Способы определения значения предельных износов. Допустимый износ

Бывают случаи, кода водитель замечает, что характеристики автомобильных шин стали ухудшаться. Например, снизилась маневренность транспортного средства в плохих погодных условиях или увеличилась длина тормозного пути. В таких случаях следует оценить уровень износа протектора шин, ведь этот фактор влияет не только на легкость управляемости автомобилем, но и на безопасность всех пассажиров.

1. Как выявить степень износа протектора?

Любые неполадки в транспортном средстве требуют максимально оперативного устранения. Это утверждение касается и шин, имеющих свойство изнашиваться. На скорость этого процесса влияет несколько факторов, основными из которых являются чрезмерное или недостаточное давление и экстренное торможение. Кроме того, быстрое изменение эксплуатационных свойств шин может быть вызвано и деформацией диска. Протектор колеса транспортного средства – единственная часть, которая постоянно находится в непосредственном контакте с дорожным полотном. Глубина протектора и качество резины напрямую влияют на уровень сцепления покрышки с дорогой, а значит, и на точность управления (маневренность). Слишком изношенная деталь постоянно подвергается риску прокола, к тому же, устойчивость и качество торможения снижаются пропорционально силе износа, особенно это касается зимнего периода.

Чтобы определить степень износа, производители разных марок шин придумали различные индикаторы износа протектора и самой конструкции. Имеется в виду протекторный блок толщиной в 1,6 мм, который зачастую расположен в глубине продольных канавок. Для определения месторасположения индикатора уровня износа на протекторе следует найти на боковине колеса соответствующую отметку. Она может быть представлена в виде знака TWI (tread wear indicator), логотипа марки, треугольника или любого другого обозначения.

К примеру, Michelin выпускает шины, на которых индикатор износа представлен в виде маленького Бибендума, а некоторые другие производители используют промежуточный индикатор, и если он исчезает, то значит, шина больше не обеспечивает оптимальных характеристик на мокрой поверхности.

Если же такой индикатор отсутствует, то остаточная высота измеряется в местах, где следы износа наиболее заметны. Существует множество способов, которые позволяют автовладельцу контролировать этот показатель. Помимо уже упомянутого индикатора износа, к ним относятся показатель глубины профиля и изменение цвета покрышки. Необходимо понимать, что регулярный осмотр колес машины на предмет повреждения или сильного износа шин может уберечь от серьезных неприятностей, поэтому данное действие должно войти в привычку каждого автомобилиста.

Также нередко используется и цифровой индикатор износа покрышки. Этот метод позволяет определить степень стирания при помощи системы цифр, которая размещается на протекторе. Именно они указывают на глубину резины и по мере ее износа начинают стираться. Данный способ часто используют такие компании как Nokian или Matador. Метод цветового контроля – еще один способ определить уровень износа вашей покрышки. Прототип шины, которая меняет свой цвет при износе, создали два китайских дизайнера. Однако на практике подобное изобретение встречается крайне редко.

Наиболее простой и доступный способ определения степени износа протектора – это использование специального измерителя глубины профиля. Указанный инструмент позволяет получить точное значение глубины профиля шин, что невозможно при использовании других описанных методов. Купить подобный прибор можно практически в любом автоцентре, причем за достаточно невысокую плату. С его помощью автовладелец может самостоятельно измерить глубину канавок в разных местах протектора шины.

Интересно, что во многих других странах существуют свои специфические способы определения указанного параметра. Так, в США износ шин проверяют с помощью монеты, на которой изображен первый президент страны. Ее вставляют в протектор таким образом, чтобы голова президента Вашингтона оказалась внизу. Если его волосы видны, то шину все же лучше заменить. Также проверить степень износа можно и при помощи монеты в 1 цент: видно макушку Линкольна – пора менять.

Европейские автолюбители определяют степень износа, используя монету номиналом в 1 евро. Ее помещают в наиболее изношенную часть протектора, и если золотой круг полностью закрыт, то шина вам еще послужит, в противном случае (золотая часть монеты хорошо видна) – пришло время сменить обувку машины. В России износ шин определяют 2-х рублевой монетой, которую вставляют в протектор головой орла вниз. Если его макушка виднеется над поверхностью шины, значит, покрышка еще пригодна.

2. Какой допустимый износ протектора

При достижении предельной величины износа протектора или при наличии каких-либо повреждений (разрывы, порезы, вздутие и т.д.) считается, что шина полностью исчерпала свой ресурс и требует незамедлительной замены. Однако при правильной эксплуатации транспортного средства ресурс шин будет определяться только скоростью износа их протектора. Так, для грузовых машин предельной остаточной высотой рисунка протектора является значение в 1 мм, для автобусов – 2 мм, а для легковых автомобилей – 1,6 мм. Последнее значение было установлено в Европе в 1992 году и считалось единой нормой износа для всех летних шин.

На сегодняшний день данное требование продолжает действовать, а исключением являются разве что легкие колеса, минимальная высота протектора которых равна 1 мм. Однако для широкопрофильных и летних покрышек эта норма слишком мала, ведь такая глубина профиля будет способствовать плохой управляемости автомобиля на мокрой дороге.

В целях соблюдения осторожности, летнюю резину необходимо заменить уже тогда, когда остаточная глубина профиля достигла 2 мм, а в широкопрофильных покрышках – 3 мм. Современные шины, которые предназначаются для зимнего сезона, могут иметь высоту протектора от 9 до 12 мм (зависит от производителя). В таком случае, допустимый уровень износа составляет 4-6 мм. Кроме того, многие модели имеют встроенные индикаторы износа, представленные в виде маленьких каучуковых пупырышек, впаянных в основание шины. Если протектор стерся до такой степени, что оказался вровень с ними, значит, пришло время заменить покрышку.

3. Что делать, если произошел износ протектора?

По истечении некоторого времени, ресурс покрышки уменьшается, в то время как процент износа все больше увеличивается. В случае повреждения ее борта в ходе выполнения установки колеса, процент износа шины может повышаться до 10%. Также показатель уровня износа увеличивается и за счет крошения, появления сколов и трещин, которые, в свою очередь, приводят к истиранию поверхности до 25%. Бывают и случаи, когда протектор изнашивается на все 100%. Такая ситуация характерна для покрышек с расслоением каркаса.

