Експлуатація і обслуговування механізмів і машин (стр. 6 )

79

З цим номером запасна частина (деталь, вузол), обладнання ставиться на облік і є підставою для обліку переміщення об’єктів основних та допоміжних засобів по виробництві (в актах приймання-передачі, актах про ліквідацію і т. п.). Видача виробів зі складу проводиться по накладних-вимогах, підписаних зам. начальника цеху (механіком цеху) і бухгалтером цеху. Щорічно у встановлені керівництвом підприємства терміни на складі проводиться інвентаризація. При цьому виявляються деталі і вузли, які вийшли з вживання на підприємстві, а також фактична наявність виробів і їхня звітна відповідність. Інвентарний номер зберігається за цим виробом до його виведення з виробничого процесу. Інвентарний номер виведеного об’єкту не може бути привласненим деталям або обладнанню, що надійшло.

Контроль за всіма деталями машин і апаратів проводиться для встановлення ступеню зносу деталей і можливості їхнього подальшого використання після ремонту. Для оцінки стану кожної деталі для кожного типу машин складаються технічні умови на перевірку і сортування деталей, способи встановлення цих дефектів і необхідні прилади інструменти для контролю. У технічних умовах указуються величини допустимих зносів, розміри деталей, придатних до використання без ремонту, і граничні розміри деталей для відбракування.

Працівники відділу технічного контролю (ВТК) повинні добре знати конструкції машин і апаратів, умови роботи окремих вузлів і в цілому обладнання, уміти користуватися різними вимірювальними інструментами.

Деталі, що були у вживанні, при контролі і сортуванні можуть бути розділені на три групи:

- деталі придатні для експлуатації, знос цих деталей лежить у межах величин, що допускаються, передбаченими бракувальними картами (придатні деталі позначають білою емалевою фарбою або на непрацюючій поверхні ставиться клеймо). Ці деталі направляють на зборку чи склад придатних деталей;

- деталі, що підлягають ремонту (знос цих деталей і ушкодження можуть бути усунуті доступними засобами і способами). Ці деталі маркіруються, умовними знаками чи цифрами, фарбою. Деталі направляють на ремонт чи на склад, де чекають ремонту.

- деталі, забраковані внаслідок повного зносу чи серйозних ушкоджень. Їх направляють на склад утилю, як брухт із указівкою марки металу, з якого виготовлена деталь.

80

15. Ремонт зношених деталей

15.1. Засоби відновлення зношених деталей

Деякі дефекти деталей підприємства мають змогу відремонтувати на власній ремонтній базі. Це такі дефекти, що ремонтують головним чином шляхом відновлення до первинного стану за допомогою електродугової або газової зварки. Тріщини та пробоїни заварюють, а зношені поверхні деталей нарощують, потім обробляють до розмірів, які відповідають установленим кресленням або ремонтним документам. В залежності від матеріалу або сплаву, з якого виготовлена деталь, відновлення поверхні проводиться за допомогою ручного електродугового та газового наплавлення, яке проводять в один або декілька послідовно нанесених шарів. Матеріал електродів або дроту для цієї дії підбирають в залежності від основного матеріалу деталі: для маловуглецевих та низьколегованих сталей застосовують електроди Е-34, Е-42, Е-42А, Е-46, Е-46А; для середньовуглецевих та низьколегованих сталей – Е-50, Е-50А, Е-55.

Для відновлення деталей з алюмінію та його сплавів використовують електроди із сплаву АК, який складається з 95% алюмінію та 5% кремнію.

Деталі з міді та її сплавів відновлюють вугільним або графітовим електродом. В якості присадного матеріалу використовують прутки з міді М1, бронзи Бр. ОФ 9-0,3 або Бр. КМЦ 3-1 та флюсів. Діаметр вугільного електроду підбирають від 5 до 12 мм. Зварку та наплавлення ведуть постійним струмом при прямій полярності тобто мінус накладають на електрод. Перед зваркою або наплавленням деталь підігрівають до температури С.

Відновлення поверхні деталей або зварку проводять також за допомогою газової зварки або наплавлення, сутність якого залежить

від тепла полум’я, що виникає під час горіння горючих газів (ацетилену, водню, нафтового та природного газів, а також парів бензину та гасу) в присутності кисню.

