Что такое аварийный износ

ИЗНОС ОБОРУДОВАНИЯ. ВИДЫ ИЗНОСА

В процессе эксплуатации оборудования происходит износ его деталей, т. е. постепенное изменение формы, размеров и свойств материала деталей [1]. При этом, увеличиваются зазоры в сопряжениях подвижных деталей и нарушается плотность посадок неподвижных деталей. Возникающие дефекты приводят к нарушению режима работы оборудования, и если их вовремя не устранить, то оборудование может выйти из строя.

Износ может быть нормальным и аварийным.

Нормальный износ происходит в результате трениясоприкасающихся деталей, ударной и переменной по направлению нагрузки, а также вследствие теплового и химического воздействия среды на материал деталей.

Аварийный износ является следствием проявления дефектов, заложенных в конструкции деталей, несоответствия материала деталей условиям работы, нарушения режима работы оборудования, несвоевременного или некачественного ремонта и пр.

Различают следующие виды износа:

Механический износ

Механический износ вызывается силами трения при скольжении одной детали по другой. Трущиеся поверхности деталей имеют неровности, размер которых составляет 0,05 – 0.1 мкм [1]. Такие микронеровности вызывают соприкосновение деталей не по всей площади, а по так называемой площади фактического контакта, которая значительно меньше номинальной. Следовательно, и нагрузка от одной поверхности к другой передается только в местах контакта. Это приводит к значительному повышению удельного давления на контактирующие поверхности. Происходит пластическая деформация неровностей (выступов), их срезание и отламывание.

Износ существенно возрастает, если между поверхностями деталей оказываются твердые частицы, которые попадают на контактирующие поверхности из окружающей среды или являются продуктами собственного износа. Такой износ называется абразивным.

Механический износ происходит при работе оборудования в местах сопряжения деталей таких, как поршень–цилиндр, вал–подшипник, в зубчатых передачах и множестве других.

В результате износа происходит изменение размеров деталей, их формы, появление задиров, царапин, трещин, увеличение вибраций или заклинивание.

Износ зависит от следующих факторов [2]:

– свойства материалов трущихся деталей (коэффициент трения, температура, изменение размеров);

– чистота обработки трущихся поверхностей;

– наличие и качество смазки в местах сопряжения.

Чистота обработки поверхностей определяет фактическую площадь контакта трущихся деталей. В начале работы деталей микронеровности, образованные на поверхности деталей в результате предшествующей механической обработки, разрушаются, и возникает новый микрорельеф поверхности.

Чистота обработки определяет в основном износ деталей в период обкатки (начальный период работы оборудования).

Изменение шероховатости поверхности во времени при различной начальной чистоте обработки деталей имеет явно выраженный экспоненциальный характер, показанный на рисунке 4.1 [2].

Рис. 4.1. Изменение шероховатости поверхности во времени

при различной начальной чистоте обработки деталей [2]

Величина шероховатости стремится к установившемуся значению. Время τ1характеризует период приработки. При τ > τ1начинается период установившегося износа (притирка). В этот период шероховатость поверхности остается

постоянной. Коэффициент трения и износ минимальны. Такая картина характерна для нормальных условий работы трущихся деталей.

При повышенных нагрузках или отсутствии смазки может произойти “схватывание” поверхностей, появляются задиры и шероховатость резко увеличивается. Возрастает износ деталей.

При изготовлении сопрягаемых деталей необходимо обеспечить оптимальную чистоту обработки их поверхностей.

Качество обработки поверхности деталей, изготовленных из твердых материалов, особенно сильно влияет на интенсивность износа деталей из мягких материалов. Износ баббитовых вкладышей и бронзовых втулок тем больше, чем ниже качество обработки стального вала.

На рисунке 4.2 [2] представлена характерная кривая износа трущихся деталей во времени.

Рис. 4.2. Кривая износа трущихся деталей во времени

I – период приработки (обкатки машины, оборудования). Характеризуется повышенным износом. Не рекомендуется давать полную нагрузку (по аналогии с ограничением скоростного режима автомобиля), необходима частая замена смазки для отвода продуктов износа.

II – период устойчивой работы. Характеризуется постоянной скоростью износа. Необходима грамотная эксплуатацией оборудования в соответствии с инструкциями по эксплуатации и техническому обслуживанию.

III – период аварийного износа.

Механический износ возрастает при нарушении правил эксплуатации и технического обслуживания оборудования, в результате некачественного ремонта узлов сопряжения деталей, а также при нарушении режимов смазки.