К технической стороне износа следует добавить и процент естественного старения. Так, за три года активной эксплуатации покрышка может потерять до 10% ресурса, а при использовании шины дольше пяти лет это значение может достичь 50%.

Если вы хотите, чтобы ваше передвижение по дорогам было максимально комфортным и безопасным, тогда необходимо следить за состоянием резины и периодически ее обновлять. В тех случаях, когда дело близится к лету, стоит задуматься о приобретении летних покрышек, которые поставщики с радостью помогут выбрать. Дело в том, что в сфере продажи данного вида товара всегда существует множество нюансов: начиная от производителя и заканчивая техническими характеристиками той или иной покрышки. Поэтому для каждой машины нужно выбирать только ту модель шины, которая идеально подходит именно для нее: для легковых одна, а для внедорожников – другая.

С наступлением холодов обувка транспортного средства должна меняться, ведь гарантией безопасного движения по заснеженной и обледенелой дороге является зимняя резина. Однако необходимо еще ее правильно подобрать и установить на транспортное средство. Высококачественные шины для зимних условий гарантируют надежное сцепление с дорожным полотном, минимальный тормозной путь и обеспечивают отличную управляемость и устойчивость машины. Данные изделия выполняются из термостойкой и износостойкой резины, что позволяет их использовать в экстремальных условиях.

Износом Изнашивание Линейный износ -- Скорость изнашивания -- Различают Допустимым износом Предельный износ

Характеристика адгезионного и абразивного износа

Абразивный износ возникает при попадании между трущимися поверхностями твердых абразивных частиц: песка, продуктов износа, окислов различных материалов. Для этого вида характера высокая скорость изнашивания сопряженных поверхностей деталей, наличие на них рисок, неровностей, которые возникают при взаимном перемещении деталей, в результате чего микроскопические выступы вступают в контакт между собой и препятствуют движению. Адгезионный износ происходит в результате действия высоких локальных давлений, сваривания между собой шероховатостей поверхностей, последующей пластической деформации, возникающей при их относительном перемещении, разрушения локальных сцеплений шероховатостей, удаления или переноса металла. При абразивном износе частицы удаляются с поверхности в результате режущего или царапающего действия неровностей более твердой из контактирующих поверхностей или твердых частиц, задержавшихся между поверхностями. Когда одновременно возникают условия как для адгезионного, так и для абразивного износа и коррозии, эти процессы взаимодействуют между собой и происходит коррозионный износ.

Коррозионный износ и поверхностная усталость

Механическое изнашивание, усиливаемое явлением коррозии, называют коррозионно-механическим изнашиванием. При сочетании коррозионных воздействий различного характера с разными видами механического воздействия могут получиться и разные виды коррозионно-механического изнашивания. Коррозионное разрушение деталей проявляется в виде оксидных пленок, пятен и раковин.

Окислительное изнашивание. При окислительном изнашивании кислород воздуха, вступая во взаимодействие с металлом, образует на нем окисную плёнку, сильно влияющую на процессы трения и изнашивания.. Фреттинг - коррозионное изнашивание возникает у соприкасающихся тел при малых колебательных их перемещениях. Этот вид изнашивания имеет место на по­верхности шеек под подшипники поворотных цапф, в болтовых соединениях рам, кузовов и других деталях, работающих в коррозионных средахУсталость материала деталей - это процесс постепенного накопления по­вреждений под действием повторных знакопеременных напряжений в металле, приводящий к снижению долговечности, образованию трещин и разрушению дета­лей. Явление усталости материала возникает в таких деталях, как подшипники качения, рессоры, пружины и др.

Основные признаки предельного износа

Предельным износом детали называется такой износ, при котором дальнейшая нормальная работа данного сопряжения невозможна, так как может произойти авария. Основными признаками наступления предельного износа деталей являются стуки, затруднения запуска, перегрев двигателя, увеличенный расход топлива и масла, дымление из картера и снижение мощности. Технический критерий позволяет определять предельный износ деталей на основании наступления резкого форсированного изнашивания, резкого повышения интенсивности изнашивания и возникновения внезапных отказов.

Понятие о допустимом и предельном износах

Предельным износом детали называется такой износ, при котором дальнейшая нормальная работа данного сопряжения невозможна, так как может произойти авария.Допустимым износом детали называется такой износ, при котором данное сопряжение может нормально работать еще целый межремонтный срок.

Точность изделия. Конструкторские и производственные погрешности

Точность изделия – это степень соответствия изготовляемых изделий (деталей, узлов, машин,приборов) заранее установленным параметрам, задаваемым чертежом, техническими условиями,стандартами. Погрешность измерения -- оценка отклонения величины измеренного значения величины от её истинного значения. Погрешность измерения является характеристикой (мерой) точности измерения. Погрешность результата измерения -- это число, указывающее возможные границы неопределенности полученного значения измеряемой величины. Поскольку выяснить с абсолютной точностью истинное значение любой величины невозможно, то невозможно и указать величину отклонения измеренного значения от истинного.
Все производственные погрешности являются причиной погрешности технологического оснащения, оборудования, отклонения параметров используемых материалов и др. Погрешности разделяются на систематические и случайные. Систематические обусловлены неоднородностью сырья от партии к партии, погрешностью оборудования или оснащения, методическими погрешностями (метод сборки, метод регулировки, выбор средств измерения, неточность изготовления оснастки и инструмента), деформаций и износом оборудования, квазистатическими изменениями, температурными и другими воздействиями. Случайные погрешности обусловлены неоднородностью свойств материала в пределах партии, изменением свойств ЭРЭ, колебаниями технологических режимов, в т.ч. из-за динамических температурных воздействий, ошибками рабочего персонала.