Досить часто доводиться відновлювати (ремонтувати) деталі виготовлені з чавуну та його сплавів. Під час зварювання або реставрації чавунних деталей в них можуть виникати тріщини в біля шовній поверхні, як під час, так і після зварювання, при цьому під дією високої температури вигоряє кремній – відбувається вибілювання чавуну. Чавун можливо зварювати електродуговою зваркою металевими та вугільними електродами, або газовою зваркою. Зварку можливо проводити в гарячому, напівгарячому та холодному стані постійним струмом при прямій полярності.

81

Під час гарячої зварки деталь необхідно підігріти до

температури С, процес зварювання проводять чавунними прутками марок А і Б під шаром флюсу з суміші бури та борної кислоти в співвідношенні 1:1. Після зварювання охолоджування деталей повинне бути повільним.

Напівгаряча зварка чавуна проводиться при повному або частковому підігріві деталей до температури С за допомогою стальних та чавунних електродів з покриттям типу К-5 та УОНІ-13.

Холодна зварка чавуну проводиться без попереднього підігріву деталей. Вона проводиться за допомогою електричної дуги стальними, чавунними та спеціальними електродами. Так кришки та корпуса редукторів з товщиною стінки до 15 мм можливо заварювати стальними електродами із спеціальною замазкою, виготовленою з дроту марки Св – 08, Св – 08А.

Зварку чавуна в холодному стані проводять чавунними електродами, які виготовлені з прутка марок А і Б, обмазаного спеціальним покриттям. Цей метод застосовують для виправлення поверхні деталей, виготовлених литвом. В деяких випадках зварку чавуна проводять з застосуванням електродів з кольорових металів (мідно-залізних, залізно-нікелевих, мідно-нікелевих), які виготовляють з дроту відповідного сплаву з покриттям.

Відновлення поверхні валів за допомогою наплавлення проводять на токарно-гвинторізних станках, які переобладнані таким чином, щоб в автоматичному режимі проводити наплавлення. Діаметр дроту підбирається в залежності від товщини наплавлення. Для товщини шару наплавлення менше 1 мм використовують дріт діаметром 1-1,5 мм, для шару від 1 до 2 мм - дріт діаметром 1,5 – 2,5 мм. Марку сталевого дроту підбирають в залежності від необхідної твердості наплавлення. При необхідності подальшої обробки поверхні на токарному станку для наплавлення необхідно використовувати стальний дріт з малим вмістом вуглецю (Св-08, Cв-08А).

Для деяких деталей відновлення поверхні за допомогою нанесення тонкого шару (декількох десятків доль міліметра) проводиться за допомогою електролітичного способу в спеціальних ваннах (хромування, нікелювання і т. п.).

15.2. Допуски, посадки і технічні виміри

Поверхня деталі в результаті обробки має нерівності у вигляді виступів і западин. Чистоту обробки деяких деталей можна помітити неозброєним оком, а інших тільки розглядаючи за допомогою

82

пристосувань (мікроскопа чи лупи). Замір величини нерівностей

(шорсткість – слід, залишений на поверхні при її обробці різальним інструментом у результаті пружної, пластичної деформації чи вібрації технічної системи) здійснюється шляхом порівняння з еталоном чи спеціальними приладами (профілографами чи профілометрами). У залежності від шагу по висоті нерівностей шорсткість підрозділяють на три групи: макрогеометрична – при висоті більшій за 1000; хвиляста – при висоті рівній 50-1000; шорсткувата – при висоті менш за 50 мікрон.

Чисельні значення, що характеризують габаритні розміри деталі називаються розміром, що встановлюється шляхом виміру конкретних лінійних величин із допустимою погрішністю, називається дійсним розміром. Він розташований між двома граничними розмірами. Менший із двох розмірів називають найменшим, а більший – найбільшим граничним розміром. Розмір, щодо якого визначають граничний розмір, називають номінальним розміром. Він служить початком відліку відхилень. Граничне відхилення – це алгебраїчна різниця між граничним і номінальним розмірами. Різницю між найбільшим граничним і номінальним розмірами, називають верхнім відхиленням, а між меншим граничним і номінальним розмірами –

нижнім відхиленням. Допуском називають, різницю між найбільшим і

найменшим граничними розмірами.

Характер посадки, з'єднаних двох деталей, визначається різницею розмірів до збірки і характеризується легкістю взаємного переміщення. Вони розподіляються на посадку з зазором, натягом або перехідна посадка.

