Експлуатація і обслуговування механізмів і машин (стр. 8 )

Для виготовлення універсальних чи полегшених строп за ГОСТ і ГОСТ використовують сталеві канати типу ТК 6х37 і ТК 6х61. Універсальний тип строп виготовляють сплетенням двох кінців каната по довжині не менше 40 діаметрів каната (зчалки) чи з забиванням у кінці коушами, що охороняють його від перегину, стирання і підвищують довговічність. Виготовлення строп із застосуванням коуша і кріпленням затисками проводять з використанням сигнальної петлі, що є індикатором.

110

Підйом вантажів вагою до 15 тонн проводять з використанням інвентарних строп, а більш важкого обладнання з застосуванням спеціальних строп і пристосувань, що складаються з декількох інвентарних строп і траверс. Стропи кріплять безпосередньо до вушок, сережок і рам. Місця стропування на обладнанні намічаються заздалегідь.

На машинобудівних заводах, що виготовляють гаки, робляться чіткі написи, що містять номер гака за ГОСТом, максимальну вантажопідйомність, найменування заводу-виготівника і дату випуску.

Гаки піднімальних механізмів рекомендується застосовувати з запобіжними замикаючими пристроями, що запобігають стиканню строп. Вони повинні періодично оглядатися і при виявленні тріщин, надривів, скривлень, а також зносу, що досягає 10% гаки вибраковуються і заміняються новими. Блоки також входять до складу такелажного оснащення. Вони бувають одно роликові і багато роликові. При підйомі вантажів масою від 1 до 10 т використовують одно роликові блоки. Комбінація двох і більш багато роликових блоків називається поліспасти. У них швидкість підйому вантажу зменшується в стільки раз, у скільки раз виграється в силі. При роботі з поліспастом необхідно пам'ятати наступну умову, якщо число канатів у поліспасті парне, то кінець каната варто закріплювати на нерухомому верхньому блоці, а якщо число канатів непарне, то кінець каната закріплюють на нижньому блоці. Зберігання такелажного оснащення необхідно проводити в закритих приміщеннях на поперечинах чи у підвішеному стані. Перед черговим використанням оснащення піддають зовнішньому огляду. При цьому звертають увагу на окремі елементи (ролики, щоки, підшипники), кріплення каната до блоку, наявність змазування в підшипниках чи роликах, їх оборотність на осі, звертаючи увагу на стан каната і внутрішню поверхню зіву гака. Ремонт чи заміна ролика відбувається, якщо виявлені зміни (тріщини, відколи, знос втулок) досягає 3% і більш діаметра осі, а отвір збільшився більш ніж на 5% від первісної величини.

До вантажопідйомних машин і механізмів відносяться піднімальні крани, домкрати, талі, жаки, тельфери, лебідки, візки і т. п.

Для підйому обладнання на незначну відстань застосовуються рейкові, гвинтові, клинові і гідравлічні домкрати. Їх також застосовують для зриву обладнання з місця. Перед роботою домкрат піддають огляду. Знос його не повинен перевищувати 20% (це знос

гвинта і гайки, зубців і шестерень). Важільно-рейкові домкрати повинні мати виправлений замикаючий пристрій, що перешкоджає мимовільному опусканню вантажу. Домкрати можна застосовувати

111

тільки після чергового випробування. Випробування проводиться при максимальній висоті підйому, вагою перевищуючою паспортне навантаження на 10% і витримують протягом 10 хвилин. Гідравлічні

домкрати повинні мати щільні з'єднання, що виключають витік рідини з робочих циліндрів. Виявлені тріщини на корпусі, несправні манжети повинні бути відразу після огляду замінені новими.

Вибір домкратів проводиться по вантажопідйомності. Так, наприклад, рейкові домкрати можуть піднімати вантажі масою до 2 т на висоту 350-400 мм, клинові, вантажопідйомністю від 5 до10 т можуть піднімати на висоту до 100-150 мм, гвинтові, вантажопідйомністю від 3 до 20 т піднімають вантаж на висоту до 350 мм, гідравлічні - від 3 до 750 т піднімають вантаж до 150 мм.

Обладнання, масою що перевищує вантажопідйомність домкрата, піднімати не дозволяється. Підйом великовантажного обладнання двома чи більш домкратами проводиться поступово. При необхідності домкрат можна витягати з-під обладнання після обов'язкової установки під підставу дошки чи бруска товщиною 50, шириною 200 мм і довжиною не менше одного метра.

Під підставу домкрата підкладають міцну металеву пластину, підйом обладнання здійснюють, не допускаючи відхилення від вертикальної осі.