Усталостный износ

Усталостный износвозникает под действием ударных и переменных по величине и направлению нагрузок [1]. Он имеет место при напряжениях, значительно меньших допустимым по пределу прочности материалов, из которых изготовлены детали.

Под действием переменных нагрузок на поверхности деталей возникают микротрещины. В местах царапин, раковин, надрезов, резких переходов от одного сечения детали к другому происходит концентрация напряжений в результате чего микротрещины увеличиваются и могут привести к разрушению деталей.

Характерный усталостный износ наблюдается в зубьях шестерен, на поверхности вкладышей подшипников скольжения на беговых дорожках подшипников качения. Это явление может возникать при перегрузке машин, нарушении смазочного режима, а также в результате некачественного изготовления и ремонта деталей машин/

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Источник

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Аварийный износ

Аварийные износы появляются в результате неправильного технического обслуживания за агрегатами и автомобилем в целом. Иногда они вызываются низким качеством материала и конструктивными недоработками. Появление аварийных износов может служить одним из показателей качества технического обслуживания и эксплуатации автомобиля. [1]

Аварийные износы появляются в результате неправильного технического ухода за агрегатами и автомобилем в целом. Иногда они вызываются дефектами производства, низким качеством материала и конструктивными недостатками. Появление аварийных износов является показателем качества технического обслуживания. Поэтому основная задача любого автохозяйства заключается в том, чтобы при эксплуатации автомобиля не имели место аварийные износы и дефекты. Необходимо поддерживать эксплуатируемые автомобили в таком состоянии, чтобы они имели только естественный износ. [3]

Аварийный износ возникает вследствие ряда причин: дефектов конструкции; недоброкачественности материала, из которого изготовлены детали; их недостаточной точности и чистоты обработки; неправильной сборки; нарушения правил смазки; несвоевременного или недоброкачественного ремонта и нарушения правил технической эксплуатации. [4]

Аварийный износ машин при правильном конструктивном и технологическом изготовлении их возможен только в том случае, когда на предприятии плохо организован или не внедрен планово-предупредительный ремонт оборудования. [5]

Аварийным износом называют изменения размеров и свойств материалов деталей, происшедшие в относительно короткий срок из-за неправильного монтажа, эксплуатации, неудовлетворительного технического обслуживания или некачественного ремонта оборудования. [6]

Следствием аварийного износа является неожиданная поломка деталей, приводящая к перерывам в работе, а нередко и к несчастным случаям. [8]

Причины аварийного износа и поломок следующие. [9]

Причиной аварийных износов могут быть плохой уход, в частности несоблюдение режима смазки; значительная перегрузка машины при эксплуатации; несвоевременный или плохо выполненный ремонт. [10]

Причиной аварийных износов могут явиться: плохой уход и, в частности, несоблюдение режима смазки, значительная перегрузка машины, несвоевременный или некачественный ремонт. [11]

Причинами аварийных износов могут быть плохой уход, в частности несоблюдение режима смазки; значительная перегрузка машины при эксплуатации; несвоевременный или плохо выполненный ремонт. [12]

Следствием аварийного износа является неожиданная поломка деталей, приводящая к перерывам в работе, а нередко и к несчастным случаям. [13]

К аварийным износам относят такие, которые преждевременно выводят из строя машину или ее отдельные узлы и детали. [14]

Позволяя предупреждать аварийные износы и поломки, включая внеплановые простои машин, текущий ремонт дает возможность свести до минимума затраты на капитальный ремонт. [15]

Источник

Что такое аварийный износ

Лекция №3. Износ деталей оборудования. Виды износа.

Износ – постепенная поверхностная разрушение материала с изменением геометрических форм и свойств поверхностных слоев деталей.

В зависимости от причин износ делится на 3 категории:

1. химический;
2. физический;

Нормальный износ – изменение размеров, происходящее в короткий срок из-за неправильного монтажа, эксплуатации и технического обслуживания.

Химический износ – заключается в образовании на поверхности деталей тончайших слоев окиси с последующим отшелушиванием этих слоев. Происходящие разрушения сопровождаются появлением ржавчины, разъедания метала.

Физический износ – причиной может быть:

— абразивное и механическое воздействие.

И при этом на деталях появляется:

— поверхность метала становится шероховатая.

Физический износ бывает:

— осповидный;
— усталостный;
— абразивный;

Тепловой износ – характеризуется возникновением и последующим разрушением молекулярных связей внутри металла. Возникает из-за повышенной или пониженной температуры.

