Оценка технологичности ГМ
Технологичность – совокупность свойств конструкции, которые проявляются в возможности оптимальных затрат труда, средств производства, времени и т. д. при технологической подготовке производства, изготовлении, эксплуатации и ремонтах по сравнению с аналогичными показателями однотипных конструкций того же назначения при обеспечении установленных показателей качества, принятых в данных условиях изготовления, эксплуатации и ремонта.
Виды технологичности по области проявления своих свойств
производственная эксплуатационная ремонтная
Эксплуатационная технологичность проявляется на стадии выполнения работ при эксплуатации машины.
Ремонтная технологичность – совокупность свойств машины, которая характеризует её приспосабливаемость к работам на стадии выполнения капитальных ремонтов.
Технологичность описывается рядом показателей, которые условно можно разделить на:.
1) По уровню значимости:
- основные;
- дополнительные.
2) По количеству характерных признаков:
- частные;
- комплексные.
3) По способу выражения:
- абсолютные;
- относительные.
Средняя суммарная оперативная трудоемкость процесса определяется на стадии эксплуатации и ремонта:
,
,
где S – количество оперативных процессов на рассматриваемой стадии;
– средняя суммарная оперативная трудоемкость i-ого технологического процесса;
- количество i-тых однотипных процессов.
,
где – оперативная трудоемкость m-ой операции,
– количество однотипных m-ых операций,
n – количество операций в i-ом технологическом процессе.
Машина может иметь лучший частный показатель, но вместе с тем может быть хуже по ряду других потребительских свойств, поэтому наряду с абсолютными показателями вводят частные относительные показатели, которые определяются как отношение абсолютных показателей к функциональному критерию машины.
Для этого вводят удельный показатель технологичности по i-й операции:
где – трудоемкость i-ой операции для j-ой машины;
– функциональный критерий j-ой машины
Функциональные критерии бывают теоретические, технические и эксплуатационные, а так же ремонтные.
Теоретические показатели для горной промышленности:
- для ВМ: ;
- для МК: ;
- для СК: .
Технические функциональные критерии:
- для ВМ: ;
- для МК: ;
- для CК: .
Эксплуатационные критерии:
- для ВМ: ;
- для МК: ;
- для СК: .
.
Ремонтные критерии:
- для ВМ: ;
- для МК: ;
-для СК: .
.
Уровень трудоемкости конструкций – показатель, характеризующий свойства трудоемкости конструкций относительно соответствующего значения базового показателя трудоемкости. Для его определения используют частные удельные показатели трудоемкости для различных однотипных машин.
;
где m – количество частных удельных показателей точности;
n – количество однотипных машин.
, –
динамическая модель фиктивной эталонной машины, обладающей наилучшими способностями.
Уровень точности j-той машины по частным показателям:
.
Доля участия каждого частного показателя для j-той машины в общей сумме показателей для n рассматриваемой машины равна:
.
Для исключения влияния количества выбранных показателей определяет коэффициент участия:
.
Чтобы найти значение частных показателей необходимо воспользоваться методом суммирования частных векторов в n-ном пространстве:
2
Для базовой машины: .
Комплексный показатель технологичности:
<1
Износ в машинах
Изнашивание – изменение размеров, объема и формы элементов машины под действием рабочих нагрузок и окружающей среды.
Рабочие нагрузки могут быть механические, электронные, магнитные, тепловые и др.
Окружающая среда для ГМ – угольная и породная пыль, температурный режим, шахтная вода.
Износ – результат изнашивания.
Износ бывает:
- моральный (определяется уровнем НТР). Оборудование считается устаревшим, когда появляются машины, обеспечивающее более высокий ТЭП, экономию или отвечающие более высоким социальным требованиям. Срок морального изнашивания – 10-15 лет;
- физический (износ, обусловленный физическим изменением параметров детали).