Під допуском форми і розташування розуміють найбільш допустиме значення відхилень форми і розташування деталі чи складального вузла на об'єкті. До основних видів відхилень відносяться відхилення від: прямолінійності, площинності, округлості, циліндричності, паралельності, нахилу, співвісності, симетричності, позиційності, а також радіальне і торцеве биття чи биття в заданому напрямку. На робочих кресленнях відхилення і допуски вказуються у вигляді спеціально прийнятих знаків, що прив'язують до базової поверхні чи осі симетрії. Знак, що символізує допуск відхилення форми чи розміру поміщають у рамку і з'єднують її з деталлю суцільною прямою чи ламаною тонкою лінією, що закінчується стрілкою. Базова частина деталі (поверхня) позначається зачорненим трикутником, що також з'єднується тонкою лінією з рамкою.

Якість деталей (розміри і форма, одержувана при обробці і зборці вузла, виробу, апарата чи машини) тісно зв'язано з точністю обробки.

83

На результат перевірки якості деталі, проведений прямим

виміром доступними приладами, впливає погрішність засобу виміру, а також умови, у яких він виконувався.

До нормальних умов вимірювання відносяться:

- температура навколишнього середовища 200С;

- атмосферний тиск – 7 Па (760 мм рт. ст.);

- відносна вологість – 58%.

Нормативні документи, застосовувані в промисловості, встановлюють правила, обов'язкові при проектуванні, виконанні будівельних і монтажних робіт, рекомендації з технічного переозброєння, а також при виробництві конструкцій, виробів і матеріалів. Дотримання запропонованих правил і норм забезпечує необхідний технічний рівень, якість, надійність, довговічність і зручність в експлуатації механізмів і машин, порушення може привести до аварій і непередбачених наслідків.

15.3. Термічна обробка деталей

Після ремонту виникає необхідність збільшити твердість окремих частин деталей або привести до норми повністю всю деталь. Це досягається за допомогою зміни внутрішньої структури металу під дією перемінної температури, ця дія називається теплообробкою. Вона

складається з нагрівання до необхідної температури, витримки і

охолодження з визначеною швидкістю.

До основних видів такої обробки сталі відноситься: відпал, нормалізація, гарт, відпуск та термічне поліпшення (відпочинок).

Відпал використовується для знімання внутрішнього напруження, наклепу та поліпшення механічних властивостей сталі. Для цього сталь розігрівають до температури С, витримують при цій температурі, а потім повільно охолоджують до температури С разом з піччю або на повітрі.

Нормалізація використовується для підвищення механічних властивостей металу та підготовки його до послідуючої термічної

обробки. Сталеву деталь розігрівають до температури С, витримують при цій температурі, а потім охолоджують на повітрі.

Гарт проводять для підвищення твердості, зносостійкості сталі. Ця операція проводиться під час підігріву деталі до температури С, витримки деякий час при цій температурі та швидкому охолоджуванні в охолоджуючих рідинах (вода, масло).

Відпуск сталевих деталей проводиться для зменшення залишкових напружень та часткового зменшення твердості. Відпуск проводиться

84

підігрівом деталі до заданої температури та охолоджуванні.

Температура підігріву може бути низькою С, середньою – С, високою – С.

Найпростіший вид "відпочинок" – розігрівають деталь до С потім охолоджують. Його проводять після обробки деталі під тиском: прокатці, штампуванню, куванню.

15.4. Вплив властивостей матеріалу на ефективність роботи елементів деталі

Для збільшення ефективності роботи машини чи механізму деякі деталі виготовляють з матеріалів, що мають різну зносостійкість. Питання використання того чи іншого матеріалу залежить від умов роботи обладнання, фізико-механічних властивостей матеріалів, швидкості окислювальних процесів і стійкості матеріалу при температурних процесах і т. п. Вибір матеріалів для виготовлення обладнання повинний здійснюватися не тільки на основі характеристики його по міцності, корозійній стійкості, жароміцності та іншим показникам, але і по ознаці зносостійкості. Дослідження сталей показують, що з підвищенням вмісту карбідів в них, збільшується твердість і зменшується зносостійкість. Сталі, що містять марганець більш стійкі проти зносу, чим хромисті сталі. Застосування мікроелементів вольфраму і молібдену підвищує зносостійкість сталей, але ці елементи дуже дорогі і застосовуються рідко. У той же час підвищення твердості металу і його опір зносу можна досягти, застосовуючи додаткову обробку: зміцнення поверхні, гарт, цементацію, азотування і т. п. У деяких механізмах менш відповідальні деталі виготовляють із звичайних ливарних чавунів, а більш відповідальні – з легованих сталей. Багато деталей виготовляють із сортів чавунів, які застосовують як антифрикційні матеріали.

