ поверхностей и ослабление посадки |
Подшипники качения | Беговые дорожки. Тела качения. Сепараторы | Усталостное выкрашивание. Трещины. Увеличение зазоров |
Работоспособное состояние механизма характеризуется следующими признаками:
- низким уровнем вибрации и шума;
- отсутствием ударных процессов;
- температурой корпуса не выше предельных значений;
- отсутствием подтеканий масла;
- отсутствием трещин в корпусных деталях, опорной раме и фундаменте.
Работоспособное состояние механизма обеспечивается:
- соосностью валов, выдержанной в допустимых пределах и выставленной с учётом рабочей температуры двигателя и механизма;
- постоянной или периодической смазкой узлов механизма с оптимальными характеристиками смазочного материала;
- уровнем рабочих нагрузок, не превышающем допустимого значения;
- равномерной затяжкой резьбовых соединений;
- выполнением всех заданных функций;
- периодической смазкой зубчатых муфт, шарнирных соединений и заменой отработанной смазки;
- оптимальными значениями зазоров, находящихся в допустимых пределах и учитывающих тепловое расширение детали;
- оптимальными параметрами шероховатости рабочей поверхности;
- параллельным расположением валов на необходимом расстоянии.
Необходимым является:
- соблюдение параметров технологического процесса;
- высокая квалификация ремонтного персонала;
- применение специализированного инструмента при ремонте;
- своевременное использование методов технического диагностирования и прогнозирования отказов элементов оборудования.
Работоспособность подшипников качения характеризуется:
- отсутствием проворачивания колец подшипника на валу и в корпусе;
- отсутствием трещин в деталях подшипника;
- значениями зазоров в допустимых пределах;
- шероховатостью поверхности тел качения и беговых дорожек;
- качественным смазыванием.
Работоспособность зубчатых передач обеспечивается:
- необходимым размером пятна контакта;
- допустимыми значениями бокового зазора и размерами зубьев;
- шероховатостью поверхности зубчатых колес;
- отсутствием проскальзывания рабочих поверхностей;
- неподвижным соединением деталей с валом.
Работоспособность валов обеспечивается:
- прямолинейностью;
- правильным расположением;
- отсутствием износа посадочных поверхностей;
- целостностью шпоночных и шлицевых соединений.
Работоспособность муфт предполагает:
- целостность деталей;
- равномерность износа элементов в допустимых пределах;
- неподвижность соединений деталей;
- смазку (при необходимости).
В целом работоспособное состояние узлов и деталей определяется:
- отсутствием трещин;
- отсутствием повреждений сопрягаемых элементов;
- определёнными параметрами шероховатости рабочих поверхностей;
- наличием оптимальных зазоров сопрягаемых деталей.
< 1.6. Надёжность оборудования | Содержание | 2.2. Шумы механизмов > |
Пока нет комментариев