WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаОрганізація виробництва, Трудове право України, Cоцзахист → Працездатність нарізних з‘єднань зернозбиральних комбайнів - Реферат

Працездатність нарізних з‘єднань зернозбиральних комбайнів - Реферат

Реферат на тему:

Працездатність нарізних з'єднань зернозбиральних комбайнів

Працездатність нарізних з'єднань зернозбиральних комбайнів — результат дій на стадії їхнього проектування, виготовлення та експлуатації.

На сучасній сільськогосподарській техніці близько 70% загальної кількості з'єднань — роз'ємні. З-поміж усіх видів нарізні з'єднання, мабуть, найчастіше використовують на зернозбиральних комбайнах, тож забезпечення їхньої надійності так само важливе, як і забезпечення надійності робочих органів, які безпосередньо виконують заданий технологічний процес. Виступаючи при цьому як проміжна ланка між елементами, навантаженими статично або динамічно, нарізне з'єднання має відповідати таким вимогам:

мати достатню міцність за знакозмінного навантаження;

бути стійким до впливу корозії та заїдання;

величина зусилля попереднього закручування має перебувати в науково обгрунтованих межах;

групові з'єднання повинні бути закручені рівномірно;

зусилля попереднього закручування має зберігатися впродовж певного терміну експлуатації;

мати достатню пристосованість до операцій діагностування, технічного обслуговування (TO) та ремонту.

Без дотримання зазначених вище вимог неможливо досягти високої ефективності експлуатації нарізних з'єднань, а відповідно, і машини в цілому.

Експлуатація сільськогосподарської техніки пов'язана з негативним впливом вібраційних навантажень на її деталі, вузли, агрегати та системи. Встановлено, що діапазон частот коливань нарізних з'єднань зернозбиральних комбайнів КЗС-9 "Славутич" лежить у межах від 0,1 до 120Гц, амплітуда — від 1.10-6 м до 5.10-3 м. Причинами цього явища є неврівноваженість обертальних мас, криволінійність профілю доріг, варіювання характеристик оброблюваного матеріалу тощо. Недостатня міцність нарізного стрижня в умовах знакозмінних навантажень може викликати залишкову деформацію та створити умови для ударного навантаження.

В умовах ударного навантаження ресурс з'єднання скорочується до кількох сотень, а то й десятків циклів коливань з огляду на виникнення надмірних зусиль у нарізному стержні.

Зминання витків нарізі — це теж наслідок перевантаження з'єднання, і буває він здебільшого в разі надання з'єднанню надмірного попереднього напруження під час закручування чи регулювання. При цьому ззовні неможливо визначити стан різьби в зоні контакту болта та гайки, й достатньо незначного збільшення навантаження під час експлуатації, щоб зім'ялися витки нарізі, а з'єднання вийшло з ладу.

Одним із методів конструктивного збільшення міцності є застосування нарізей із меншим кроком. Встановлено, що за зменшення кроку метричної нарізі міцність з'єднання за напруженнями розтягу збільшується на 37,26%, а за напруженнями кручення — на 63,6% за інших рівних умов.

За часів СРСР сільгоспмашинобудування вважалося другорядним, тож і не поспішали доводити показники надійності техніки до світового рівня. Перше місце належало оборонній промисловості, тоді як вітчизняне сільгоспмашинобудування на 20–30 років відстало від передових світових галузей машинобудування. Кошти, які витрачали на ремонт сільгосптехніки, більш як усемеро перевищували кошти, витрачені на її виробництво. Для прикладу: клас міцності болтів, які найчастіше використовують на сучасній зарубіжній сільгосптехніці, — 8,8–10,9, на вітчизняній — 5,8–8,8. Ринкова економіка цього не пробачить: вітчизняна сільгосптехніка, зокрема зернозбиральні комбайни, є неконкурентоспроможною, порівняно із зарубіжними аналогами, за низкою технічних та експлуатаційних показників.