На зносостійкість чавуну впливає стан вуглецю (графіту) і кількісне співвідношення мікроелементів (кремнію, магнію, нікелю, хрому, молібдену, міді й ін.). Графіт має властивість поглинати змазування і тим самим поліпшувати зносостійкість, у той же час він сам по собі служить гарним змазуванням. З іншої сторони збільшення

графіту приводить до ослаблення міжмолекулярних сил і, як наслідок, може відбуватися відрив часток металу, що приводить до збільшення зносу тертьових поверхонь. До збільшення в 2-3 рази зносостійкості чавунів приводить гарт, що проводиться так само, як і гарт сталі.

85

16. Знос обладнання. Основні засоби зменшення тертя

16.1. Вплив якості поверхні на знос

Знос елементів обладнання проходить під дією механічних, теплових і хімічних факторів. Механічний знос проявляється в пластичній деформації поверхні, що стикається з іншою поверхнею. Інтенсивність зношування сполучених деталей залежить від геометричної форми перетину і фізичного стану дотичних поверхонь. Знос залежить від наступних чинників: 1) якості металу, з якого виготовлені деталі пар тертя, 2) чистоти обробки поверхонь тертя, 3) наявності та якості мастильних матеріалів.

Якість матеріалу, зокрема, зносостійкість, значно впливає на знос пари тертя. Від якості металу залежить інтенсивність і характер пластичних деформацій і втома. На знос впливає також обробка поверхні деталей (загартованість, цементація, азотування і т. п.).

Для зменшення зносу пар тертя використовують антифрикційні матеріали (чавун, бабіти, бронзу та інші неметалеві матеріали).

Чистота обробки поверхні деталей визначає фактичну поверхню контакту пар тертя. Нерівності у вигляді гребінців і западин, що утворюються при обробці, і їхні розміри визначають фактичну площу контакту тертьових поверхонь, які впливають на знос.

У початковий момент роботи механізму (під час обкатки) відбувається руйнування мікронерівностей, що утворилися при виготовленні деталі, і утворення нового мікрорельєфу, розміри якого залежать від наявності змазування і питомого тиску на сполучені деталі.

Якість поверхні дуже впливає на втомну міцність деталей, тому що риски і подряпини є концентраторами напруги і місцями скупчення вологи і газів, що можуть викликати корозію.

В умовах відновлення деталей у ремонтних цехах найчастіше обробка деталей проводиться на токарських, фрезерувальних і свердлувальних верстатах. Так розточування і чистове гостріння на токарських верстатах дозволяє одержати чистоту поверхні не вище 7 класу. Такі ж результати досягаються при фрезеруванні. Для одержання поверхні більш високої чистоти деталі піддають шліфуванню і хонінгуванню.

Аварійний знос майже завжди зв'язаний з дефектами в конструкції. Найбільш характерні причини, що викликають аварійний знос:

- порушення нормальної роботи машини, чи механізму обладнання внаслідок перевантаження (перевищення тиску, температурного

86

режиму, зміна середовища), порушення правильної взаємодії частин, ослаблення кріплення болтів, шпильок, шпонок, клинів;

- неправильний режим змазування (відсутність змазування, невідповідність сортів змазування, неправильні норми змазування);

- несвоєчасне чищення механізму, обладнання, машини;

- несвоєчасна заміна зношених деталей чи недоброякісний ремонт;

- неякісний матеріал (наявність раковин, тріщин, невідповідність марки металу);

- неякісне виготовлення деталей, неякісна збірка вузлів;

- неправильний монтаж чи настройка (налагодження).

Під час експлуатації механічне зношування в вузлах тертя відбувається нерівномірно (перший період – прироблення (притирання), під час, якого швидкість зношування поступово знижується: другий – нормальна робота, умови тертя на поверхні постійні і швидкість зношування протікає не змінюючись з часом; третій – аварійний знос, характеризується зміною умов роботи, підвищенням швидкості зносу внаслідок збільшення зазору в

тертьових парах, утворення несприятливих умов для масляного шару).

У період експлуатації обладнання необхідно прагнути зведення до мінімуму часу на прироблення, а в період нормальної роботи продовжити належним чином стежити за обладнанням.