Подготовка вагонов к ремонту

Вагоны, подлежащие ремонту, исключают из рабочего парка и направляют к месту ремонта. Подготовка вагонов к ремонту состоит из очистки, обмывки их, а также определения характера и объема ремонтных работ. По прибытии на вагоноремонтный завод вагоны принимают от заказчика работники бюро (отдела) по определению объема ремонта. В вагонном депо вагоны принимаются с базы отстоя, выделенным для этой цели бригадиром под руководством мастера депо. При приемке вагонов на заводе проверяют наличие, комплектность и техническое состояние его составных частей. На основании внешнего осмотра составляют приемо-сдаточный акт, в котором фиксируют недостающие, нетиповые и изношенные сверх допустимых норм детали и отмечают аварийные повреждения. Более тщательный осмотр всех сборочных единиц вагона, определение объема предстоящих работ, в том числе и дополнительных, не предусмотренных руководствами по ремонту, производят в процессе разборки и ремонта вагона. При этом составляют специализированные по сборочным единицам, комплектам вагонного оборудования и отдельным работам (электро- и газосварочные, окрасочные) ведомости ремонта. На выявленные дополнительные работы и на работы по модернизации вагонов составляется акт, который согласовывается с заказчиком.

Многостадийная очистка вагона важный элемент производственной культуры каждого вагоноремонтного предприятия. Она обеспечивает на производственных участках вагоноремонтных предприятий нормальные условия труда на уровне современных санитарно - гигиенических требований и создает положительный психофизиологический настрой. Без надлежащей очистки нельзя качественно осмотреть детали выявить повреждения или определить степень износа, установить возможность восстановления деталей или необходимость их замены. Очистка поверхности - это удаление вредных или нежелательных наслоений (загрязнений), различных по своей природе и свойствам. Устраняя коррозионные наслоения, она предотвращает дальнейшее развитие коррозии и создает условия для качественного восстановления защитных покрытий. Предохраняет лакокрасочные покрытия от преждевременного старения. Воссоздает эстетические и гигиенические качества поверхности.После очистки вагон подается на разборку. Объем разборочных работ зависит от вида ремонта вагона и устанавливается руководствами по ремонту и техническими условиями, указаниями и инструкциями. Ответственные части вагона, особенно те, от которых зависит безопасность движения поездов, демонтируют обязательно Их разбирают, тщательно осматривают и ремонтируют как при капитальном, так и при деповском ремонте. К таким частям относятся: тележки, колесные пары, буксовые комплексы, тормозные приборы., гасители колебании, автосцепное устройство, некоторое электрооборудование. Последовательность разборки и возможность параллельного ведения разборочных операций устанавливаются технологическим процессом. Отдельные сборочные единицы и детали допускается демонтировать на ремонтных позициях вагоносборочного производственного участка.Неразрушающий контроль заготовок , деталей и конструкций при изготовлении и эксплуатации машин и сооружений имеет большое значение для определения их качественного состояния и позволяет, кроме обнаружения различных дефектов, устанавливать структуру металла, толщину защитных покрытий и т. д. Неразрушающий контроль объектов с целью выявления дефектов называется дефектоскопией. Приборы для выявления дефектов (трещин, расслоений и т. д.) в материалах и изделиях методами неразрушающего контроля называются дефектоскопами.

Ремонт кузовов полувагонов

Сохранности кузовов полувагонов в эксплуатации являются интенсивное ведение погрузочно-разгрузочных работ с применением механизмов, конструктивно не соответствующих условиям их взаимодействия с подвижным составом, нарушения технологии грузовой работы, а также отклонения в эксплуатационной работе.

Капитальный ремонт кузовов полувагонов на ВРЗ производится на поточно-механизированных линиях за три этапа: на первом этапе производится предварительная разборка и обмывка вагона, на втором этапе правка и удаление негодных элементов и третья стадия - вагоносборочные работы. Весь основной объем правильных работ производится с помощью передвижных ремонтных машин.

Правку местных прогибов швеллера верхней обвязки свыше 10 мм производят со снятием усиления верхней обвязки.рещины или изломы верхней обвязки разрешается ремонтировать сваркой с последующим усилением этой зоны двумя наружными угловыми накладками. При замене негодных частей верхней обвязки допускается не более одного стыка в зоне между смежными стойками. При ремонте стоек допускается оставлять местные вмятины стоек кузова коробчатого сечения глубиной до 30 мм при отсутствии трещин. Обычно такие вмятины закрывают вставкой с обваркой по периметру.

Появляющиеся на корытообразног о сечения стойках одного из следующих повреждений - излома, трещины более 50 % сечения, коррозии более 30 % толщины или подреза полок более 20 мм при расположении поврежденного места на расстоянии менее 300 мм от верхней кромки нижней обвязки кузова, разрешается ремонтировать стойку путем вырезки дефектной зоны стойки на высоту не менее 300 мм от нижней обвязки с постановкой и приваркой новой части стойки. Сварной стыковой шов при этом усиливается накладкой толщиной б мм, приваренной по периметру. емонтировать таким методом две рядом стоящие дефектные стойки не разрешается - одна из стоек должна быть заменена новой.

При деформациях стоек суммарное уширение или сужение кузова в средней части полувагона допускается до 30 мм, а одной стены - до 15 мм. В сечении угловых стоек уширение или сужение допускается до 10 мм.

Металлическую обшивку , имеющую местные вмятины более 15 мм, выправляют. В случае наличия трещин в обшивке длиной до 100 мм, их устраняют сваркой без постановки усиливающей накладки. Трещины длиной более 100 мм ремонтируют сваркой с постановкой усиливающей накладки толщиной 4 мм с внутренней стороны кузова с обваркой ее по периметру. Накладка должна перекрывать трещину не менее, чем на 30 мм с каждой стороны.
В одном пролете между стойками разрешается ремонтировать не более двух трещин с расстоянием между ними не менее 1000 мм. При этом допускается ремонт двух трещин одной накладкой, площадь которой не должна превышать 0,3 м 3 .