Талі і лебідки використовують для підйому і переміщення вантажів чи обладнання. Спосіб кріплення і місце установки лебідки, а також розташування якорів і блоків розміщають відповідно до ППР. Кріпити талі за незакріплені конструкції заборонено.

При монтажу апаратів великої ваги, висотних металоконструкцій, колонних апаратів широко застосовують щогли. Вони бувають трубчастого і ґратчастого типу і виготовляються з маловуглецевої і низьколегованої сталі. Висота щогл може бути збільшена шляхом нарощування з окремих секцій. Для монтажу негабаритних апаратів використовують також монтажні портали, баштові крани, дизель-електричні крани і т. п.

При монтажу обладнання використовуються як універсальні, так і спеціальні інструменти (ручні або механічні), контрольно-вимірювальні засоби та засоби діагностики. Цей інструмент повинен бути точним та зручним при використанні. Правильний вибір інструменту та оснащення дозволяє поліпшити якість та продуктивність монтажних робіт. Монтаж обладнання проводять робітники різних професій: слюсарі-складальники, електрогазозварники, такелажники.

112

Знання технологічного призначення обладнання, його пристрій та характеристику дозволяють обгрунтовано вибрати найбільш оптимальний процес монтажу.

20. Основні етапи проектування технологічного процесу виготовлення деталі

Робоче креслення деталі повинне містити всі необхідні зведення, що дають повне представлення про цю деталь: необхідна і достатня кількість видів, перетинів і розрізів; усі розміри деталі з допусками на обробку, шорсткість оброблюваної поверхні, зведення про матеріал деталі, термообробку, вимоги до взаємного розташування поверхонь і форму. Приступаючи до проектування технологічного процесу виготовлення деталі, необхідно вивчити конструкцію, оцінити технологічність і умови виготовлення з метою виявлення недоліків у конструкції деталі.

Поліпшення технологічності конструкції деталі дозволяє знизити собівартість виготовлення. Вибрати заготовку означає встановити спосіб її отримання, намітити припуски на обробку кожної поверхні, розрахувати розміри і вказати допуски і неточність на обробку. Марка матеріалу і вид термообробки деталі повинні забезпечити працездатність її протягом заданого терміну служби при заданих умовах. Деталі, що працюють при ненормальних умовах, можуть піддаватися наступним типам термообробки: відпал, нормалізація, гарт і відпуск, а також хіміко-термічна обробка. Відпал застосовують для зниження твердості матеріалу і поліпшення обробки, зниження залишкової напруги у відповідальних деталях.

Нормалізація використовується для поліпшення обробки різанням заготовок з низько – і середньовуглецевих сталей.

Поліпшення (гарт з високотемпературною відпусткою) сприяє поліпшенню структури і зняттю залишкової напруги після чорнової обробки.

Гарт використовується для підвищення міцності, пружності, твердості і зносостійкості.

У хімічній і нафтохімічній промисловості корпуса апаратів виготовляють з сталі чи чавуна, відповідальні деталі або вали – з термооброблених марок 45, 40Х і легованих сталей.

Вали є особливо відповідальними деталями, тому що передаючи великі моменти, що крутять, вони знаходяться в напруженому стані. Вони, як правило, ступінчасті зі шпонковими пазами або шліцами, зовнішнім різьбленням і наскрізними отворами.

113

До валів зараз пред'являються високі вимоги по точності і шорсткості: діаметри посадочних місць повинні відповідати 6-8 квалітету точності; овальність і конусність шийок не повинна перевищувати 0,2-0,5 допуску на їхній діаметр; биття посадочних місць не повинне перевищувати 10-40 мкм; непаралельність шпонкових пазів – 0,1 мкм на 1м довжини; допустиме скривлення – 0,03-0,05 мм на 1м довжини.

Послідовність операцій виготовлення валів залежить від

конструктивної складності, розміру, матеріалу і в основному складається з операцій: заготовчої, розмічальної, відрізної, попередньої токарської, термічної (нормалізація чи відпуск), чорнової і чистової токарської обробки, фрезерування шпонкових пазів, лисок, скосів, свердління, нарізування різьблення, шліфування і термічної обробки (цементація, гарт струмами ТВЧ).

21. Точність деталей і складальних одиниць обладнання

Проектуючи деталь чи складальну одиницю конструктор на кресленнях указує, марку матеріалу, розміри, взаємне розташування поверхонь, на кожен розмір дається допуск, у межах якого необхідно витримувати заданий розмір. Перед виготовленням деталі виробляється вибір заготовки, що дозволяє значно скоротити витрати на виготовлення деталі. Розробляючи креслення заготовки, указуються технологічні допуски, необхідні для виготовлення заготовки (при цьому враховуються допустима величина задирок, глибина зовнішніх дефектів, дефекти форми). Вибір методу одержання заготовки повинен бути ув'язаний з наступною механічною обробкою. Для кожного виду виготовлення заготовки існують строго встановлені норми.