16.2. Особливості змазування вузлів тертя

Наявність мастильних матеріалів зменшує знос в парі тертя, тому що при достатній товщині шару мастила, тертя деталей змінюється на тертя між прошарками мастила. Мастила зменшують коефіцієнт тертя. Основною характеристикою мастила є в’язкість. В деяких випадках використовують в якості мастильного матеріалу графіт. В залежності від походження мастильні матеріали розділяють на мінеральні, отримувані з нафти, вугілля, сланцю і інших мінералів; тваринні, отримувані з жиру тварин (китового і риб'ячого жиру і свинячого сала); рослинні, отримувані з рослин (бавовни, рицини, коноплі і т. п.); синтетичні, отримувані шляхом хімічного синтезу. Мастильні матеріали в більшості випадків – це продукт переробки нафти. Вони в залежності від в’язкості бувають рідкими або густими (консистентними).

Працездатність і довговічність технологічного обладнання в значній мірі визначається правильним вибором мастильних матеріалів, основною функцією яких є зменшення тертя і усунення зв'язаного з ним явища заїдання деталей, що рухаються або крутяться. Змащування

87

кінематичних пар має велике значення в забезпеченні їх надійності, підвищенні техніко-економічних показників та створює значну частину робіт при проведенні технічного обслуговування обладнання.

Природним, чи нормальним зносом прийнято називати зміну геометричних розмірів деталей або сполучених механізмів, що утворюються в результаті тривалої роботи машини, механізму і є наслідком роботи сил тертя, а також інших причин (дія температури і тиску). У цих умовах змазування має величезне значення в зменшенні зносу. Правильний підбір мастильних матеріалів і встановлення раціонального режиму змазування тертьових пар підвищують термін служби, а порушення режиму змазування або уривчастість подачі змазування викликає в тертьових парах дефект заїдання, поломки і аварії. На величину зносу і коефіцієнт тертя впливає в'язкість, маслянистість, склад і температура мастильної речовини, а також швидкість обертання тертьових поверхонь, конструкція підшипника і мастильного пристрою, питомий тиск, якість обробки і матеріал деталей. У тертьових парах, в залежності від стану поверхонь і режиму змазування розрізняють наступні види тертя ковзання: рідинне, напіврідинне, граничне, напівсухе і сухе. Тому всі мастильні матеріали, що використовуються в кожному механізмі або машині, обґрунтовано підбираються наряду з вибором металу, з якого виготовляються деталі пар тертя.

Мастильне масло подається в вузол тертя без використання будь-яких допоміжних технологічних пристроїв. В такому випадку змащування пар тертя здійснюється масляним туманом, який утворюється зубчатим колесом найбільшого діаметру трансмісії. Рівень заповнення ванни картера мастильним маслом не повинен перевищувати висоту одного зуба. Рідинне тертя відбувається тоді, коли поверхні, що рухаються цілком розділені суцільним шаром мастильного матеріалу. Коефіцієнт рідинного тертя має величину рівну тисячним часткам, і коливається в межах від 0,003 до 0,010, тобто наближається до кращих результатів, що досягаються в підшипниках кочення. Рідинне тертя досягається безупинною, примусовою подачею масла в зазор між тертьовими поверхнями, при цьому товщина масляного шару змінюється від сотих до десятих часток міліметра. Чим менше зазор між тертьовими парами, тим легше «спливає» вал у підшипнику, тим менше коефіцієнт тертя.

Напіврідинне тертя займає проміжне положення між рідинним і граничним тертями. Напіврідинне тертя цілком не охороняє тертьові поверхні від безпосереднього контакту. Такий режим змазування виникає при малій відносній швидкості руху тертьових поверхонь,

88

високих температурах, грубій обробці поверхонь, великому зазорі між цапфою (валом) і підшипником, при обертанні погнутого вала, а також при зворотно-поступальному русі, при змащенні зубчатих передач, шарикопідшипників і роликопідшипників. У підшипниках ковзання такий режим тертя виникає при пуску обладнання або машини.

Граничне тертя виникає тоді, коли між тертьовими поверхнями утворюється настільки тонкий шар змазування, що він утрачає несучу здатність і порушується гідродинаміка кручення. При цьому режимі змазування швидкість зносу в сотні разів менше, ніж при сухому терті.

Напівсухе тертя відбувається в тому випадку, коли плівка змазування уривається і відбувається змішане тертя.

Сухе тертя відбувається при відносному русі твердих шорсткуватих слабо змазаних поверхонь. При сухому терті відбувається найбільший знос тертьових поверхонь, а попадання пилу або піску значно прискорює знос.

