Теоретические основы эксплуатации и ремонта оборудования и комплексов

Основные понятия

Любое техническое устройство можно представить как неко­торую упорядоченную структуру связанных между собой и взаи­модействующих элементов, обеспечивающих выполнение его фун­кции. Связи и взаимодействие между элементами, а также элементам и средой определяются их геометрическими размерами, механическими, химическими и другими величинами, которые называют параметрами технического состояния или структурными па­раметрами машины (оборудования). Это, например, размеры деталей, зазоры, энергетические расходы и др.

Оборудование по производству строительных материалов работает в исключительно тяжелых эксплуатационных услови­ях при значительных знакопеременных нагрузках, оно в первую очередь подвергается воздействию абразивных частиц пе­рерабатываемого материала и высоких температур проходящих процессов.

Эти специфические условия работы оборудования, а также ес­тественные внутренние явления, происходящие между сопряженными деталями, ведут к изменению эксплуатационных свойств, ухудшению технического состояния оборудования и появлению неисправностей.

Рис.2. Изменение параметра технического состояния механизма в зависимости от его работы .

Неисправности деталей оборудования выражаются в измене­нии первоначальных форм, размеров, массы оборудования, струк­туры материала и механических свойств, а также в изменении ка­чества поверхности и в нарушении взаимного расположения дета­лей. Нарушение взаимного расположения деталей проявляется в потери ими центровки, параллельности и перпендикулярности осей и валов. Неисправности сопряжений в большинстве случаев происходят из-за нарушения посадок, установленных зазоров и ослабления креплений элементов машин.

Таким образом, в процессе эксплуатации фактические пара­метры технического состояния машины ..., ,..., из­меняются от номинальных значений ,..., ... до пре­дельных , ,...., ,..., . Разность определяющая отклонение качества работы данного элемента от номинального, отражает уровень его исправности.

Совокупность отклонений от номинальных значений различ­ных параметров состояния механизма определяет его техническое состояние. В момент каким-либо техническим воздействием (на­пример, регулировкой) можно улучшить техническое состояние механизма, если же продолжать эксплуатацию после момента , работоспособность может быть нарушена. При этом рабочий процесс машины может прекратиться.

В процессе эксплуатации машина взаимодействует с окружаю­щей средой, а ее элементы — между собой. В процессе этих взаи­модействий происходят, как правило, сложные физико-химичес­кие явления, которые обуславливают деформацию, износ, полом­ку, коррозию и другие повреждения машины.

Классификация повреждений обычно производится в зависи­мости от внешнего вида их проявлений. При этом различают про­цессы, вызывающие объемные и поверхностные повреждения деталей машины. К объемным повреждениям относятся разрушения (хрупкое, вязкое, усталостное), деформации (пластическая дефор­мация, ползучесть, коробление), изменение свойств материала механических, структуры, химического состава и др., а к поверхностным — разъедание (коррозия, эрозия, прогар), налипание, износ, изменение свойств поверхностного слоя (шероховатости, твердости и др.).

Деформации, трещины и поломки деталей машин возникают под действием механических нагрузок, а также внутренних напря­жений. Основными причинами деформаций деталей являются недостаточная конструкционная прочность, плохое качество изготовления и ремонта, перегрузки при эксплуатации.

Разрушение (хрупкое или вязкое) материала детали, т.е. ее нэ­пом, происходит как в результате возникновения недопустимых «статических и динамических нагрузок, так и при длительном действии переменных нагрузок, вызывающих усталость материала. Около 80 % всех разрушений деталей машин (несущих элементов, сварных соединений и др.) носит усталостный характер, на что указывает характерный вид излома с двумя зонами: зоной развивающихся трещин и зоной, по которой произошел излом.

Одним из специфических поверхностных повреждений является налипание (нарост) на поверхность детали посторонних частиц, происходящее в результате различных процессов молекулярного взаимодействия, а также проявления связей и сил химического и электрического происхождения. Нарост часто проявляется в виде им загрязнений внутренних стенок корпусов редукторов, трубопроводов, фильтров.

Коррозия (разъедание) — это разрушение изделий под действием и ней шей среды. Обычно коррозия подразделяется по видам производимых разрушений (общая и местная), механизму реакции и взаимодействия металла со средой (химическая и электрохимическая), виду коррозионной среды (в газах, водных растворах, элект­ролитах и др.) и геометрическому характеру разрушения (поверхностная и объемная). Разрушение металлов и сплавов в атмосфере и средах влажных газов в результате электрохимических процессов называется атмосферной коррозией. Причем в этом случае преобладают процессы, происходящие в тонких слоях влаги, сконденсировавшейся на поверхности металла.

В определенных условиях эксплуатации могут возникать повреждения биологического характера, например воздействие плесени, разъедающей обычно ткани и некоторые виды пластмасс.