При складанні технологічного маршруту обробки керуються наступним:

- поверхня, обрана в якості базової, повинна бути оброблена на самому початку процесу;

- інші поверхні обробляються в послідовності, зворотного ступеня їх точності: чим точніше повинна бути оброблена поверхня, тим пізніше вона обробляється;

- спочатку обробляють поверхню, на якій не допускаються дефекти (у випадку виявлення дефектів, деталь вибраковується);

- при виробництві відповідальних деталей їхній маршрут розділяють на три послідовні стадії: чорнову, чистову й оздоблювальну;

114

- обробку деталі ведуть при концентрації окремих операцій з метою скорочення тривалості обробки і виробничих площ (при цьому необхідно використовувати складне обладнання і висококваліфікованих робітників);

- допоміжні і другорядні операції (свердління, зняття фасок, зачистка задирок, прорізання канавок) виконуються на стадії чистової обробки;

- операції технічного контролю намічають після тих етапів обробки, де ймовірно підвищена кількість браку, перед складними і дорогими операціями, а також наприкінці обробки.

Допуски, що проставляються на кресленнях, називаються конструкторськими і призначаються з погляду забезпечення

працездатності деталі в складальній одиниці. Різниця між дійсними і нормальними значеннями окремих контрольованих розмірів деталі називається погрішність. Якість деталей залежить від ступеня наближення дійсних розмірів до аналогічних нормальних розмірів деталі і характеризується точністю (в ремонтній документації чітко вказуються технологічні радіуси заокруглень у шпонкової канавки чи в підстави різьблення і радіус галтелі, указується форма викрутки, точно встановлюється зона гарту струмами високої частоти чи наплавлення). Відпрацьовуючи деталь на технологічність, необхідно усувати концентратори напруги або зменшити їх шкідливий вплив. Гострі концентратори напруги необхідно плавно виводити до їхньої підстави, крайки отворів необхідно роззенкувати, не допускати недосвердлення отворів. На початку різьблення бажано робити плавне виточення глибиною до внутрішнього діаметра різьблення. Виточення зменшує концентрацію напруги у перших ниток різьблення, у цих місцях виникають тріщини від втоми матеріалу. Тому в місцях переходу від стрижня до голівки болта по конструктивних розуміннях необхідно точно витримати прямий кут, на деталі неприпустима галтель, а біля голівки болта необхідно зробити кільцеве виточення. Більшість деталей редукторів проходять термообробку з метою збільшення міцності. Зона гарту в східчастих деталях повинна по довжині перевищувати довжину циліндричної частини і захоплювати галтель (довжина загартованої зони повинна бути більше довжини навантаженої частини). У деталях доцільно передбачати наскрізні отвори замість глухих, тому що їх легше виконувати. Поверхні свердління повинні бути перпендикулярні до осі інструмента, що запобігає його поломку.

При виготовленні деталі варто сполучати технологічну і вимірювальну бази.

115

Точність виготовлення відповідальної поверхні деталі знаходиться в межах 6-11 квалітету, а шорсткість робочих поверхонь змінюється від Rа=0,16-0,32 мкм до Rz=80 мкм. Точність і погрішність деталі взаємозалежні, чим менше погрішність, тим вище точність. На робочому кресленні деталі вказують: розмір і форму деталі, дані про точність, шорсткість і вид обробки, матеріал, вимоги до твердості поверхневого шару, вид і місце корозійного покриття і т. п. На складальному кресленні наводяться дані по взаємному розташуванню деталей, основним конструктивним розміром вузла, розміру поверхонь, що сполучаються, і тип посадки.

22. Розбирання і збірка технологічного обладнання

Ремонт технологічного обладнання проводиться після попереднього очищення і миття, що полегшує розбірні роботи і

попереджає занесення бруду в окремі вузли. Миття окремих типів обладнання проводять струменем води з водопроводу з застосуванням шкребків чи щіток, застосовуючи спеціальні пістолети, що працюють від насоса високого тиску. Частини поверхонь, забрудненої вуглеводнями (мазутом, смолистими речовинами), очищають паром або із застосуванням розчинників чи очищають механічним шляхом. У зимовий час миття роблять з використанням води підігрітої до 30 – 400С. Розбирання обладнання проводиться в строго визначеній послідовності, передбаченої технологічним процесом, із застосуванням необхідного обладнання, пристосувань і інструмента. Перед розбиранням усі деталі або вузли, що після від'єднання від базової деталі можуть прийти в який-небудь рух під дією сили тяжіння, напруги пружин потрібно привести в положення, що забезпечує безпечне ведення робіт. Розбирання обладнання ведуть у такій послідовності, тобто знімають у першу чергу ті вузли чи агрегати, що можуть перешкоджати подальшому розбиранню.