При образовании пробоины в металлической обшивке кромки ее выправляют и устанавливают усиливающую накладку с внутренней стороны кузова, с обваркой ее по периметру с наружной стороны сплошным швом, а с внутренней стороны прерывистым сварным швом. Лучевые трещины от пробоины не допускаются и при ремонте обшивки рваные края пробоины с трещинами необходимо вырезать. В одном пролете между стойками разрешается устранять не более двух пробоин с суммарной площадью до 0,3 м 2 . При коррозионных повреждениях обшивки более 30 % толщины листа обшивку ремонтируют постановкой накладки толщиной 4 мм. Разрешается также смена части обшивки шириной до 400 мм на всю длину между смежными стойками или по всей длине вагона с расположением стыков на стойках.

Основными причинами недостаточности сохранности кузовов полувагонов

в эксплуатации являются интенсивное ведение погрузочно-разгрузочных работ с применением механизмов, конструктивно не соответствующих условиям их взаимодействия с подвижным составом, нарушения технологии грузовой работы, а также отклонения в эксплуатационной работе. Чтобы не допустить эти разрушения, регламентируются правила погрузки, согласно которым вес груза, одновременно сбрасываемого из ковша на одну крышку люка, не должен превышать 5 т. Допускается сброс груза до 7 т при условий предварительной подсыпки на крышки люков слоя мелкокускового груза толщиной не менее 300 мм.

Частными неисправностями крышек разгрузочных люков и торцовых дверей полувагонов являются: выпуклость, прогибы, пробоины и трещины, а также износ их запорных механизмов. Выпуклость и прогиб крышек люков более 25 мм устраняют правкой на прессах. Толщина металла крышки люка в местах наложения сварных швов должна быть не менее 4 мм. При деповском и текущем ремонтах вагонов в крыщках люков разрешается производить без снятия с полувагона заварку дефектов в сварных швах, заварку не более двух трещин длиной до 100 мм. Изношенные детали запорного механизма восстанавливают наплавкой. Для устранения местных зазоров между крышкой люка и плоскостью её прилегания производят правку соответствующего места или приваривают не более двух планок общей длины до 12 мм на горизонтальные полки запорных угольников.

Ремонт котлов цистерн

До подачи в ремонт котлы цистерн должны быть пропарены, про­мыты. очищены изнутри и снаружи, а также дегазированы и прове­рены на взрывобезопасность. Подготовка специализированных цистерн к ремонту выполняется предприятиями, их эксплуатирующими, а цистерны для нефтепродук­тов-пунктами подготовки к наливу.

При всех видах ремонта котлов четырехосных цистерн разрешает­ся заварка трещин независимо от места их образования в количестве не более одной на 1 м 2 , а также трещин в сварных соединениях продольных и кольцевых листов. Если трещина уходит под фасонную лапу, то ее заварка производится при срезанной фа­сонной лапе. Трещины, переходящие с колпака на котел цистерны, ремонтируют заваркой после eё разделки с двух сторон и после паления сварного шва соединения колпака на расстоянии 50 мм в обе стороны от трещины. Пробоины ремонтируют путем вырезки поврежденного участка и постановки вставки круглой формы диаметром 15 см, а при боль­ших размерах пробоин допускается постановка эллиптической или прямоугольной вставки. Толщина металла вставки должна соответ­ствовать толщине котла в месте ремонта.

Оставшуюся толщину металла котла определяют ультразву­ковыми толщиномерами типов КВАРЦ-15 и УТ-93П. Участки, пора­жённые коррозией на глубину 50% и более от номинальной толщины, а в броневом листе в местах опор - более 30%, удаляют и ремонтируют вваркой части днища или продольного листа. При небольшой площади пораженного коррозией участка разрешается производить ремонт постановкой двух вставок на обечайках площадью по 1,5 м 2 , а также постановкой вставок общей площадью до м 2 на каждом днище котла. Трещины в котлах восьмиосных цистерн длиной до 500 мм можно заваривать без постановки усиливающих накладок. Если величина дефектов на обечайках и днищах превышает допускаемые размеры, неисправные элементы заменяют.

В шпангоутах допускается заварка трещин с постановкой усили­вающих накладок толщиной 8-10 мм, перекрывающих трещину не менее чем на 100 мм. Сливные приборы и предохранительные клапаны разбирают, осмат­ривают и заменяют неисправные детали, а после сборки испытывают на соответствующее давление. При капитальном ремонте цистерн все ре­зиновые прокладки сливных приборов заменяют на новые.

При ремонте стяжных хомутов разрешается участки пояса, имею­щие трещины или пораженные коррозией, ремонтировать вваркой вставок длиной не менее 200 мм, а также приваривать к поясу болт, имеющий прямоугольное сечение в месте приварки. Выявляют и устраняют все неисправности в опорах котлов, в по­мостах, лестницах, крышке колпака и других узлах. Сварные швы котла, стяжные хомуты, винт штанги сливного при­бора и крепление фасонной лапы к котлу при плановых видах ремон­та подлежат неразрушающему контролю.

Отремонтированные котлы испытывают на герметичность: после деповского ремонта - воздухом под давлением 0,05 МПа (0,5 кгс/см 2) с обмыванием всех мест, где может образоваться течь; после капитального ремонта - водой под давлением 0,2 МПа

(2 кгс/см 2). Падение давления воздуха или течь жидкости не до­пускается. Испытание проводят в течение 15 мин. Для проверки исправности сливного прибора цистерны в течение 10 мин нахо­дятся под давлением с открытой нижней частью (заглушкой) слив­ного прибора и 5 мин - с частично открытым клапаном при зак­рытой заглушке. Котлы цистерн после ремонта сваркой подлежат только гидравли­ческому испытанию.