У нарізних з'єднаннях часто-густо бувають випадки заїдання, що починаються з місцевого зварювання витків нарізі, а за подальшого відносного руху супроводжуються пошкодженням поверхні. Більшість з'єднань не стійкі до заїдання навіть за невисоких контактних напружень (рmax = 5...25 МПа) і, як наслідок, дають низьке напруження закручування (s0maxЈ0,15sm). Тому механічні характеристики нарізних деталей використовують лише частково. Відбором матеріалів нарізних деталей можна підвищити граничне контактне напруження рmax і стійкість до заїдання. Найефективнішими засобами проти заїдання є мастильні матеріали, покриття та оксидні плівки. Мастильний матеріал зменшує коефіцієнт тертя та перешкоджає утворюванню контакту й точкового зварювання між витками нарізі. Добрі антифрикційні властивості мають мастильні матеріали на основі дисульфіду молібдену, який утворює на поверхні металу суцільні плівки, перешкоджаючи тим самим точковому зварюванню в контакті. До мастил із достатніми антифрикційними властивостями належать МС-70, ЦИАТИМ-201. Антифрикційні властивості мастильних матеріалів оцінюють також за найбільшим середнім значенням напруження рmax на виток нарізі, що призводить до заїдання. Найефективнішими при цьому є мастила №8 та 3Ф, які запобігають заїданню до значення рmax=380 МПа (відповідає 80% напруження текучості матеріалу s0=0,8sm). Мастильні матеріали неорганічної, вуглеводневої та кремній-органічної груп не витримують високих напружень закручування. За умовою заїдання напруження для них має бути s0Ј0,3sm або рmax=150...160 МПа, що обмежує можливість ефективного використання міцності матеріалу деталей з'єднання. Ефективними засобами запобігання заїданню є також покриття та оксидні плівки. Для захисту від корозії, зменшення коефіцієнтів тертя та їх стабілізації використовують такі покриття: цинкове, кадмієве, фосфатне, олов'яне, мідне тощо. Дослідження свідчать, що найкращі антифрикційні властивості мають м'які покриття: сріблом, кадмієм, свинцем, оловом і талієм. Виконуючи роль твердого мастильного матеріалу, вони унеможливлюють контакт між матеріалами нарізних деталей, тим самим запобігаючи заїданню.

Неточність у проектуванні та виготовленні корпусних деталей, просторових конструкцій, опор валів тощо часто під час збирання компенсують збільшенням отворів під нарізні з'єднання (виготовлення їх продовгуватими або більшого діаметра), що має негативні наслідки під час експлуатації зернозбиральних комбайнів. Збільшення отворів у з'єднуваних деталях зменшує жорсткість з'єднання завдяки тому, що шайба починає працювати не на стискання, а на згинання, в разі ж з'єднання без шайби — внаслідок збільшення питомого тиску в контакті опорної поверхні деталі та гайки (головки болта). Шайба в умовах знакозмінного навантаження — як проміжна пружна ланка — працюватиме поза межами пружних деформацій і через короткий проміжок часу зазнає залишкової деформації, з'єднання стане неробочим.

Свою роль в зменшення міцності, ресурсу нарізних з'єднань і стабільності зусилля попереднього закручування грає корозія. У разі утворення іржі в зоні контакту нарізі болта та гайки створюється додаткове навантаження на з'єднання, бо іржа займає більший об'єм, ніж залізо, з якого вона утворюється. Проте вона не міцна і руйнується під впливом вібрації, утворюючи зазори між контактуючими поверхнями. Основними способами захисту від корозії є застосування з'єднань із легованих сталей і металевих покриттів, стійких до корозії. На сьогодні в господарствах використовують три способи зберігання зернозбиральних комбайнів: відкритий, закритий, комбінований. Домінуючим серед них є відкритий, який у поєднанні з високим відсотком спрацьованості комбайнів (понад 95%) тягне за собою величезні затрати робочого часу та коштів на відновлення працездатності під час жнив. Належний захист від корозії нарізних з'єднань мають у разі закритого способу зберігання техніки.

На комбайнах "Дон-1500" і "Славутич" використано понад 3000 пружинних шайб із номінальним діаметром 6–24 мм. Нині проблемою є руйнування пружинних шайб через неякісний матеріал, порушення технології виготовлення та правил експлуатації.

Унаслідок руйнування та втрати пружинної шайби у з'єднанні створюються сприятливі умови для виникнення ударного навантаження. Відносне переміщення з'єднуваних деталей сягає 2–5 мм, руйнуючи отвори в них.