При розбиранні вузли і деталі сортують на наступні групи: придатні – не мають ушкоджень, що впливають на роботу технологічного обладнання; потребуючих ремонту – ушкодження, що мають знос, усунення якого технічно можливо і економічно доцільно; непридатні – предмети заміні, що мають знос і ушкодження, усунення яких або неможливо, або економічно недоцільно.

Зняті деталі і вузли розміщають у визначеній послідовності на заздалегідь підготовленій площадці: деталі, що підлягають подальшому миттю, передаються в мийне відділення, якщо воно є в складі цеха.

116

Деталі з нерухомими посадками роз'єднують за допомогою знімачів, чи пресів у виняткових випадках збивають, використовуючи молотки чи кувалди. В останньому випадку застосовують надставки з міді або твердих порід дерева.

При розбиранні обладнання необхідно фіксувати взаємне положення деталей накернуванням чи фарбою. Цей захід дозволяє скоротити час при зборці і забезпечити надійне сполучення деталей, забезпечуючи первісне розташування, що відповідає їх взаємному

приробленню і виключає приганяльні роботи.

Після розбирання дрібні деталі – металовироби (болти, гайки, пальці, вкладиші й ін.) укладають у шухляди, а великі (підшипникові вузли, вали, зубчаті колеса, шківи, осі) укладають на спеціально розміщені стелажі, виготовлені з дошок, а важкі встановлюють недалеко від місця розбирання. При розбиранні доводиться роз'єднувати: болтові і гвинтові з'єднання, шпонкові і штифтові з'єднання, а також нерухомі з'єднання деталей. Розбирання нарізних сполучень проводиться ключами і викрутками. Ключі, застосовувані в промисловості різноманітні: відкриті бічні однобічні і двосторонні,

накладні, торцеві, багатогранні і розсувні, спеціальні. Для відкручування гайок у важко доступних місцях застосовують ключі з тріскачкою, що дозволяють зробити відкручування гайок при куті повороту менш 200 торцеві ключі і накидні голівки з подвійними шарнірами.

При розкручуванні нарізних сполучень (з’єднань) працюючих тривалий час у несприятливих умовах, під час яких різьблення піддається дії корозії, зминанню і засміченню, для полегшення роботи і збереження металовиробів придатними для подальшого використання застосовується наступний прийом: гайку спочатку небагато закручують, потім повертають у первісний стан (відвертають); при цьому нарізне сполучення змочують гасом, потім через якийсь час відвертають гайку; також нарізне сполучення можна роз'єднати шляхом нагрівання гайки паяльною лампою чи газовим пальником. Шпильки викручують за допомогою гайки і контргайки (допоміжної гайки) з наступним відкручуванням за допомогою ключа.

З'єднання гвинтами роз'єднують вивертанням гвинтів за допомогою викрутки, робочі грані, які мають рівнобіжні грані, що відповідають ширині і глибині пропила чи з хрестоподібним вістрям. Штифти викручують за допомогою бородків і прямої викрутки. Часто при проведенні операції відкручування відбувається обрив різьбової частини болта чи шпильки і видалення різьблення, що залишилося в тілі, можна здійснювати в такий спосіб: 1) у залишку різьблення

117

прорубують канавки і викручування проводиться за допомогою викрутки; 2) у залишку різьблення просвердлюють отвір, нарізають мітчиком зворотне різьблення, потім у різьблення ввертається болт, раніше заготовлений, далі різьблення вивертається; 3) якщо неможливо нарізати нове різьблення, в отвір забивають розжарену лозину чи напилок, далі повертаючи, викручують зламане різьблення; 4) якщо шпилька обірвалася вище різьблення і виступає над поверхнею базової деталі, то на неї надягають шайбу, і до шпильки приварюють прутик, яким і викручують.

Розбирання шпонкових, шліцьових конусних з'єднань і гладких поверхонь, з'єднаних з натягом, випресовка втулок, зняття підшипників, шестерень і зубчатих коліс звичайно проводиться за допомогою спеціальних пристосувань – гвинтових знімачів. У техніці знімачі можуть бути спеціальні, тобто призначені для зняття якої-небудь деталі, або універсальні, що дозволяють робити демонтаж будь-якої деталі. Опис конструкцій різних видів (ручні, гвинтові, важільно-рейкові, гідравлічні) представлений в спеціальній довідковій літературі.