Из каких материалов:

Надрессорная балка КВЗ-ЦНИИ изготавливается из материала Ст 3сп;

Подпятник Ст 3сп;

Гидравлический гаситель: шток-Ст5, головка штока-Ст5, болт-Ст 3 сп; Шпинтон-Ст 25Л;

Боковая рама-Ст 20ГЛ;

Надрессорная балка 18-100 Ст 20 ГФЛ;

Скользуны из Ст 3;

Фрикционная планка Ст 25Л;

Букса(Ст 15Л,20Л, 25Л): Крепит крышка-Ст 25Л;

Корпус атосцепки(Ст 15Л, 20ГЛ, 20ГФЛ):Предохранитель Ст 5и Ст ПЗФЛ, Подъемник (Ст 15Л, 20Л, 20ГФЛ), валик подъемника(Ст 20ГФЛ, 20ГЛ)

Понятие износа, главные виды износа

Износом называется процесс постепенного изменения размеров поверхности детали при трении, т.е.разница между первоначальным и конечным состоянием ее поверхности. Изнашивание -- процесс постепенного изменения размеров, тела при трении, проявляющийся в отделении с поверхности трения материала и (или) его остаточной деформации.Линейный износ -- износ, определяемый по уменьшению размера по нормали к поверхности трения.Скорость изнашивания -- отношение величин износа ко времени, в течение которого он возник. Различают следующие виды износа в зависимости от условий трения: механический – абразивный, гидроабразивный, газоабразивный, усталостный, эрозионный, кавитационный, молекулярно – механический; коррозионно – механический – окислительный, окислительно – механический.Допустимым износом называется износ, при котором сопряженные детали или одна из них еще могут нормально проработать до следующего ремонта. Предельный износ - при котором дальнейшая работа может привести к поломке детали.

Маховик автомобиля является важнейшей частью двигателя. На него возлагается много задач, которые он безупречно выполняет до поры до времени. Ничто не вечно, и деталь эта тоже имеет свой ресурс. Узнаем, каков допустимый износ маховика.

Про маховик и сцепление

ВНИМАНИЕ! Найден совершенно простой способ сократить расход топлива! Не верите? Автомеханик с 15-летним стажем тоже не верил, пока не попробовал. А теперь он экономит на бензине 35 000 рублей в год!

Как известно, исправный чугунный маховик гарантирует нормальное функционирование ДВС. Также элемент предназначен, как оплот муфты. И допустимые значения износа элемента должны вычисляться вкупе с другими элементами сцепления.

По этой причине, если мы говорим о маховике, то будем иметь в виду всю систему сцепления. Очевидно, что деталь эта непосредственно связана со сцеплением, является его опорой.

Рассмотрим функционирование и расположение элементов сцепления более подробно.

• По всей внешней границе маховика надет бывает металлический обруч, зубья которого входят в сцеп с деталью стартера при заводе мотора. Обруч бывает стальной, прочный. Для повышения прочностных свойств, венец подвергается закалке высоким напряжением. Надевается изначально на балансир кривошипного вала после предшествующего и равномерного прогрева до температуры 180 градусов.
• Сфера маховика, соприкасаемая с диском сцепления, подвергается большой нагрузке. Фиксируется деталь болтами на оконечность кривошипного вала, а болты обязательно контрятся особой шайбой, чтобы крепежи выдерживали такую нагрузку.

Внимание. Маховики должны проходить обязательный процесс статической балансировки (при этом дисбаланс не должен превышать более 0,1 Нм).

Важные моменты:

• маховик также регулируется после посадки на кривошипный вал в сборе;
• в процессе эксплуатации большей частью истиранию подвергается обратная плоскость маховика, которая соприкасается непосредственно с диском сцепления;
• наиболее чаще изнашивается металлический обруч-венец.

Если изнашивается задняя плоскость маховика, то она перешлифовывается на станке с соблюдением основных правил. Если изнашивается венец, то он подлежит замене. Осуществляется замена обруча так: венец выбивается с детали.

В некоторых случаях, если венец сидит очень крепко, следует сделать так. Просверлить в основании обруча несколько отверстий так, чтобы обруч раскололся. При этом надо постараться не повредить чугунный материал самого маховика.

Новый обруч устанавливается либо «на холодную», либо «на горячую». Оба способа имеют как свои плюсы, так и минусы. Поставленный «на холодную» венец прослужит гораздо дольше, однако такая установка бывает сложна. И напротив, гораздо легче поставить венец «на горячую», но делать это нужно с большой внимательностью, иначе прогрев будет неравномерный.

Итак, вот как расположен маховик и элементы сцепления на схеме (речь об однодисковом сцеплении):

• рычаг педали сцепления;
• вал, передающий энергию нажатия;
• вилка выключения муфты;
• нажимной диск;
• ведомый диск;
• демпферная система, состоящая из пружин ведущего диска;
• выжимной рычаг;
• подшипник упорного типа;
• феродо или накладки;
• первичный вал КПП.

Таблица заводских допустимых размеров и зазоров основных деталей муфты

Обозначение и наименование сопряженных деталей	Номинальный размер и допуск, мм	Зазор, мм	Предел допустимого износа, мм
2141-1701030 - первичный вал коробки передач	1,595+0,046+0,029 (высота зуба вала)	0,02 - 0,132	0,3
2141-1601142 - ступица ведомого диска	1,661+0,066+0,033 (впадина ступицы)
2141-1601036-10 - направляющая втулка	31-0,080-0,180(диаметр)	0,08 - 0,219	0,4
2141-1602055 - валик педалей	20-0,033 (диаметр)
2141-1601242 - вал выключения сцепления	20-0,033 (диаметр)	0,04 - 0,325	0,6
2141-1601222 - втулка вала большая	3,48-0,12 (толщина стенки)

Признаки износа маховика

Главным признаком износа детали является поддергивание педали сцепления при нажатии. «Рывки» машины – первый признак того, что с маховиком или сцеплением что-либо не в порядке.

Еще одним явным признаком износа являются видимые внешние повреждения. Но увидеть их без разбора машины невозможно. По этой причине опытные водители советуют: если проводится ремонт автомобиля, снимается коробка, обязательно проверьте состояние маховика и сцепления.

Второстепенными признаками износа принято считать затрудненное переключение скоростей, пробуксовку автомашины, резкий или чересчур медленный старт и т.п.

От признаков износа маховика отличаются признаки износа сцепления. В этом случае, если диск сцепления отжил свой ресурс, в салоне автомобиля и под капотом будет явно ощутим запах гари.

Еще одним признаком износа диска является неполное задействование механизма. Решением проблемы в этом случае станет замена детали или прокладки. Если этого не сделать вовремя, в дальнейшем владельца ждет капитальный и дорогостоящий ремонт.

