Научно-технический журнал Технология Машиностроения 2015, №1
, д-р техн. наук, , д-р техн. наук, ., Белгородский государственный технологический университет им.
Проблема повышения работоспособности венцовых шестерен вращающихся агрегатов непрерывного цикла
В статье проанализированы причины снижения работоспособности венцовых шестерен вращающихся агрегатов непрерывного цикла. Рассмотрены виды разрушений рабочих поверхностей зубьев. Одной из основных задач промышленности является широкое развитие техники и технологии, обеспечивающих высокую производительность и качество изделий. Это прежде всего относится к изготовлению деталей различного назначения, являющихся первичными элементами машин и механизмов.
Предельное состояние детали определяется тем, что ее дальнейшее применение по назначению технически невозможно или экономически нецелесообразно. При достижении предельного состояния деталь может обладать или нет остаточной долговечностью. В первом случае деталь может быть восстановлена, а во втором она отправляется в металлолом.
Примеры состояний детали, при которых ее восстановление невозможно: необратимые явления усталости; межкристаллитная коррозия металлических материалов; потеря прочности деталей в результате старения и т. д. База цементной промышленности изношена. Из 48 действующих заводов три четверти построены в середине прошлого века, используют энергоемкий (мокрый) способ подготовки сырья и нуждаются в реконструкции. Покупка нового оборудования - дорогостоящее мероприятие. Для этого соотношение цена основного оборудования - производительность не должно превышать 35 долларов, а общие затраты, начиная от карьера, - 70 долларов на тонну клинкера в год. Между тем, предельные износы 85% деталей имеют остаточные ресурсы 60% и более и только 20% деталей цементных печей, поступающих в ремонт, подлежат окончательной выбраковке. Остальные можно восстановить, причем себестоимость восстановления составит от 15 до 70% себестоимости изготовления. На настоящий момент парк основного оборудования цементных заводов состоит из 221 печного агрегата, около 270 сырьевых мельниц и около 370 цементных мельниц. Цементные заводы России оснащены вращающимися печами. Вращающаяся печь - это полый барабан, сваренный из стальных обечаек, выложенных изнутри огнеупорным кирпичом (футеровкой).
Профиль печей может быть строго цилиндрическим, но выпускаются печи и со сложным профилем - с расширенными зонами. Расширение зоны позволяет увеличить продолжительность пребывания в ней отжигаемого материала. Однако при этом тормозится движение материала по печи, и повышается доля разрушенных гранул. Сейчас большое распространение получают печи с постоянным диаметром.
Передача крутящего момента через ведущие шестерни и венцовую шестерню обеспечивает максимальную степень эффективности. При этом на шестерню действуют циклические и динамические нагрузки, вследствие чего происходит износ рабочей поверхности венцовой шестерни. Так же на работоспособность венца, кроме удельного давления, большое влияние оказывает точность зацепления его зубьев с зубьями ведущей шестерни, сохранение валом шестерни параллельности оси печи, непрерывность подачи масла на зубья шестерни, его чистота и степень запыленности атмосферы, окружающей приводной механизм.
Прежде чем перейти к рассмотрению видов разрушения рабочих поверхностей зубьев, отметим, что интенсивность разрушений увеличивается с ростом величины напряжений в месте соприкосновения зубьев.
Поломка зубьев в передачах с невысокой твердостью рабочих поверхностей зубьев (Нв < 350) наблюдается редко, поскольку нагрузка их лимитируется не изгибной прочностью зубьев, а прочностью их рабочих поверхностей.
Шелушение и усталостное выкрашивание рабочей поверхности начинаются с появления мелких оспин размером с булавочную головку на ножках зубьев; число их и размеры могут увеличиваться до тех пор, пока контактные напряжения на оставшейся неповрежденной поверхности зубьев не достигнут такой величины, при которой начинается ускоренный износ, т. е. крупное шелушение, выкраивание и даже смятие и задир зубьев. Причины шелушения и прогрессирующего выкрашивания - усталость рабочих поверхностей зубьев. Возникает она вследствие многократного механического перенапряжения металла в зоне начальных окружностей, а так же пониженной вязкости масла и ряда других причин.
Современные тенденции интенсификации производственных процессов, увеличение рабочих давлений, скоростей, температуры приводят к ускорению изнашивания деталей, и в сочетании с необходимостью автоматизации производства, делают проблему повышения долговечности быстро изнашиваемых узлов машин еще более острой. Средняя продолжительность жизни стальных изделий, находящихся в употреблении, составляет от нескольких часов до 15 лет. Поэтому актуальной является возможность восстановления работоспособности изношенного оборудования без его демонтажа с агрегата.
Список рекомендуемой литературы:
Шестаков -предупредительный ремонт механического оборудования цементных заводов: Учебное пособие. Белгород: Изд. МИСИ, БТИСМ, 1987. 125 с.Научно-образовательный журнал «Вопросы образования» 2014, №4
Яркко Хаутамяки, профессор университета Хельсинки, профессор факультета психологии МГУ им. .