23. Підйомно-транспортні пристрої, застосовувані при ремонті обладнання

При ремонті технологічного обладнання, механізмів і машин великий обсяг робіт зв'язаний з підйомом, переміщенням важких деталей і вузлів. Для виконання цих робіт використовують: талі або жаки, підвішені до рухливих чи нерухомих опор, триніг, пересувних козлів і візків; лебідки, підвісні кран-балки, бруківки або пристінні поворотні крани; монорейка з тельфером. Домкрати різних конструкцій призначені для підняття на невелику висоту, наприклад, для підведення ковзанок, для збирання шпал чи підйому обладнання для викочування з під нього пересувного візка, а також для відривання обладнання, що використовувалось в технологічному процесі та було змонтоване на фундаментах або в міжповерховому перекриттю від опорних накладок.

Талі, жаки і тельфери використовуються при монтажі і демонтажі, а також для переміщення деталей у вертикальному і горизонтальному положенні, машин і вузлів невеликої ваги. На ділянках капітального ремонту в майстерних і ремонтно-механічних цехах застосовуються поворотні пристінні крани, ручні однобалкові кран-балки і бруківки крани. Поворот крана виконується вручну. Деяке технологічне обладнання обладнане кранами-укосинами.

118

Зняті деталі від місця демонтажу до місця ремонту переміщаються на ручних візках, самохідних електро - і автовізках.

Після розбирання всі деталі повинні бути ретельно очищені від бруду, масла, нагару чи шумовиння, для того, щоб зробити правильне обстеження й обмір геометричних розмірів деталей. Для миття деталі розміщають у спеціальні чани з листами і ваннами. Деталі, забруднені маслом, змочують гасом, а далі очищають від бруду за допомогою шкребків і щіток. Цей спосіб досить дорогий і вогненебезпечний. У приміщенні, де застосовують гас, забороняється курити, розводити відкритий вогонь.

Миття і знежирення деталей лужними розчинами (10%-ний розчин каустичної соди з добавкою 0,5% мила) проводять протягом 10-15 хвилин при температурі рідини 80-900С, а потім деталь рясно промивають гарячою водою для видалення залишків лугів і бруду. На великих ремонтних базах для миття деталей використовують мийні машини, у яких гарячий лужний розчин подається на деталь під тиском 0,4-0,5 МПа.

Очищення деталей від смолистих речовин і нагару проводиться металевими щітками, шкребками з твердого дерева чи алюмінію після попереднього розм'якшення гасом чи іншими розчинниками.

24. Міжопераційний захист при промиванні і після механічної обробки

В період виготовлення технологічного обладнання на прокаті металу, деталях, вузлах, що знаходяться на монтажних та складальних майданчиках під впливом вологи та присутніх в атмосфері шкідливих та агресивних речовин, появляється корозія. Це приводить до прямих втрат металу та зниження якості обладнання або його ремонту. Щоб запобігти цьому необхідно провести додаткові заходи, зв’язані з зберіганням металу та видаленням корозії. Цьому питанню приділяється важливе значення особливо в умовах одиничного та мало серійного виробництва, а також під час ремонтних робіт.

Найбільш ефективним способом захисту деталей від корозії під час виготовлення їх обробкою на токарних станках є використання рідин, що змащують та охолоджують, з інгібіторами корозії. Такі рідини виготовляють з використанням маслянистих та водорозчинних синтетичних рідин. На базі їх промисловість виготовляє СОЖ МР-1 та СОЖ ОСМ – 3 і Укринол-1. Емульсія останнього (3-5% розчин) використовується при токарній обробці вуглецевих та легованих сталей, чавунів на операціях точіння, свердлення нарізання різьби і т. п.

119

Укринол-1 вище вказаних концентрацій забезпечує міжопераційний захист від корозії деталей із сталі, чавуну на протязі 15 і більше діб. Змішування Укринола-1 з катапіном марки А (0,3%) або марки Б (0,15%) збільшує міжопераційний період до одного місяця.

Для збереження обладнання на відкритих площадках протягом шести місяців і більше в промисловості використовують емалі або лаки. Поверхню фарбують за допомогою розпилювання емалі фарборозпилювачем завтовшки не менше 100 мкм, зменшення товщини плівки приводить до збільшення робіт під час розконсервації. В разі необхідності зберігання вузлів або обладнання тривалішого часу товщину захисної плівки збільшують до 250-300 мкм.

