Антиплагиат (1191853), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Значительныйобъем среди различных видов строительных работ занимают земляные работы,связанные с разработкой грунтов. Разнообразие методов разработки грунтовопределяется их типом, климатическими условиями и технологиейпроизводства работ.Большая площадь России (более 70 %) занята вечномерзлыми грунтами либогрунтами сезонного промерзания. Приблизительно 25 % от общего объемаземляных работ приходится на разработку мерзлых грунтов.
Работыпромышленного, гражданского и дорожного строительства ведутся не только влетнее, но и в зимнее время. Это может быть связано со сроками строительстваили ввиду высокой заболоченности местности. 50 Помимо мерзлых грунтов сильноабразивное влияние при разработке оказывает скальный грунт, с включениямипревосходящими по прочности стали, из которых изготавливают зубья ковшей,рыхлителей, ножей отвального оборудования, закаленной на аустенит иимеющей уникальное сочетание износостойкости и вязкости. 29Поэтому повышение износостойкости и срока службы машин весьма важнаязадача науки и производства, особенно в современных условиях, когда 54предприятия для сохранения высокой конкурентоспособности вынужденыиспользовать высокопроизводительное оборудование, но при этом, как правило,очень дорогое при покупке нового или замене быстроизнашивающихся частей.Повышение износостойкости и срока службы машин может быть достигнутоодним из следующих методов: рациональным конструированием,соответствующим выбором материала, термической или химико-термическойобработкой, и износостойкой наплавкой.
54При этом очень широко используется ручная дуговая сварка и наплавка,которая, несмотря на ряд недостатков, является универсальной и мобильной; даетвозможность восстанавливать изделия с трещинами незначительной 41протяженности, расположенных в труднодоступных местах; наплавлять малыеплощади износов и т.д.
41Наплавочные электроды в Дальневосточном регионе производятся ограниченноили завозятся из центральных областей страны, так же, как и сырье для ихизготовления, что в сложившейся экономической ситуации делает электродывесьма дорогими.В настоящий момент существует несколько альтернативных решений этойзадачи: продолжать завозить электроды, делать их из привозного сырья илиналадить производство на базе местного сырья. В данной работе делается попыткаразработки электрода общего назначения с покрытием из местного минеральногосырья.1 ОБЗОР И АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ1.1 Обзор неисправностей элементов рабочих органов землеройных машинв процессе эксплуатацииПрирода износа инструмента землеройных машин.Рабочие органы землеройных машин служат для отделения грунта отмассива, смещения его к месту отвала или к месту погрузки в транспортноесредство.
Все работы, которые выполняют рабочие органы землеройных машин,можно разделить на 3 вида: подготовительные, основные, отделочные.Подготовительные работы включают снятие поверхностного слоя грунта спомощью отвалов или инструментов ковшового типа. Основные работызаключаются в разработке карьеров, выемок, котлованов, траншей. Такиеработы выполняются одно- и многоковшовыми экскаваторами и инструментамиземлеройно-транспортных машин, таких как бульдозеры, скреперы, грейдерыэлеваторы и т. д. К отделочным работам относят разного рода планировкинасыпей, каналов, нарезку кюветов.
Все планировочные операции выполняютсярабочими органами автогрейдеров, одно- и многоковшовых планировщиков.Промышленность выпускает достаточно много видов отвалов, ковшей идругих рабочих органов дорожных машин, поскольку материалы и конструкцииинструментов подбираются при эксплуатации в соответствии с физикомеханическими свойствами пород и грунтов, с которыми приходится работать.Основными минералами, определяющими свойства грунта, являются полевойшпат, слюда, кварц и другие. Кварц (SiO2), главный минерал в составе песков исуглинков, имеет твёрдость по Бринеллю 800-1200 кг/мм2, в то время кактвёрдость металла, из которого изготовлены землеройные органы, во многихслучаях не превышает 350-400 кг/мм2.Естественно, учитывая такую разницу в твёрдости, зубья, передние стенкиковшей, ножи бульдозеров и автогрейдеров и другие детали рабочих органовподвергаются интенсивному изнашиванию.
Скорость износа оцениваетсяпримерно в 5-400 мкм/ч. Для более наглядного представления скоростиизнашивания заметим только, что толщина человеческого волоса, в среднем,составляет 40 мкм.Основная масса землеройных машин использует при работе принцип резаниягрунта. Главная нагрузка на рабочие органы и машину в целом возникает врезультате действия сил комплексного сопротивления копанию, причёмосновную часть силы копания составляет сила резания. Например, при работебульдозера 60-85% силы копания приходится на силу резания, работающийэкскаватор расходует вообще 74% от затраченных сил копания на силы резания.Если рассмотреть процесс резания несколько подробнее, то он выглядитследующим образом: в первую очередь, возникает контакт и вдавливание клинарабочего инструмента в грунт. После внедрения твёрдосплавного клина в местеконтакта образуется слой, называемый «ядро уплотнения».