Современные автомобили часто оснащаются не стандартными механическими коробками, а роботами. На таких КПП о необходимости ремонта сцепления будет свидетельствовать неожиданное включение защитной системы.

Также на роботе признаком выхода из строя сцепления является затрудненное переключение скоростей.

Как проводится проверка

Если работа маховика или диска сцепления попадает под сомнение, надо провести следующие диагностические приемы:

• диагностировать состояние плоскости маховика (зеркала) на наличие задиров, царапин или других следов износа;
• осуществить проверку на биение – оно не должно превосходить две десятые миллиметра (в случае повышенного биения принимаются неотложные меры, иначе произойдет износ ведомого диска, будут наблюдаться рывки и дерганья в процессе задействования сцепления);
• диагностируется искореживание диска муфты (НДС) и маховика (если наблюдается коробление, то оно устраняется путем шлифования).

Примечание. Самая малая дозволенная толщина НДС обязана быть не менее 20-21 мм. Тоньше этого диск быть не должен, иначе происходит ухудшение работы демпферной системы сцепления.

Вот еще, что следует проверить:

• диагностировать зеркало НДС на гладкость (при этом допустима вогнутость не более 0.08 мм, а выпуклости вообще быть не должно);
• проверяется чистота зеркала (должна быть не ниже 1.6 мкм);
• тщательно диагностировать первый вальный подшипник (не допускается никаких заеданий);
• отдельно проверять фрикционные накладки, которые обязательно надо менять при появлении на них трещин или значительном износе материала (головки фиксаторных заклепок не должны утопать относительно рабочей поверхности материала более 0.2 мм).

Зная допустимый износ маховика и элементов муфты, удастся предостеречь основные проблемы и сложности, несущие кардинальный характер.

Предельно допустимые износы и методы измерения износа деталей погрузочных машин

Предельно допустимые износы. Постепенное изнашивание деталей машин приводит к изменению их геометрических размеров или накоплению усталостных повреждений. В сопряжениях деталей происходит увеличение зазоров, вызывающее ухудшение работы отдельных узлов и агрегатов или машины в целом.

По мере роста износа работа машины становится менее на­дежной, снижаются технико-экономические показатели ее использования. В одних случаях повышение износа сверх опре­деленного значения вызывает существенное понижение прочности или жесткости деталей, в других обусловливает появление не­допустимых динамических нагрузок.

Правильное установление предельно допустимых износов дета­лей машин имеет большое значение. Обычно детали машин, до­стигшие предельно допустимых значений износов, должны за­меняться новыми или продолжать эксплуатироваться только после ремонта. Поэтому если предельно допустимый износ выбран с большим запасом, то детали машин будут выключаться из экс­плуатации с недоиспользованным ресурсом работоспособности, что связано с дополнительными эксплуатационными затратами. Если предельно допустимые износы занижены, то будут наблю­даться остановки машин в процессе эксплуатации для замены или ремонта деталей, ресурс которых исчерпан.

Под предельно допустимыми износами понимаются такие вели­чины, после достижения которых эксплуатация машин становится экономически невыгодной и технически нецелесообразной без замены или восстановления изношенных деталей. Как правило, при увеличении износа детали сверх предельно допустимого значения характер процесса изнашивания изменяется и становится форсированным. До точки В скорость изнашивания детали была относительно постоянная, однако на участке она резко увеличивается и может привести к аварии. Предельно допустимая величина износа детали обязательно должна нахо­диться в границах участка нормальной работы II.

При назначении предельно допустимых износов большинства деталей погрузочно-разгрузочных машин следует принимать во внимание один из следующих показателей: безопасность труда, технический, экономический.

Предельно допустимый износ деталей, удовлетворяющий тре­бованиям обеспечения безопасной эксплуатации машин, выби­рается с таким расчетом, чтобы его превышение не приводило сразу к аварии, т. е. предусматривается определенный запас прочности в зависимости от ответственности деталей. Независимо от запаса прочности эксплуатация машин с износом деталей, пре­вышающих! установленные предельно допустимые значения, должна быть исключена. При обосновании предельно допустимого износа по показателю безопасности труда каждая ответственная деталь погрузочно- разгрузочной машины должна быть про­верена по условиям прочности исходя из того, что при достижении предельно до­пустимого износа необходимо обеспечивать нормальную работоспособность машины при номинальных режимах нагружения. Если расчетное значение предельно до­пустимого износа окажется ниже устано­вленного по другим соображениям, то за норму принимается это расчетное зна­чение. Для примера рассмотрим порядок установления предельно допустимого из­носа шестерни.

Рис. 7. Зуб шестерни

Задаваясь различными значениями; можно определить допустимый износ зуба шестерни для любых сечений зуба по высоте.

Техническими показателями при выборе предельно допусти­мых износов руководствуются в тех случаях, если срок службы деталей ограничивается наступлением форсированного их изна­шивания. Передвижений крана, и др. Ограничение срока службы деталей в этом случае производится вследствие изменения характера изнашивания или нарушения нормального функционирования узла или агрегата.

Согласно гидродинамической теории смазки жидкостное трение имеет место в подшипниках скольжения только при строго опре­деленной величине зазора между вкладышем и валом. Отклонение частоты вращения вала от определенного значения и изменение износа нарушают условия создания масляного клина, способствуя развитию естественного процесса изнашивания. По мере роста зазора в сопряжении и достижении предельно допустимого износа процесс изнашивания становится форсированным. Этим моментом ограничивается срок службы сопряжения.

Экономический показатель оценки предельно допустимого износа применяется для определения степени износа узла или агрегатов, снижающего эффективность использования машины в целом. В результате изнашивания деталей машины ухудшаются ее экономические показатели до таких значений, ниже которых дальнейшая ее эксплуатация нерациональна. Ограничение вре­мени использования машины с учетом понижения ее эффективности служит основанием для установления предельно допустимых износов.

Обычно экономический показатель применяют для установле­ния предельных износов деталей в сопряжениях, управляющих энергетическими процессами (механизмы топливной аппаратуры, газораспределительный механизм, цилиндропоршневая группа и др.). Нарушение нормальной работы деталей этих механизмов вызывает ухудшение технико-экономических параметров функ­ционирования всей машины.