Деталі та складальні частини, які на протязі великого терміну можуть перебувати на відкритому повітрі та контактувати з вологою під час зберігання та перевезень захищають антикорозійним мастилом ІС-1, розчиненим в уайт-спіритові. Антикорозійний розчин наноситься пневматичним запиленням, зануренням або малярним пензлем. Потім поверхню просушують при температурі навколишнього середовища на протязі 20-30 хвилин.

Деталі простої форми, що мають шліфовані та поліровані поверхні захищають за допомогою інгибіторної бумаги. В залежності від розмірів та їх конфігурації можливе обгортання в один рулон декількох деталей. Перед обгортанням деталі необхідно знежирити та просушити.

Після ремонту обладнання за допомогою зварювальних робіт (ремонт обичайок теплообмінних сорочок, корпусів апаратів, трубопроводів) або після монтажу трубопроводів по проекту необхідно проводити гідровипробування за допомогою води. Для захисту від корозії внутрішніх поверхонь апаратів під час гідровипробувань використовують розчин, який складається з: нітриту натрія – 1-2%, моноетаноламіна – 1,0-1,5% та води, або нітриту натрія – 1-1,5%, кальцинованої соди – 0,5% та води. Ці склади розчинів також рекомендуються для використання на випробувальних стендах.

Готують такі розчини в апаратах з механічними мішалками. Склад розчину з моноетаноламіном є більш ефективний. Його використовують при гідровипробуваннях на спеціальних стендах де виключається забруднення розчину. Після гідровипробувань хімічної апаратури перерахованими розчинами, додаткової обробки поверхонь не потрібно. Тому операції, що проводилися під час консервації обладнання (видалення жирових та інших забруднень, видалення корозії), необхідно проводити до гідровипробувань.

120

25. Муфти. Обслуговування та ремонт

В діючому обладнанні для з’єднання валів та передачі моменту, що обертається від двигуна до робочого органу, застосовують муфти. Вони дозволяють компенсувати невелику неточність при монтажі (подовжній, поперечний і кутовий зсув) валів; дозволяють значне зрушення валів або рух під час роботи в поперечному та подовжньому напрямку, а також повороти осі одного валу відносно другого; послабити вплив вібрації або різких поштовхів при включенні та роботі машин і механізмів; поліпшити механічні характеристики приводів в пусковий період та забезпечувати плавний розгін пристрою; запобігти поломці окремих деталей машини при перевищенні навантаження. Вибір типу муфти в значній мірі залежить від умов роботи та зручності розбирання та монтажу. У конструкціях більшості видів хімічного і нафтохімічного обладнання зустрічаються наступні типи муфт: муфти тверді (глухі, подовжньо і поперечно-згортні, втулочно-пальцеві, зубчаті); муфти пружні (пружно-компенсуючі, пружно-демпфуючі), зубчаті муфти та турбомуфти.

Глухі муфти призначені для жорсткого з’єднання строго співвісних валів. Можливе відхилення осей валів в межах 0,02-0,05 мм. Такі муфти використовуються в обладнанні, що працює з мінливою швидкістю або з частими пусками. Втулкові муфти також використовуються для з’єднання співвісних валів. В цих муфтах обертання передається за допомогою призматичних або сегментних шпонок, циліндричних або конічних штифтів, шліцьових з’єднань.

Збірку муфтового з’єднання проводять з підготовки деталей та перевірки посадок шпонок в пазах валів, при необхідності проводять доводку товщини шпонки. Далі муфту насаджують на один вал пристрою, який має можливість переміщатися без жодних зусиль,

потім підводять до другого валу, центрують вали за допомогою індикатора і муфту насовують на другий вал. В разі необхідності, це залежить від типу муфти, її закріплюють за допомогою штифтів або гвинтів.

Фланцеві поперечно-згортні муфти використовують для співвісних валів діаметром до 250 мм. Перед збіркою перевіряють торець кожної полумуфти, відповідність розмірів та проводять попередню збірку, роблять помітки в вигляді рисок для полегшення остаточної збірки. Далі полумуфти насаджують на вали за допомогою пресових пристроїв або ударного інструменту (молотка або кувалди). В залежності від посадки полумуфту насаджують на вал, як правило, до монтажу (збірки) всього механізму в виробничих умовах за допомогою мідної

121

кувалди. Перед насадженням полумуфту нагрівають в маслі до С, а посадочну поверхню вала змащують технічним вазеліном або солідолом. Від правильного монтажу муфтового з’єднання залежить робота всього механізму або апарату. Неправильна центрівка приводить до вібрації обладнання, підвищення температури підшипника, вихід з ладу ущільнення вала. Тому після насадження полумуфти проводять перевірку перпендикулярності осі валу та торця полумуфти за допомогою слюсарного куточка. Центрівку полумуфт проводять таким чином: за базову деталь приймають полумуфту насаджену на вал відцентрового насоса або редуктор, які щільно закріплені на фундаменті або станині. По ній перевіряють зазор між полумуфтами, для цього до однієї полумуфти прикладають металеву лінійку і щупом перевіряють зазор між лінійкою та другою полумуфтою.