Причины, влияющие на износ:

1. Качество материала деталей.

Как правило для большинства деталей износоустойчивость тем выше, чем тверже их поверхность, но не всегда степень твердости прямо пропорциональна износоустойчивости

Материалы, обладающие только большой твердостью имеют высокую износоустойчивость. Однако при этом возрастает вероятность появления рисок и отрывов частиц материала. Поэтому такие детали должны обладать высокой вязкостью, которая препятствуют отрыву частиц. Если две детали из однородных материалов испытывают трение, то следовательно с повышением коэффициента трения они быстро изнашиваются, следовательно более дорогие и трудно заменяемые детали нужно изготовлять из более твердого, качественного и дорогого материала, а более дешевые простые детали изготавливать из материала с низким коэффициентом трения.

2. Качество обработки поверхности детали.

Установлено три периода износа детали:

— начальный период приработки – характеризуется быстрым увеличением зазора подвижных соединений;
— период установившегося износа – наблюдается медленное, постепенное изнашивание;

— период быстрого, нарастающего износа – вызываемый значительным повышением зазоров и изменением геометрических форм деталей.

Для повышения срока службы деталей необходимо:

— сократить максимально первый период, путем очень точной и чистой обработки деталей;

— повысить максимально второй период;

— предотвратить третий период.

Слой смазки, вводимой между трущимися деталями попадая, заполняет все шероховатости и неровности и уменьшает трение и износ во много раз.

4. Скорость движения деталей и удельное давление.

На основании опытных данных установлено, что при нормальных удельных нагрузках и скоростях движения от 0,05 до 0,7 разрыва масляного слоя не происходит и деталь работает долго. Если повысить нагрузку, то износ детали возрастет многократно.

5. Нарушение жесткости в неподвижных деталях.

6. Нарушение посадок.

7. Нарушение взаиморасположения деталей в сопряжениях.

Источник

Износ. Виды износа

При работе любого производственного оборудования происходят процессы, связанные с постепенным снижением его рабочих характеристик и изменением свойств деталей и узлов. Накапливаясь, они могут привести к полной остановке и серьезной поломке. Чтобы избежать негативных экономических последствий, предприятия организуют у себя процесс управления износом и своевременного обновления основных фондов.

Определение износа

Износом, или старением, называют постепенное снижение эксплуатационных характеристик изделий, узлов или оборудования в результате изменения их формы, размеров или физико-химических свойств. Эти изменения возникают постепенно и накапливаются в ходе эксплуатации. Существует много факторов, определяющих скорость старения. Негативно сказываются:

Замедляют старение следующие факторы:

Вследствие снижения эксплуатационных характеристик снижается также и потребительская стоимость изделий.

Виды износа

Скорость и степень изнашивания определяется условиями трения, нагрузками, свойствами материалов и конструктивными особенностями изделий.

Классификация видов износа

В зависимости от характера внешних воздействий на материалы изделия различают следующие основные виды износа:

Некоторые виды старения разбиваются на подвиды, как, например, абразивный.

Абразивный

Заключается в разрушении поверхностного слоя материала в ходе контакта с более твердыми частицами других материалов. Характерен для механизмов, работающих в условиях запыленности:

Абразивный вид износа

Противодействовать ему можно, применяя специальные упрочненные покрытия для трущихся пар, а также своевременно меняя смазку.

Газоабразивный

Данный подвид абразивного изнашивания отличается от него тем, что твердые абразивные частицы перемещаются в газовом потоке. Материал поверхности крошится, срезается, деформируется. Встречается в таком оборудовании, как:

Зачастую газоабразивное воздействие сочетается с присутствием высоких температур и плазменных потоков.

Гидроабразивный

Воздействие аналогично предыдущему, но роль носителя абразива выполняет не газовая среда, а поток жидкости.

Гидроабразивный вид износа

Такому воздействию подвержены:

Иногда гидроабразивные процессы усугубляются воздействием агрессивной жидкой среды.

Кавитационный

Перепады давления в жидкостном потоке, обтекающем конструкции, приводят к возникновению газовых пузырьков в зоне относительного разрежения и их последующему взрывному схлопыванию с образование ударной волны. Эта ударная волна и является основным действующим фактором кавитационного разрушения поверхностей. Такое разрушение встречается на гребных винтах больших и малых судов, в гидротурбинном и технологическом оборудовании. Усложнять ситуацию могут воздействие агрессивной жидкой среды и наличие в ней абразивной взвеси.