Методы измерения износа. Для получения количественной оценки степени износа деталей или сопряжений погрузочно- разгрузочных машин могут быть использованы различные методы.Выбор того или иного метода измерения износа зависит от кон­структивных особенностей деталей, задач и целей, для которых производится оценка износа, необходимой точности и достовер­ности результатов замера, класса шероховатости и точности обра­ботки поверхностей трения. При измерениях важное значение имеет возможность периодической остановки машины и доступ­ность выполнения замеров без трудоемких сборочно-разборочных и регулировочных работ.

Обычно износ деталей измеряют в реальных условиях эксплу­атации машин или в лабораторных условиях. В лабораторных условиях используются методы, позволяющие наиболее точно с наименьшими погрешностями измерить линейный износ кон­кретной детали за строго нормированный период эксплуатации или за время выполнения установленного объема работы.

Наиболее широкое распространение получили следующие ме­тоды измерения износа: интегральный, суммарный, микрометража, по глубине вырезанных лунок и профилографирования.

Интегральный метод измерения износа заключается в про­верке определенных показателей работы отдельных узлов или агрегатов машины, изменяющихся в результате изнашивания. При выполнении измерений периодически контролируются показатели, которые характеризуют так называемые «служебные свойства» узлов и агрегатов.

При использовании интегрального метода, например для определения износа деталей цилиндропоршневой группы двига­теля внутреннего сгорания, определяется общее снижение ком­прессии в цилиндрах по сравнению с компрессией новых двига­телей. По падению компрессии оценивается количество газов, попадающих в картер двигателя, а также с учетом давления газов в картере дается заключение об износе цилиндров и поршней. Износ маслосъемных колец и стенок цилиндров можно установить на основании повышенного расхода масла из картера двигателя, так как при наличии увеличенного зазора между кольцами и стенками цилиндров не обеспечивается нормальный возврат масла в картер и происходит его пригорание.

Недостатком интегрального метода является необходимость использования косвенных показателей, которые в целом дают представление о степени пригодности узла или агрегата выполнять служебные функции, но не позволяют получить достаточно точную информацию о величине линейного износа поверхностей трения отдельных деталей.

Метод измерения суммарного износа имеет несколько разно­видностей, позволяющих оценить общий износ детали, сопряже­ния, узла или агрегата машины. При этом методе можно использо­вать определение массы деталей, количества металлических частиц в смазочном материале или применение радиоактивных элементов.

При взвешивании деталей определяется масса изнашиваю­щихся деталей до постановки на машину или на испытательный стенд и после определенного периода использования или нагружения. Потеря массы детали характеризует степень износа. По известной площади поверхности трения потеря массы детали мо­жет быть пересчитана в средние линейные величины. Дан­ный метод обычно используется при определении износа деталей типа поршневых колец, пальцев и др., изнашивание поверхности трения которых происходит наиболее равно­мерно.

Применение метода, основанного на оценке количества метал­лических частиц в смазке, состоит в получении химического анализа состава пробы отработанного масла, содержащей про­дукты изнашивания. В зависимости от наличия металлического порошка в масле делают вывод об износе поверхностей трения деталей. Указанным методом измеряют износ деталей двигателей внутреннего сгорания, а также деталей узлов и агрегатов, .имеющих закрытые масляные ванны (редукторы, подшипники и пр.).

Для измерения износа с помощью радиоактивных элементов необходимо эти элементы добавить в металл при отливке детали или поместить в специальное отверстие готовой детали, засверлен­ное на поверхности трения. В процессе изнашивания продукты распада радиоактивных элементов вместе с частицами металла попадают в масло. При анализе пробы «загрязненного» масла устанавливают количество этих продуктов и определяют степень износа деталей.

Метод микрометража состоит в измерении размеров деталей до постановки их в работу и после изнашивания. Этот метод с использованием микрометров, индикаторных приборов, а также приборов с показаниями датчиков получил наиболее широкое распространение в практике эксплуатации машин.

Метод по глубине вырезанных лунок применяется для измере­ния местного линейного износа, оцениваемого по уменьшению длины лунки, нанесенной искусственным способом на поверхность трения. Этот метод используется для измерения износа на плоских, цилиндрических вогнутых и цилиндрических выпуклых поверх­ностях трения.

Лунку вырезают специальным алмазным резцом (рис. 8, а), представляющим правильную трехгранную призму с углом при вершине между высотой и гранью 65 ± 1°. Радиус вращения резца строго фиксирован и составляет 11 ±0,1 мм. Алмазный резец вращается вокруг оси хх относительно поверхности трения де­тали. В результате вращения резца на детали вырезается лунка длиной EF (глубина лунки обычно не превышает 0,15 мм при длине до 3 мм). Затем деталь с вырезанной лункой устанавливают на свое место в машине и производится обычная или опытная ее эксплуатация.

Рис. 8. Схемы вырезания лунки (а) и измерения износа по ее глубине (б)

По специальным таблицам можно определять глубину лунки по значениям ее длины, измеренным с помощью микроскопа.

Метод профилографирования основан на двукратном измере­нии шероховатости поверхности трения новой неизношенной де­тали и этой же поверхности после выполнения определенной на­работки. До постановки детали на испытание с помощью специ­ального профилографа с поверхности трения снимается профило- грамма, на которой отражаются, помимо обычной шероховатости, контрольные риски и царапины. Если характерных рисок и цара­пин нет, то их наносят режущим инструментом.

После достижения деталью какой-то величины износа с одной и той же поверхности снимают повторную профилограмму. По уменьшению глубины контрольных рисок и царапин судят о вели­чине линейного износа поверхности трения детали.

К атегория: - Эксплуатация и ремонт погрузочночных машин

Лекция 4.

Предельные и допускаемые износы деталей

И механизмов машин.

Определение предельно-допустимых износов аналитическим и графическим методами.

Предельные износы основных базовых деталей и деталей механизмов передач.

Общие понятия и определения. Критерии предельного износа.

Предельный износ - износ, соответствующий предельному состоянию изнашиваемого изделия или его составной части.