Під час роботи механізмів та апаратів зустрічаються наступні дефекти муфтових з’єднань: поломка з’єднувальних пальців, ослаблення посадки шпоночної канавки на валу, дефект монтажу, в еластичних муфтах поломка пружин або пластин. Найчастіше муфти роз’єднують та знімають в разі ремонту обладнання. Полумуфти знімають, як правило, за допомогою гвинтового знімача, але в промислових умовах часто збивають за допомогою кувалди або молотка. Одержані при цьому незначні дефекти поверхні (задирки, вибоїни та гострі крайки) ліквідують за допомогою напилка.

Під час збірки втулочно-пальцевих муфт необхідно контролювати ступінь прилягання пальців з пружними кільцями до поверхні отворів. Для цього одну полумуфту здвигають відносно другої по напрямку обертання і визначають кількість пальців, щупом перевіряють прилягання останніх – їх зазор не повинен перевищувати 0,3-0,6 мм. Після перевірки гайки закріплюють за допомогою дроту.

Муфти ремонтують в разі зносу будь-якої деталі. Під час ремонту дефектні пальці та шпильки, пружини та пластини заміняють новими.

В період експлуатації пружно-демпфуючих муфт часто проводять

зміну гумових кілець на пальцях. Розбиті отвори для пальців унаслідок недостатньої центрівки ремонтують шляхом розсвердлювання під більший розмір і встановлюють пальці більшого діаметру або розсвердлюють нові отвори між старими, а старі заплавляють або забивають пробками та заварюють. Якщо в результаті частих знімань полумуфти отвори під вал поступово збільшуються і змінюється система посадки (муфта слабшає), то до первинного розміру муфту доводять за допомогою електрозварки з подальшою розточкою під нормальний розмір. Під час розточки необхідно приділяти увагу

122

співвісності отвору вала та окружності пальців. Шпоночну канавку із зносом по довжині не більше 5% ширини пазу не виправляють, при значних дефектах шпоночні пази заплавляють зваркою і нарізають нову на протилежній стороні.

На збагачувальних, содових, цементних, скловарних підприємствах для переміщення сипучих речовин використовуються конвейєри з турбомуфтами, які поліпшують роботу редукторів та зменшують ризик виходу з ладу електродвигуна. Але використання турбомуфт потребує більш ретельного відношення до цього вузла, чим до вище перелічених муфт. Так пробуксовка турбомуфт можлива в разі використання неякісного мастила або зменшення рівня масла. В такому разі під час обслуговування необхідно замінити масло відповідної в’язкості або долити до необхідного рівня. Підвищення температури турбомуфти можливе в разі її пробуксовки, викликаної заклинюванням транспортерної стрічки. Роботу транспортера в такому разі припиняють. І тільки після усунення причини підвищення температури турбомуфти та після того, як турбомуфта набула температури зовнішнього середовища, транспортер запускають знову. Підтікання масла з турбомуфти можливе в разі ослаблення пробки для заливки масла.

26. Вали та осі

26.1. Експлуатація і ремонт валів та осей

Всі деталі машини, апарата чи механізму, що обертаються мають потребу в опорі (шестерні, маховики, колеса і т. п.). Для цієї мети призначені вали та осі. Деталі насаджують на вал згідно з необхідною посадкою та закріплюють за допомогою шпонки, проточки, шліців або посадки з гарантованим натягом. Яка між ними різниця? Вали обов'язково обертаються з насадженими на них шестернями чи іншими деталями, які передають або беруть участь у передачі моменту, що крутить. Вали та осі, що застосовуються в обладнанні хімічних та нафтопереробних заводів характеризуються конструктивною різноманітністю, розмірами та матеріалом. Під час роботи вали піддаються тепловим деформаціям, тому в обладнанні фіксуються тільки в одному місці, в якому осьовий зсув неприпустимий. Вали та

осі виготовляють з вуглецевих сталей марок 30, 40, 45, а також Ст.3, Ст.4, Ст.5 та легованих сталей. Для підвищення механічних характеристик робочих поверхонь їх піддають гартуванню, цементації та азотуванню. Несправність валів в період роботи виявляється в

123

вигляді: прогину, перевищення допусків та биття окремих шийок, конусність та овальність, а також дефекти поверхні (тріщини, риски,

раковини, вибоїни та задирки). Осі можуть обертатися і можуть бути нерухомими (вісь вагонних коліс, вісь велосипедного колеса).