По мере нарастанияусилия резания происходит скол крупного куска грунта. В этот момент ранеетяжело нагруженный клин резко освобождается от нагрузки, но тут жеударяется о следующий массив грунта. В результате, такой процесс можноохарактеризовать как чередование пиков ударной нагрузки с периодамистатического нагружения. В процессе резания имеют место и ударыинструмента с проскальзыванием, хотя этот процесс больше характерен приразработках кусковых пород.Открытая разработка является наиболее эффективным способом добычиполезных ископаемых. Важнейшим звеном технологической цепи открытойдобычи является процесс экскавации, бесперебойность которого во многомопределяется долговечностью сменных зубьев ковшей карьерных экскаваторов,испытывающих непосредственное взаимодействие с породой.
При экскавациивзорванного массива особо крепких и абразивных пород работают вэкстремальных условиях абразивного изнашивания (большое количествоблагоприятно ориентированных режущих кромок на поверхности фрагментоввзорванной породы, доминирующая роль микрорезания металла, интенсивные 29ударные нагрузки и т.п.), что вызывает их быстрый выход из строя. Приразработке забоя неокисленных железистых кварцитов срок службы комплектазубьев ковшей карьерных экскаваторов с общей массой 1т составляет 2+ 3суток, причем масса изношенного металла относительно общей массы зубьевне превышает 15%. Повышение их долговечности дает существенныйэкономический эффект. 29Рисунок 1 – Карьерный экскаватор Terex RH400Зубья ковшей карьерных экскаваторов являются определяющим изделиемпредставителем целой группы деталей, изготовляемых из стали 110Г13Л (сталиГадфильда).
С 29 момента создания (1882 г.) эта сталь не находит себе достойныхзаменителей при изготовлении цельнолитых деталей, работающих вэкстремальных условиях абразивного изнашивания с ударными нагрузками.Применительно к зубьям ковшей карьерных экскаваторов конструкция иматериал износостойких участков помимо прямого назначения должныобеспечивать приемлемый уровень несущей способности зубьев ковшейкарьерных экскаваторов в целом, соответствие их объема объемуизнашиваемого в процессе эксплуатации металла и максимальноеприближение к выполнению условия самозатачивания. 29Ещё одним видом износа ножа режущего инструмента является затупление,также существенно повышающее сопротивление резанию грунта. Известно, при 7достижении предельного износа зубьев ковшей одноковшовых экскаваторовсопротивление 7 резанию возрастает до 230%.Кромки инструмента затупляются и становятся закругленными.
Образуютсявмятины и глубокие царапины на поверхностях, которые находятся в контакте сгрунтом, а также пробоины днища ковша и разрывы боковых поверхностей,приводящие к полной остановке производимых работ.Рисунок 2 – Поврежденная нижняя поверхность ковша карьерного экскаватора.Наиболее сильному износу под воздействием абразивных частицподвергается днище ковша.
Причем необходимо отметить, что самое сильноевлияние заметно в нижней части края днища. Ведь именно в этом местенаблюдается такое явление как «зависание» выгружаемого грунта, то естьпроисходит накапливание истирающих частиц, которые затем, под воздействиемсилы тяжести обрушиваются вниз.Рисунок 3 – Изношенный ковш гусеничного экскаватора Hyundai 220Боковые стенки ковша экскаватора терпят сильное скользящее воздействие,вследствие чего металл разогревается и теряет свои свойства. Также ихповерхность царапается частицами кварца.Рисунок 4 – Скол ковша.Между зубьями ковша металл претерпевает сильную деформацию от ударов отвердые фрагменты (осколки породы, корни, арматура и пр.)Рисунок 5 – усиление днища ковша caterpillar 319Частичная замена боковин, усиление днища ковша прямоугольнымиантиобразивными накладками, установка новых адаптеров и коронок.Рисунок 6 – Ремонта ковша EuropaПолная замена адаптерной плиты на износостойкую плитe, полная заменаднища, частичная замена и усиление боковин, установка бокорезов, усилениеднища ковша прямоугольными антиобразивными накладками, установкабокорезов и пяточек на бока, установка новых зубьев и адаптеров.При восстановлении деталей сокращаются расходы, связанные с обработкойдеталей, т.к.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