Предельное состояние изделия - состояние изделия, при котором его дальнейшее применение по назначению недопустимо или нецелесообразно, либо восстановление его исправного или работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.

Допускаемый износ - максимальный износ элемента (сопряжения) изделия, при котором возможно его безопасное использование в течение последующего ремонтного цикла.

Допустимый износ - износ, при котором изделие соответствует нормативным требованиям безопасности.

Скорость изнашивания - отношение величины износа к интервалу времени, в течение которого он возник.

Интенсивность изнашивания - отношение величины износа к обусловленному пути, на котором происходило изнашивание, или объему выполненной работы.

Предельный износ по параметрам безопасности должен устанавливаться для деталей или их сопряжений, подверженных износу при регламентированных в нормативной документации условиях эксплуатации и связанных непосредственно или функционально с параметрами или характеристиками безопасности изделий. Предельный износ по параметрам безопасности должен быть установлен в государственных стандартах и (или) конструкторских документах на размеры или сопряжения элементов изделия. В нормативной и (или) технической документации должны быть указаны мероприятия или действия, которые должны осуществлять эксплуатирующие или ремонтные организации при достижении предельных износов, а также методы и способы их определения. Значения предельного износа, являющиеся параметрами безопасности изделия, должны быть доведены до сведения потребителя и указаны в сопровождающей изделие документации.

В зависимости от вида и функционального назначения изделия за критерии предельного износа принимают:

Начало резкого возрастания интенсивности изнашивания элементов машин, связанных с безопасностью;

Самовыключение или самовключение изделия (например, из-за износа торцевой поверхности зубчатых колес коробок передач);

Предельно допустимое снижение прочности изнашиваемой детали (например, износ и обрыв проволок канатов грузоподъемных устройств, из-за изнашивания толщины зуба у основания зубчатого устройства);

Выходящее за пределы допустимого влияние износа отдельных деталей сопряжения на параметр безопасности изделия;

Износ элементов зубчатых, цепных и других передач, крепежных элементов, вызывающих шум и вибрацию на месте оператора;

Возникновение триботехнических отказов, связанное с уменьшением силы трения до уровня ниже допустимого, заедание, заклинивание механизмов (например, износ по толщине накладок фрикционных тормозов и муфт, приводящий к уменьшению силы трения, а, следовательно, и силы удерживания грузов или машины на уклонах и т.п.);

Нарушение кинематического взаимодействия деталей (например, чрезмерное увеличение динамических нагрузок на элемент или группу элементов вследствие износа подшипников и перекоса валов);

Изменение или невозможность выполнения изделием заданных приводящих к нарушению безопасности (например, схождение цепи со звездочки вследствие износа шарниров и вытяжка).

При установлении критериев предельного износа конкретного изделия следует учитывать следующее:

В результате износа может происходить скачкообразное изменение состояния изделия, приводящее его в опасное состояние для человека или окружающей среды (заклинивание механизма, поломка деталей и т.п.);

В процессе изнашивания имеется зона интенсивного возрастания износа, приводящего к росту вибраций, шума, выделению загрязняющих веществ;

Процесс износа за время эксплуатации не имеет экстремальных зон; опасные воздействия изнашивания проявляются после достижения предельного износа.

При установлении предельного износа составных частей изделия следует учитывать влияние изнашиваемого элемента:

на работоспособность самого элемента;

на параметр безопасности изделия в целом;

на работоспособное состояние других элементов, влияющих на параметр безопасности изделия.

Для деталей с поверхностным упрочнением предельный износ не должен превышать глубины упрочненного слоя.

Интенсивность нарастания износа деталей и изменение зазоров подвижных сопряжений в зависимости от продолжительности работы происходят с определенной закономерностью. Почти для всех деталей, подверженных изнашиванию, закон нарастания износа имеет вид кривой, представленной на рисунке 13. Типовая кривая износа, несет три явно выраженных участка.

Износ на участке I кривой ОА 1 характеризуется быстрым нарастанием износа ОК за сравнительно малый период работы ОА . Он выражает начальную работу сопряжения - период приработки деталей. Износ и степень интенсивности изнашивания в этот период во многом зависят от качества поверхности деталей, условий смазки и нагрузки. С увеличением шероховатости рабочей поверхности, а также с увеличением нагрузки в начальный период работы износ деталей значительно повышается. Участок II кривой А 1 В 1 , наибольший по протяженности, характеризует нормальную работу детали или сопряжения. За время нормальной эксплуатации АВ износ деталей нарастает постепенно, часто с небольшой равномерной интенсивностью, и увеличивается на небольшое значение КК 1 . Износ на этом участке носит название естественного износа. Его значение во многом зависит от условий эксплуатации, а также от своевременности и качества проводимого технического обслуживания. Участок Ш за точкой B 1 характеризуется интенсивным нарастанием износа деталей и резким увеличением зазоров в сопряжениях. Работа сопряжений с износами деталей, превышающими значение ОК 1 , как правило, сопровождается нарушением условий смазки, перегревом деталей, появлением шумов и стуков и часто заканчивается аварийным разрушением. Такие износы называют предельными. Детали с предельными износами требуется восстановить или заменить.

Зная закономерность (кривую) нарастания износа детали или увеличение зазора сопряжения, можно легко определить предельные и допускаемые износы деталей или зазоры сопряжения. Например, при измерении размера детали во время ремонта износ ее оказался равным ОМ Отложив это значение на оси ординат, из точки М проводят прямую, параллельную оси абсцисс, до пересечения с кривой износа в точке Б 1 , и опускают перпендикуляр на ось абсцисс. Если отрезок времени БВ равен или больше межремонтного периода, то такой износ считают допускаемым.

При допускаемом износе данное сопряжение может нормально работать еще целый межремонтный срок. Значение допускаемого износа всегда будет расположено на участке А 1 В 1 , кривой износа.

В случае наступления предельного износа дальнейшая нормальная работа данного сопряжения в течение очередного межремонтного периода невозможна, иначе произойдет авария. Значение предельного износа также расположено на участке А 1 В 1 , кривой износа вблизи точки В 1 .