Книга: Кулокранове
Навигация: Начало Съдържание Други книги Ревюта:
§ 87. Износване на кранове и техните части
Работата на крана води до постепенно износване и разрушаване на монтажните единици и части. Процесът, водещ до постепенно! износването на крана се нарича износване. Този процес е причина за стареенето на крана и неговата повреда.
Износването, което възниква под въздействието на различни фактори (работа на открито в прашни и атмосферни условия) при нормална работа на кранове се нарича естествено, а резултатът от него - естествено износване.
Износването, което настъпва бързо и е резултат от лоша поддръжка, производствени дефекти, се нарича аварийно износване, а неговият резултат е аварийно износване.
Според естеството на взаимодействието на триещите се повърхности се разграничават механични, молекулярно-механични и корозионно-механични видове износване на кулокранове.
Ориз. 159. Схема на механично износване на две полирани повърхности в плъзгащ лагер: 1 - корпус, 2 - втулка, 3 - вал
Механичното износване (фиг. 159) възниква в процеса на триене на контактните повърхности на части 2 и 3, които имат микроскопични неравности. Тези неравности, въвеждайки се една в друга, се откъсват и образуват нови неравности. Така процесът продължава непрекъснато. В резултат на това се променят геометричните форми и свойствата на повърхностните слоеве на свързващите се части. Механичното износване се разделя на абразивно и уморно.
Абразивното износване е разрушаване на повърхностите на част по време на плъзгане поради действието на рязане или надраскване на твърди тела или частици, когато тези частици влизат между триещите се повърхности. В същото време в точките на контакт на повърхностите се получава един вид миниатюрно рязане на метала. При коеторолята на фреза се изпълнява от абразивни частици. Пример за такова износване е интензивното развитие на зъбите на отворени зъбни колела на механизмите за движение на всички кранове.
Износването на умора е разрушаването на повърхностите на частите от вътрешни напрежения, пластични деформации, явления на умора, които възникват при високи специфични налягания и натоварвания. При това износване на повърхността на триене се образуват микропукнатини, пукнатини, единични и групови вдлъбнатини под формата на шарка. Пример за такова износване е раздробяването на зъбните повърхности, работните следи на ходовите колела, образуването на вдлъбнатини върху работните канали на клетките на сачмените и ролковите лагери и счупването на шийките на вала. Счупването на такъв вал като правило има доста равна повърхност с тъп или ръждясал пръстен на външния контур, който се появява от постепенното разпространение на повърхността на пукнатината в дълбочината на метала и лъскава централна част. Износването от умора може да включва и образуването на пукнатини в металните конструкции на кулокрановете, особено в заварките.
Интензивността на уморното износване зависи от големината на натоварването, неговата продължителност и броя на промените в посоката на това натоварване. Износването от умора не зависи от смазването, а зависи от чистотата на обработката и главно от конфигурацията на частта.
Молекулярното механично износване възниква в резултат на едновременно механично действие и вътрешни молекулни сили. Най-разпространеният вид на това износване е захващане, което се характеризира със захващане, дълбоко разкъсване на материала и прехвърлянето му от една триеща се повърхност на друга. На триещите се повърхности на частите се появяват задръствания и надрасквания в резултат на лошо смазване, високо налягане и недостатъчна чистота на обработкаповърхности. В този случай върху триещите се повърхности се появяват вдлъбнатини под формата на канали. Разрушаването се обяснява с факта, че триещите се повърхности се зацепват на различни места, след което значително количество метални частици се отделят от една повърхност и поради това се образува израстък върху повърхността на друга част. При по-нататъшно движение на тази част образуваното натрупване причинява появата на надраскване и ускорява разрушаването на повърхността на друга част.
Корозионно-механичното износване е износване при триене на материал, който вече е влязъл в химично взаимодействие със средата. Корозионното износване е следствие от взаимодействието на метала с кислорода на околната среда. В резултат на такова износване на повърхността на метала се появяват шаркови ями, язви и ръжда.
Разрушителният ефект на корозията възниква при незадоволително състояние на боядисване и небрежно съхранение на кранови възли. При такова износване елементите на металната конструкция и другите компоненти на крана постепенно изтъняват и тяхната здравина намалява.
Свойството на триещите се повърхности на частите да издържат на износване при определени условия на работа се нарича устойчивост на износване.
Устойчивостта на износване зависи от състоянието на триещите се повърхности, качеството на метала на триещите се части, чистотата на повърхностната обработка и качествените показатели на средата, затворена между триещите се повърхности. Типът и конструкцията на триещата се двойка, специфичните налягания между триещите се повърхности и скоростта на тяхното относително движение също оказват голямо влияние върху устойчивостта на износване.
Износването на елементите на крана става неравномерно във времето. На фиг. 160 показва крива, която характеризира увеличаването на износването на частите. На кривата могат да се разграничат три зони: зона 1 характеризира ускореното износване на детайла в процесанеговата разработка, зона 11 се отнася за периода на нейната нормална работа и съответно за нормалната степен на износване, а зона 111 за необичайно нарастващо износване, водещо до пълна повреда на детайла.
Първият период на износване може да се счита за крайна технологична операция на обработка на детайлите. Ако периодът на работа се извършва умело, тогава работният период Tr на частите е придружен от минимално износване. За да се увеличи този период, е необходимо да се осигури постоянно смазване, да се изключи претоварването на механизмите и да се спазват правилата за работа на крана.
Ако компонентите на машината работят до основния ремонт без подмяна, се казва, че са издръжливи. Много компоненти могат да работят без подмяна през целия живот на машината. Такива възли в кулокрановете включват метални конструкции на кулата, стрели на въртящи се и ходови рамки. Отказът на който и да е възел или част от крана по време на периода на основен ремонт показва тяхната недостатъчна издръжливост.
Степента на износване на скоростните кутии се оценява по степента на чистота на смазката. Ако в смазката се появят много малки метални включвания, това означава, че зъбните двойки на скоростната кутия се износват интензивно.