Вали й осі обертаються в опорах, що часто називаються цапфами. Цапфи, якщо вони кінцеві, можуть сприймати радіальну опорну реакцію і їх називають шинами, а опорну осьову - п'ятами. Якщо цапфа розташована посередині, то вона називається шийкою. Відповідно з цими опорами підшипники називають підшипники або підп'ятники (опорний підшипник). Їх розділяють на підшипники кочення (кулькові чи роликові) або підшипники ковзання.

При кожному поточному або капітальному ремонту вал очищають від бруду та промивають, далі обстежують для перевірки на відсутність тріщин (в деяких випадках при обстеженні застосовується лупа з 4-х кратним збільшенням). Для цієї цілі застосовують перевірку вала на крейду: вал змазують гасом, потім витирають “досуха” та змазують водним розчином крейди (взимку – водно-спиртовим розчином крейди). Після просушки вал підігрівають за допомогою паяльної лампи і обстежують. Тріщини знаходять по темним смугам гасу, при цьому чим більша ширина смуги, тим більша глибина тріщини. Дрібні тріщини на валу вирубують та заварюють, потім утворений шар обпилюють та шліфують. Раковини, глибокі вибоїни виправляють наплавленням дефектного місця. Для цього використовують метал близький до якості металу вала. Якщо під час огляду виявлена велика та глибока тріщина, вал вибраковують і замінюють новим.

Шийки валу, які мають дефект, проточують під другий розмір або відновлюють за допомогою наплавлення металом з подальшою обробкою на токарному станку. Цю операцію проводять за допомогою наплавлення якісними електродами або металізацією, шляхом нанесення розплавленого тонко розпорошеного металу. Розплавляють метал чи дріт в електродуговому нагрівачеві чи за допомогою газового пальника. Перед металізацією шийку вала проточують, щоб усунути овальність, конусність, бочкоподібність, додають їй шорсткість і очищають від слідів забруднення і жиру. В деяких випадках відновлення проводять за допомогою установки втулок.

Металізований шар досить тендітний і для деталей сприймаючих великі навантаження металізація не застосовується. При невеликих зносах поверхня вала може бути відновлена електричним хромуванням.

Шийки вала з великим зносом відновлюють за допомогою електрозварки електродами марки Е-42 або Е-50А, та марки

124

«Сармайт». Після проточки шийки вала під менший розмір, на її місце

запресовують втулку із матеріалу сталь 40, 45 або 40Х, в деяких

випадках втулку виготовляють із бронзи.

Місцевий або загальний прогин валу може привести до вібрації, виходу із ладу ущільнення або підшипника чи привести до заклинювання. Прогин валу виправляють механічною дією в

холодному або гарячому стані. Ця дія в холодному стані приводить до більшої точності. Правку проводять за допомогою пресу або домкрату. Невеликий прогин виправляють наклепом. Вали діаметром більше 100 мм виправляють при місцевому підігріві полум’ям пальника до температури С. Температура нагріву тим більше, чим більше діаметр валу та величина прогину.

Збірку валу починають з установки підшипників кочення, які попередньо підігрівають в маслі до температури 80-900С. Далі в шпоночні пази вкладають шпонки. Вал встановлюють в вузол призначення, при необхідності за допомогою преса насаджують зубчаті шестерні та інші деталі згідно робочих креслень.

Шестерні та муфти насаджують а вал по легко-пресовій посадці в системі отвору другого класу точності.

В апаратах великих розмірів (по висоті) вали укріплюють за допомогою підшипників ковзання, які гарно витримують велике навантаження, якщо між валом і вкладишем мається змазування товщиною понад 0,5 мм. Вкладиш складається з: антифрикційного матеріалу (бабіти) – білі сплави олова, свинцю й інших металів; бронзи – сплави міді, олова і свинцю; неметалічних матеріалів – текстоліти, нейлон, фторопласти; дерева – дуб, вільха, самшит і ін.

26.2. Ущільнення валів та осей

Для підтримки необхідної повної або часткової герметичності в апаратах або механізмах в місцях з’єднання рухливих деталей з нерухливими (в насосах, компресорах, гідро - та пневмоприводах, редукторах та реакторах з перемішуючими пристроями) використовують ущільнюючі пристрої, які розподілені на два класи: дотикової та недотикової дії. В першому класі ущільнення досягається безпосередньо за допомогою дотику між рухомою та нерухомою частинами ущільнення. До цього класу ущільнення відносяться сальники, манжети, розрізні пружинні кільця та торцеве ущільнення.