Чему может научиться мир на опыте образовательной реформы Финляндии?
Современная образовательная система Финляндии возникла в 1968 году, когда была проведена радикальная реформа и создана новая структура общего образования, состоящая из девяти классов, в которых обучаются дети с 7 до 15 лет. Важной вехой в процессе обсуждения и осмысления современной финской системы образования стала книга, выпущенная П. Сальбергом с соавторами в 2006 году. Дело в том, что финны на удивление медленно изменяют ключевые элементы системы. Здесь важны две темы, которые нужно рассматривать в совокупности. Во-первых, результаты у финской системы оказались хорошие и по международным меркам. Во-вторых, Финляндия так и не ввела итоговые экзамены в общем образовании, хотя международное сообщество, по крайней мере на уровне чиновников и политиков, высказывалось за ранжирование и другие формы публичной аттестации.
Интерес к финской системе образования возник в 2000 году, когда появились первые результаты PISA, и не угасает до сих пор. По итогам всех этапов PISA в 2000, 2003, 2006, 2009 и 2012 годы образовательная система Финляндии вошла в лучшие 5% всех систем мира. Систему образования Финляндии отличают, по сути, три наиболее важных свойства: высокие результаты сочетаются с высокой степенью равенства между учащимися и отсутствием итоговых экзаменов в системе общего образования. П. Сальберг подытоживает финские результаты в PISA по 2009 год включительно: высокие результаты и высокая степень равенства. Мы с коллегами проанализировали результаты PISA за 2006 г. и пришли к тому же выводу: очень высокие показатели в чтении, естественных науках и математике при очень незначительных различиях между школами. На протяжении нескольких этапов PISA так обстояли дела в Северной Европе в целом. На основании результатов всех этапов PISA образовалась группа стран с высокими показателями, в которую входят Финляндия, Австралия, Канада, Китай (Гонконг, Шанхай), Новая Зеландия, Южная Корея, Бельгия, Голландия и Швейцария (это неполный список, но перечисленных стран достаточно, чтобы понять, что в мире существует несколько различных, но при этом в равной степени качественных систем образования).
На приведены пять признаков GERM: стандартизация образования; упор на базовые предметы; поиск безопасных путей для достижения целей обучения; использование моделей корпоративного управления; система отчетности, основанная на тестировании. Еще цитата с сайта Сальберга: «Ни один из этих элементов GERM Финляндия не взяла на вооружение в том виде, в каком это сделали в своей образовательной политике многие другие страны, например США и Англия. Это, конечно, не означает, что образовательные стандарты, внимание к базовым знаниям и навыкам или отчетность помешают улучшить эффективность образования. И это вовсе не значит, что эти идеи чужды финской системе образования. Однако на основании данного факта можно утверждать, что хорошую систему образования можно построить и на альтернативных подходах и на стратегиях, перпендикулярных тем, что обычно предлагаются в мировом ассортименте образовательной политики. Поэтому я и написал «Финские уроки». «Финские уроки» состоят из пяти разделов, и такое деление демонстрирует представления автора о том, как следует описывать системы образования. Описание можно было выполнить и иначе, но мне пока не известен какой-либо общепринятый универсальный метод представления сравнительных исследований в образования, а именно о таком исследовании и идет речь.
Финляндия существует в новом постмодернистском глобализованном мире, который требует изменений и реформ в образовании. «Финские уроки» П. Сальберга предоставляют важный материал для обсуждения возможностей и перспектив таких реформ. Мое личное мнение состоит в том, что нам нужно учиться на опыте разных образовательных систем, как и предлагает П. Сальберг в своей книге, в своих статьях и блогах, нам нужен такой образ мышления, который допускает неспешные и подготовленные изменения.
из Гарвардского педагогического института в одной из книг есть полезное замечание: «Раньше я думал, что... а теперь думаю, что...». Надеюсь, что теперь и вы думаете иначе о «Финских уроках».
Список рекомендуемой литературы:
Aho Е., Pitkanen К. Salhberg Р. (2006) Policy Development and Reform Principles of Basic and Secondary Education in Finland since 1968. Washington, DC: World Bank. Elmore R. (ed.) (2011) I Used to Think And Now I Think. Cambridge, Mass.: Harvard Education Press. Hautamaki J., Harjunen E., Hautamaki A. et al. (2008) PISA-06 Finland. Analyses, Reflections and Explanations. Helsinki. Hautamaki J., Hautamaki A., Kupiainen S. (2009) Educational Equity Account in Nordic Countries//T. Matti (ed.) Northern Light on PISA 2006. Differences and similarities in the Nordic Countries. Copenhagen: Nordic Council of Ministers. P. 157-167.Зав. каф. ТМ
