Диссертация (Комплексные методы повышения долговечности рабочих органов щековых дробилок), страница 4

К деталям, наиболее часто наплавляемым износостойким сплавом, относятся плиты щековых дробилок.20К эксплуатационно-ремонтным методам можно отнести технологическиепроцессы восстановления деталей, придания им первоначальных форм и размеров.Для восстановления работоспособности изношенных плит щековых дробилок применяют сварку и наплавку, что позволяет устранить износ поверхности, поломку деталей и трещины.Широкое применение электросварки при ремонте щековых дробилок объясняется существенными преимуществами этого способа: высокой эксплуатационной надежностью восстановленных деталей, простотой процесса, несложностьюоборудования, возможностью наплавки износостойких материалов, невысокой стоимостью ремонта.

Сварку можно производить как постоянным, так и переменнымтоком.Наплавка изношенных поверхностей рекомендуется в тех случаях, когда детали не может быть возвращена работоспособность способом под ремонтный размер. Наплавку применяют также для защиты деталей от повышенного изнашивания (наплавка износостойкими сплавами). Наряду с ручной наплавкой, наиболеешироко распространенной в ремонтной практике, все чаще применяют методы автоматической наплавки под флюсом и автоматической виброконтактной наплавки[126, 100].1.5.Постановка цели и задач исследованияЦель работы:Повышение долговечности рабочих органов щековых дробилок за счет изменения конструкции дробящих плит и применение износостойких наплавочных материалов.Для достижения поставленной цели предполагается решение следующихзадач:1. Обзор существующих методик исследования поверхностей трения.2.

Дополнение и развитие деформационно-топографического метода определения основных триботехнических показателей.213. Критериальная оценка механизмов изнашивания.4. Разработка критериев износа дробящих плит щековой дробилки.5. Выбор рекомендуемых наплавочных материалов для дробящих плит.6. Разработка конструктивных методов наплавки поверхностей трения дробящих плит.7.

Оценка повышения долговечности при реализации разработанных способов.8. Оценка экономической эффективности применения рекомендованныхспособов упрочнения.1.6.Выводы по главе 11. Совершенствование процессов дробления, создание высокопроизводительных, малоэнергоемких и долговечных дробильных машин относитсяк проблемам государственной важности.2. Высокий износ дробящих плит не позволяет обеспечить полное использование потенциальных возможностей дробилок приводит к высоким энергетическим затратам.3. Применение конструктивно-технологических методов повышения долговечности дробящих плит посредством износостойкой наплавки позволитснизать затраты на техническое обслуживание и ремонт, увеличить долговечность щековой дробилки.22ГЛАВА 2. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ ДРОБЯЩИХПЛИТ ЩЕКОВОЙ ДРОБИЛКИ2.1.Методика построения опорных кривых профилей поверхностейтрения дробящих плитНаиболее распространенные методы измерения износа можно разделитьна четыре группы: методы микрометража, методы искусственных баз, интегральные методы, методы радиоактивных индикаторов.Методы микрометража основаны на непосредственном измерении деталей до и после работы приборами для линейных измерений.

Недостатком этихметодов является затруднительность непрерывного (в процессе эксплуатации)измерения износа. Методы микрометража трудоемки и требуют значительноговремени испытания, т.к. при малых значениях износа погрешности приборов часто соизмеримы с величиной износа [10, 14, 34, 80, 102].Методы искусственных баз заключаются в том, что на поверхности, износ которой исследуется, наносятся углубления в виде пирамиды или дугообразной лунки. Ось углубления должна быть направлена нормально к поверхности износа. По уменьшению размеров периметра углубления судят о величинеизноса. Углубление наносится вдавливанием алмазной четырехгранной пирамиды, которая применяется для измерения твердости.

В практике наиболее широко применяется нанесение дугообразной лунки вращающимся резцом. Этотметод в несколько раз эффективнее предыдущего, т.к. точнее и требует меньшейпродолжительности испытаний [14, 102].Интегральными методами можно определить лишь суммарный износдетали по поверхности трения. К этой группе относится взвешивание детали дляфиксирования потери в весе.

Количество изношенного металла можно установить по его содержанию в продуктах износа. Современные методы количественного анализа позволяют с высокой точностью определить очень малые количества частиц износа в пробе [14, 81, 82, 102].232.2.Методика ортогонального профилографирования поверхностейтрения дробящих плитВ ряде случаев при малых значениях износа применяют метод профилографирование.