За даними досліджень, проведених у Національному аграрному університеті, 18,88% пружинних шайб, які використовують на сільгосптехніці, мають недостатню твердість, 53,31% — мають надмірну твердість і тільки 28% шайб відповідають вимогам технічних умов ГОСТ 6402–70. Недостатня твердість спричиняє виникнення залишкової деформації шайби, надмірна — її руйнування.

Більшість з'єднань зернозбиральних комбайнів працює групами (по два і більше в групі). Основна особливість збирання групових нарізних з'єднань — нерівномірність затягування, що зумовлена:

1 — розсіюванням значень зусиль з огляду на похибки методів контролю;

2 — неоднорідністю деформування з'єднуваних деталей під час збирання та взаємним впливом зусиль у нарізних стрижнях.

Нерівномірність закручування впливає на герметичність стиків і міцність як деталей нарізних з'єднань, так й інших деталей комбайнів. Нерівномірне закручування спричинює деформування деталей корпусів, опор і валів. Це призводить до появи в деталях додаткових напружень зсуву та згину і, як наслідок, — до передчасного руйнування, спрацювання деталей, порушення точності руху робочих органів та інших негативних явищ. Характер розподілу деформацій залежить від способу збирання з'єднань — групового або роздільного. Групове закручування забезпечує значно більшу рівномірність розподілу деформацій. Але ускладнений доступ до гайки (болта) змушує використовувати роздільний спосіб закручування з'єднань. Роздільне закручування являє собою складне технологічне завдання через складність забезпечення ідентичних напружень під час закручування. Сьогодні застосовують відомі способи перехресного або кругового закручування гайок (болтів) з послідовністю, вказаною в інструкції з експлуатації.

Невирішеним питанням залишається збереження зусилля притискання деталей упродовж певного строку експлуатації з'єднання. Внаслідок нерівномірності завантаження обертальних мас комбайна, впливу зворотно-поступального руху зерноочисних решіт і соломотрясу, з'єднання додатково навантажуються інерційними силами, що негативно впливає на стабільність зусилля попереднього закручування. На сучасній техніці використовують різні способи гарантування потрібного зусилля, наданого під час монтажу: шайби, шплінти, вставки тощо. Але використання цих способів збільшує вартість з'єднань, а інколи (в разі використання неякісних фіксувальних елементів) зменшує їхню надійність. Застосування наявних способів надання та контролю напруження в нарізному стрижні під час закручування не дає змоги одержувати потрібне значення напрацювання із заданим зусиллям. Проблему самовідкручування вирішують наданням науково обгрунтованого попереднього напруження в з'єднанні та прогнозуванням терміну експлуатації для вчасного регулювання під час ТО.

Непристосованість нарізних з'єднань до ТО збільшує час простоїв зернозбиральних комбайнів і, відповідно, вартість обслуговування. Час на регулювання з'єднань з ускладненим доступом до них на 30–50% більший, аніж відповідна величина для нарізних з'єднань, пристосованих до ТО. Чимало часу в цьому разі витрачають на підготовчо-заключні роботи: знімання шківів, зірочок, захисного обладнання, натяжних пристроїв тощо. Непристосованість нарізних з'єднань до операцій ТО теж спричиняє їх недокручування, що також можна вирішити наданням науково обгрунтованого попереднього напруження, виключаючи потребу в обслуговуванні з'єднання до наробітку, коли потрібно обслуговувати з'єднувані чи спряжені з ними деталі й вузли.

Висновки

1. Великої уваги на етапі проектування та виготовлення техніки потребує питання забезпечення пристосованості нарізних з'єднань до діагностування, ТО та ремонту. Вибір матеріалів із потрібними характеристиками, антикорозійних покриттів, застосування конструктивних способів збільшення міцності, новітніх розробок, технологій виготовлення тощо забезпечить високоефективне використання зернозбиральних комбайнів.

2. Унаслідок комплексної дії всіх чинників — вібрації, корозії, нерівномірності закручування, коефіцієнтів тертя тощо, — показники роботи нарізних з'єднань зернозбиральних комбайнів погіршуються. Щоб мати високі показники експлуатації комбайнів, у строк і без втрат збирати врожай, потрібно запобігати відмовам нарізних з'єднань, тобто вчасно та якісно здійснювати технічне обслуговування й ремонт.

Loading...

 
 

Цікаве