Позитивний вплив змазування виявляється також у тім, що воно знижує втрати потужності на тертя, забезпечує амортизацію ударних навантажень у сполучених деталях, знижує шум і вібрацію. Змазування також є ефективним засобом від корозії, якщо в маслі відсутні сліди води або інших розчинів.

Під час подачі масла в зону тертя підвищується температура мастильного матеріалу, знижується його в’язкість, що приводить до

зниження мастильних властивостей. При цьому підвищується знос пар тертя. Щоб утримати температуру масла в заданих межах масляні системи забезпечують холодильниками.

Мінеральні масла – це рідкі мастильні матеріали, отримувані вакуумною переробкою мазуту. Їх розділяють на індустріальні – для змазування механізмів і моторні – для змазування двигунів внутрішнього згоряння; трансмісійні – для трансмісійних передач; циліндрові – для змазування поршневих машин; приладові – для змазування різних механізмів, приладів і апаратів і масла для спеціальних механізмів. Для змазування кінематичних пар використовують досить великий асортимент мастильних матеріалів, який налічує 1000 найменувань. Але це не означає, що для вибору мастильного матеріалу можливо використовувати вільно вибрані мастила і в любій кількості. Порядок використання мастильних матеріалів для конкретного обладнання регламентується картами змащування, що входять в комплект експлуатаційної документації, яка поставляється разом з технологічним обладнанням заводом-постачальником.

89

В особливу групу можна виділити мастила, що консервують, з захисними присадками, які призначені для запобігання від корозії важкодоступних поверхонь. У маркіровці масла цифрами позначають його в'язкість, а буквами позначається спосіб очищення й область застосування: У – вилужене, ДО – кислотного очищення, З – селективного очищення, М – моторне, І – індустріальне, З – загущене (масло М6Б - моторне масло, кінематичною в'язкістю при 1000С дорівнює 6·10-6 м2/с, буква Б визначає область застосування).

Консистентні (пластичні) мастила отримують у результаті механічного змішування мінеральних масел у кількості до 90% із загусниками до 20%. У якості загусників застосовують кальцієві, літієві, натрієві, барієві мила високомолекулярних жирних кислот, тверді вуглеводні (парафін, церезин, петролатум), штучні жирні кислоти й інші речовини.

Найбільше застосування при експлуатації машин і механізмів отримали змазування з кальцієвими (солідоли) і натрієвими (косталіни) загусниками.

Головною властивістю консистентних змащень є визначена пластичність і зберігання своєї форми подібно твердим тілам, а при значних навантаженнях – текти, як високов'язкі рідини. Завдяки цьому консистентні мастила володіють рядом властивостей, які не властиві рідким маслам: утримуватися на відкритих поверхнях і поверхнях, що рухаються, включаючи вертикальні; заповнювати зазори між тертьовими поверхнями і перешкоджати попаданню абразивних часток із зовнішнього середовища; перевершують рідкі масла по консервуючим властивостям, і тому ефективно використовуються для

для захисту поверхонь від корозії.

До недоліків консистентного змазування можна віднести великий

опір при передачі тепла і нездатність змазування видаляти з поверхні тертя продукти зносу.

При маркіровці консистентних мастил перша буква вказує область застосування змазування (У – універсальна, А – автотракторна, І – індустріальна, Ж – залізнична), а друга – означає приналежність до групи (Н – низькоплавка, З – середньоплавка, Т – тугоплавка) або найменування механізму для спеціальних змащень.

Солідолом змазуються деталі рухливих з'єднань, що працюють в умовах підвищеної вологості при невеликій температурі нагрівання – до 50-700С.

Косталіни і мастило №1-13 застосовують для змазування деталей, працюючих при температурі до 1500С, добре захищених від проникнення вологи.

90

Тверді мастильні матеріали (графіт, дісульфід молібдену) можна використовувати при температурі від -250 – +3500С, при яких звичайні мастильні матеріали не придатні.