По степени интенсивности различают физический износ:
- аварийный (скорость выше нормы) – ведет к аварии или мгновенной потери работоспособности машины, является устранимым при устранении причин, вызвавших его:
1) ошибки при конструировании;
2) недостатки технологии производства и эксплуатации машин;
3) применение машин не по назначению;
4) несвоевременное проведение ТО и Т;
5) несоответствие видов смазки.
- естественный (нормальная скорость) – неустраним на современном этапе; определяет задачу создания новых износостойких материалов или смазок. Вид и характер износа зависит от условий эксплуатации детали:
1) от скорости скольжения;
2) от наличия динамического нагревания;
3) от перегрузок узлов трения;
4) от вида смазки;
5) от влияния внешней среды.
Основные типы естественного износа:
- механический износ;
- окислительный износ;
- эрозия;
- старение материала.
1.Механический износ сопровождается процессом резания, истирания, выкрашивания и делится на виды:
а) молекулярное взаимодействие, при котором происходит схватывание
поверхности друг с другом или, так называемый, «образ мостика». Возникает в мягких материалах и приводит к задирам поверхности.
б) фрейтинг-износ – возникает при высоких нагрузках в сопряжениях и колебательных перемещение поверхности друг относительно друга, его разновидность – фрейтинг-коррозия. Такому износу подвержен шлицевые, болтовые, шпоночные соединения и т. д. Путь устранения – устранение колебаний.
в) питтинг-износ – разрушение поверхности материала под действием переменных контактных напряжений. Проявляется только на поверхности детали в виде мелких раковин или оспин. Наблюдается в телах качения или в телах, которым характерно качение с проскальзыванием – подшипники или зубчатые колёса. Физика процесса: многократное нагревание, деформация поверхностного слоя => трещины.
Глубина микротрещин:
,
где S — площадь контакта детали.
Разновидность питтинг-износа – разрушение цементационного слоя, когда трещины находятся под ним.
г) усталостный износ обусловлен действием циклических переменных нагрузок, возникновением в материале напряжений растяжения или изгиба. Наблюдается в валах, зубчатых передачах.
Физика процесса: в результате многократного изменения напряжения в материале накапливаются остаточные деформации, которые обуславливают накопление повреждаемости. В месте максимального накапливания повреждаемости появляются микротрещины, которые являются концентраторами напряжений. Далее микротрещины развиваются в трещины по всему сечению детали, и после этого наступает хрупкий износ детали.
д) кавитационный износ – наблюдается в электротехнической поверхности слоёв детали ГМ, которые находятся в контакте с жидкостями, имеющими переменную скорость.
Физика процесса: под действием гидравлического давления в метах его падения из рабочей жидкости выделяются пузырьки воздуха. При попадании пузырьков в зону высокого давления происходит их дробление и у поверхности детали происходит их взрыв, выделение большого количества энергии, повышается местное давление, разрушается поверхностный слой детали.
е) гидроабразивный износ – одна из разновидностей кавитационного износа, только здесь в жидкости имеются абразивные частички (элементы трубопровода ГМ, насосы и другие).
ж) газоабразивный износ: мимо поверхности детали протекает поток воздуха, содержащий абразивные частицы (крыльчатка вентиляторов).
2. Окислительный износ (коррозия) – возникает под химическим воздействием внешней среды и разрушает поверхности деталей:
а) химическая коррозия – в средах, не проводящих электрический ток и не содержащих воды;
б) электрохимическая коррозия – в электроматериалах.
Коррозия приводит к трём разновидностям повреждений:
· равномерная коррозия всего поверхностного слоя;
· разъедание детали в зоне застоя, где образуется эпицентр ржавчины;
· микрокристаллическая коррозия – наблюдается по всему сечению детали, деталь при этом теряет свои прочностные свойства.
Детали, повреждённые коррозией, не имеют придела усталости.
3. Эрозия в ГМ не наблюдается.
4. Старение — изменение химического состава и структуры материала (наиболее ярко проявляется в материалах органического происхождения в полимерах).
Дата добавления: 2022-07-20; просмотров: 93;