Этот метод является разновидностью микрометрического метода измерения износа.На профилографе измеряется величина так называемого «первичного износа» [134], за который принимается разница в высоте микронеровностей от линиивпадин до линии выступов, замеренную на одном и том же участке в различныемоменты испытания. Для измерения износа методом профилографирования используют профилограф-профилометры.Данный метод заключается в следующем.

С одного и того же микроучасткаисследуемой поверхности снимаются профилограммы до начала испытания и после [131].На профилограммах контуры одних и тех же впадин остаются постоянными,а выступы, вследствие износа, меняют свою высоту. Определяя общее уменьшениевыступов от линии впадин, получаем величину первичного износа.

В случае, еслион превышает высоту неровностей в качестве постоянной базы, от которой производится измерение, выбирается нерабочий участок исследуемой поверхности [77].Постоянной базой может служить дно специально нанесенной на исследуемой поверхности царапины или углубления, глубина которой превышает величинуизмеряемого износа [107]. Снятие профилограммы производится в направлении,перпендикулярном направлению царапины или по ее направлению.Деталь или образец устанавливают на предметный столик, который можетперемещаться в горизонтальной плоскости поперек движения иглы щупа. Образецмикровинтами устанавливают относительно трассы профилографирования такимобразом, чтобы острие иглы проходило через низшие точки отпечатков. Глубинуотпечатков контролируют по отклонению пера самописца [140, 141].24Недостатком метода является невозможность снятия профилограммы до ипосле испытания с одного и того же профиля, что приводит к появлению погрешности в определении величины линейного износа [135, 136, 137].

Эта погрешностьтем больше, чем меньше сама величина износа по сравнению с величиной неровностей поверхности.2.3.Методика построения опорных кривых профилей поверхностейтрения дробящих плитПоверхность деталей машин в технике оценивается качеством поверхности.В свою очередь, качество поверхности определяется физико-механическим свойствами и ее микрогеометрией.Микрогеометрия создается в процессе изготовления деталей. Она характеризуется волнистостью и шероховатостью (рисунок 2.1).Волнистость – это совокупность регулярно повторяющихся неровностей с относительно большим шагом. Обычно отношение L/HB = 50…1000, где L – шагволны, HB – высота волны.Шероховатость – совокупность неровностей с относительно малым шагомl = 2…800 мкм и высотой Hmax = 0,025…320 мкм, образующих рельеф поверхностидетали и рассматриваемых на определенной базовой длине lб = 80…8000 мкм и дляшероховатостей l/Hmax < 50.

Следует иметь ввиду, что поверхность выступов, образующих шероховатость, имеет еще шероховатость второго порядка – субмикрошероховатость, которая, однако, не нормируется из-за отсутствия достаточно надежных средств ее оценки.Шероховатость поверхности характеризуется средним арифметическим отклонением профиля от средней линии Ra и высотой неровностей Rz.25Рисунок 2.1 – Схема волнистости и шероховатости поверхностиРисунок 2.2 – Профилограмма шероховатой поверхностиДля определения Rz (рисунок 2.2) находят на участке профилограммы длинойlб (где lб – базовая длина) 5 наибольших максимумов и 5 минимумов и рассчитывают по этим 10 точкам значение Rz: = 1⁄10 (∑51| | + ∑51| |),(2.1)где yi расстояние расчетных точек от средней линии.Среднее арифметическое отклонение профиля рассчитывают по формуле = 1⁄ ∑1| |,(2.2)где n – число точек профиля.Для измерения шероховатости применяется целый ряд различных методов.Однако многие методы оценивают микрогеометрию поверхности только по ее профилю.

Наиболее широко используется щуповой и оптический методы [15, 117].Оптический метод основан на использовании светового сечения, когда на исследуемую поверхность проектируется под углом 45º узкая ярко освещенная щель.26Так как поверхность имеет неровность, то проекция воспроизводит форму профиля[114]. Этот профиль может быть измерен с помощью микроскопа и сфотографирован.Щуповой метод состоит в том, что по шероховатой поверхности перемещается игла 1 (рисунок 2.3) с малым радиусом закругления (2…10 мкм).