Фізико-хімічні властивості мастильних матеріалів:

- щільність мастильних матеріалів знаходиться в межах 0,87-0,95 г/см3, вона не робить істотного впливу на масло;

- в'язкість (внутрішнє тертя), властивість масла чинити опір переміщенню однієї її частини щодо іншої під впливом прикладеної зовнішньої сили. Вона підрозділяється на: динамічну – сила опору робиться рідиною при переміщенні одного її шару щодо іншого зі швидкістю 1 м/с при площі кожного шару 1м2 і на відстані між ними 1м (Пас); кінематична – являє собою відношення динамічної в'язкості до щільності рідини при температурі визначення (вода при температурі 200С має в'язкість, рівну 1·10-6 м2/с). В'язкість мастила залежить від температури і тиску. З підвищенням температури в'язкість зменшується, а з підвищенням тиску в'язкість мастила збільшується;

- температура спалаху – температура, при якій масло виділяє пари, що спалахують від вогню. Ця температура служить показником випаровування і вогненебезпечності мастила. При підборі масла з однаковою в'язкістю вибирають ту, що має велику температуру спалаху;

- температура затвердіння – температура, при якій масло втрачає свою рухливість. Температура затвердіння перевіряється по меніску в пробірці діаметром 15 мм, що при нахилі на 450 не повинен мінятися на протязі однієї хвилини;

- маслянистість, чи липкість, характеризує здатність масла прилипати до поверхні, що змазується, і пручатися видавлюванню з зазорів між ними. Наявність води в маслі є причиною появи корозії

металу, зменшенню в'язкості і липкості масла.

- кислотність масла вказує на наявність у ньому вільних кислот, що викликають корозію металу. Кислотність масла виражається кислотним числом, що являє собою число міліграмів їдкого калія, необхідного для нейтралізації вільних кислот у 1см3 масла.

- коксове число характеризує схильність масла до утворення нагару і дорівнює процентному вмісту коксу в наважці масла.

У рідких мастилах вміст твердих домішок допускається не більше 0,05%.

Основними фізико-хімічними властивостями консистентних змащень є міцність, теплостійкість, вологостійкість, стабільність, антикорозійність і вміст механічних домішок.

91

Міцність консистентного змазування визначається її здатністю пручатися дії сил, що зривають її з поверхні, що змазується. Мінімальна межа міцності змазування при робочій температурі повинна бути не менше 180-200 Па. При збільшенні температури міцність змазування зменшується.

В'язкість змазування оцінюється числом пенетрації, рівним глибині занурення в мастило стандартного металевого конуса масою 150 грам за період часу 5 секунд.

Теплостійкість характеризується температурою краплепадіння, при якій відбувається падіння першої краплі змазування, нагрітої в спеціальному приладі. Якщо краплепадіння відбувається при температурі менше 650С – називається низькоплавкою; 60-1000С - до середньоплавкою, більше 1000С – тугоплавкою.

Вологостійкість консистентних мастил характеризується їхньою здатністю протистояти розчиненню і змиванню водою й утворенню разом з нею різних емульсій.

Стабільність характеризується здатністю консистентних змащень зберегти свої первісні властивості при тривалій роботі або зберіганні.

Антикорозійність мастил визначається ступенем їхнього впливу на металеві пластинки, поміщені в мастило.

У консистентних мастилах наявність механічних домішок не повинна перевищувати 0,6%.

16.3. Вплив змазування на знос пар тертя

Розглядаючи питання тертя і його вплив на знос, неодноразово підкреслювалося величезне значення змазування пар тертя. Правильний підбір мастильних матеріалів, дотримання вимог по експлуатації механізму призначених підприємством-виготівником та дотримання раціонального режиму змазування тертьових пар підвищує термін служби обладнання. На величину зносу і коефіцієнт тертя впливає в'язкість, маслянистість, процентний вміст кислот, лугів і механічних домішок, склад і оптимальна температура роботи мастильної речовини, швидкість руху тертьових поверхонь, питомий тиск, матеріал і чистота обробки тертьових поверхонь.

В'язкість характеризує внутрішнє тертя, що виявляється в опорі виникаючому при пересуванні часток рідини. Мастила повинні мати в'язкість, достатню для утворення масляної плівки, що може забезпечити зменшення тертя між деталями і запобігати передчасний знос. Підвищення в'язкості масла вживаного в сполучених з'єднаннях з рідинним тертям полегшує утворення плівки, однак не завжди варто

92

застосовувати густі масла. При конструюванні вузлів тертя зазори між деталями розраховують з урахуванням визначеної величини в'язкості. Тому збільшення в'язкості проти рекомендованої, може привести до недостатньої кількості масла, що надходить між тертьові поверхні, і збільшенню втрат на тертя.

Застосування масла більш високої в'язкості можливо тільки при значному збільшенні зазору між тертьовими частинами механізму. Зниження в'язкості, як правило, приводить до збільшення зносу, тому що в процесі роботи механізму «спливання» обертового вала погіршується.

На вибір типу масла впливають умови, при яких працює обладнання, температура, тиск. Так, влітку застосовують більш густе масло, чим взимку. Необхідно завжди пам'ятати, що в'язкість масла не є величиною постійною – вона змінюється в залежності від температури його нагрівання. Підвищення температури масла приводить до зменшення в'язкості. При відсутності масла, рекомендованого картою змазування його можна замінити іншими видами масла при дотриманні умов: в'язкість замінника повинна бути приблизно однакової з в'язкістю основного сорту масла. При цьому дозволяється змішувати два чи кілька масел у визначеному процентному співвідношенні. Для двигунів внутрішнього згоряння і компресорів, крім в'язкості, замінник повинен відповідати температурі спалаху і застигання, зольності масла.

16.4. Системи змазування машин і механізмів

У механізмах і машинах, що використовуються у промисловості, застосовується індивідуальна і централізована система змазування мастильними матеріалами, які рекомендовані проектною документацією. Ці вказівки повинні з точністю виконуватися експлуатаційним персоналом.

Індивідуальна система змазування передбачає підведення мастила до кожної пари тертя за допомогою спеціального мастильного пристрою, розташованого в цієї парі.

У централізованих системах один мастильний пристрій забезпечує

змазування декількох тертьових пар, розташованих у різних місцях механізму або машини.

Системи змазування поділяються за часом дії на періодичну і безупинну; по способу подачі змазування – примусова і без примусова подача; по характеру циркуляції – проточна, циркуляційна і змішана.

93

Періодичне змазування проводиться в проміжки часу, встановлені інструкцією з технічного обслуговування машини або механізму, а безупинна – безупинно протягом усього періоду роботи машини.

Примусова подача змазування до вузлів тертя проводиться насосами різних конструкцій. Без примусової подачі, змазування надходить до робочої поверхні під дією власної ваги чи під впливом відцентрової сили обертового елемента. У проточній системі масло пропускається через поверхню тертя і не повертається до нього, а у циркуляційній – багаторазово повертається до поверхні тертя.

Для змазування окремих вузлів використовують примусове змазування, при якому масло подається по трубках або каналам за допомогою шестерних насосів або лубрикаторів. Тиск масла в системі контролюється манометрами. При роботі механізму постійно проводиться контроль параметрів (температури, тиску) з метою запобігання аварійної ситуації при виникненні відхилення від норми, при необхідності автоматично включається резервна масляна система. Чистота масла досягається постійною фільтрацією на лінії всмоктування перед насосом. Масло також частково очищається в маслозбірнику. Заміна масла в машині або механізмі проводиться відповідно до розпорядження по інструкції з експлуатації. Тип і марку масла також підбирають відповідно до паспортних даних. Регенерація масла на підприємствах нафтохімічного комплексу не практикується.

Для змазування застосовують рідкі консистентні мастила. Якщо врахувати, що 2/3 виробленої енергії втрачається на тертя, то можна представити, як важливо мати якісне змазування. Підшипники при монтажі заповнюють змазуванням на 2/3 обсягу. Звичайно змазування вистачає на 6 місяців роботи. Незважаючи на захист підшипників від впливу навколишнього середовища лабіринтовим ущільненням або гумовими пластинами, мастильний матеріал підбирають з розрахунку водостійкого змазування.

Заміну змазування обладнання проводить спеціалізована бригада зі служби головного механіка. Зібране змазування відправляють на регенерацію (підприємство зобов'язане збирати і відновлювати не менше 30% загальної витрати масла), а картер промивають і заливають нову порцію масла. Для промивання використовують рідкі мінеральні

масла. При щозмінних оглядах роботу по заміні масла виконує робітник, що експлуатує машину, механізм чи установку (машиністи, мотористи, слюсарі, члени виробничих бригад). Вони зобов'язані знати карту змазування, застосовувані масла і способи виконання мастильних робіт.

94

При періодичному змащенні мастильний матеріал подається до тертьових частин деталей через масельнички. В зону тертя змазування подають за допомогою шприца. У редукторах змазування зубчатих коліс відбувається за рахунок захоплення масла зубчастими колісьми і розпилення усередині редуктора у вигляді туману. Заливання масла в редуктора роблять таким чином, щоб зуб великого колеса був цілком занурений в масло (у черв'ячних передачах масло повинне покривати черв'як на висоту витка). Перевищення норми приводить до невиробничих утрат потужності, перегріву та спінювання масла.