Кавитационный вид износа

Адгезионный

При продолжительном трении, сопровождающимся пластическими деформациями участников трущейся пары, происходит периодическое сближение участков поверхности на расстояние, позволяющее силам межатомного взаимодействия проявить себя. Начинает взаимопроникновение атомов вещества одной детали в кристаллические структуры другой. Неоднократное возникновение адгезионных связей и их прерывание приводят к отделению поверхностных зон от детали. Адгезионному старению подвержены нагруженные трущиеся пары: подшипники, валы, оси, вкладыши скольжения.

Адгезионный вид износа

Тепловой

Тепловой вид старения заключается в разрушении поверхностного слоя материала или в изменении свойств глубинных его слоев под воздействием постоянного или периодического нагрева элементов конструкции до температуры пластичности. Повреждения выражаются в смятии, оплавлении и изменении формы детали. Характерен для высоконагруженных узлов тяжелого оборудования, валков прокатных станов, машин горячей штамповки. Может встречаться и в других механизмах при нарушении проектных условий смазки или охлаждения.

Усталостный

Связан с явлением усталости металла под переменными или статическими механическими нагрузками. Напряжения сдвигового типа приводят к развитию в материалах деталей трещин, вызывающих снижение прочности. Трещины приповерхностного слоя растут, объединяются и пресекаются друг с другом. Это приводит к эрозии мелких чешуеобразным фрагментов. Со временем такой износ может привести к разрушению детали. Встречается в узлах транспортных систем, рельсах, колесных парах, горных машинах, строительных конструкциях и т.п.

Фреттинговый

Фреттинг — явление микроразрушения деталей, находящихся в тесном контакте в условиях вибрации малой амплитуды — от сотых долей микрона. Такие нагрузки характерны для заклепок, резьбовых соединений, шпонок, шлицев и штифтов, соединяющих детали механизмов. По мере нарастания фреттингового старения и отслоения частичек металла последние выступают в роли абразива, усугубляя процесс.

Существуют и другие, менее распространенные специфические виды старения.

Типы износа

Классификация видов износа с точки зрения вызывающих его физических явлений в микромире, дополняется систематизацией по макроскопическим последствиям для экономики и ее субъектов.

В бухгалтерском учете и финансовой аналитике понятие износа, отражающее физическую сторону явлений, тесно связано с экономическим понятием амортизации оборудования. Амортизация означает как снижение стоимости оборудования по мере его старения, так и отнесение части этого снижения на стоимость производимой продукции. Это делается с целью аккумулирования на специальных амортизационных счетах средств для закупки нового оборудования или частичного усовершенствования его.

В зависимости от причин и последствий различают физический, функциональный и экономический.

Физический износ

Здесь подразумевается непосредственная утрата проектных свойств и характеристик единицы оборудования в ходе ее использования. Такая утрата может быть либо полной, либо частичной. В случае частичного износа оборудование подвергается восстановительный ремонт, возвращающий свойства и характеристики единицы на первоначальный (или другой, заранее оговоренный) уровень. При полном износе оборудование подлежит списанию и демонтажу.

Кроме степени, физический износ также разделяется на рода:

Перечисленные разновидности применимы не только к оборудованию в целом, но и к отдельным его деталям и узлам

Функциональный износ

Данный тип является отражением процесса морального устаревания основных фондов. Этот процесс заключается в появлении на рынке однотипного, но более производительного, экономичного и безопасного оборудования. Станок или установка физически еще вполне исправна и может выпускать продукцию, но применение новых технологий или более совершенных моделей, появляющихся на рынке, делает использование устаревших экономически невыгодным. Функциональный износ может быть:

Функциональный износ также подразделяют по вызвавшим его факторам:

В случае появления новой технологии, как правило, состав оборудования сокращается, а трудоемкость падает.

Экономический износ

Кроме физических, временных и природных факторов на сохранность характеристик оборудования оказывают опосредованное влияние и экономические факторы:

Экономическому старению и утрате потребительских качеств подвержена как недвижимость, так и производственные группы основных фондов. На каждом предприятии ведутся реестры основных фондов, в которых учитывается их износ и ход амортизационных накоплений.

Основные причины и способы как определить износ

Чтобы определить степень и причины износа, на каждом предприятии создается и действует комиссия по основным фондам. Износ оборудования определяется одним из следующих способов:

Какую из методик применять в каждом конкретном случае — решает комиссия по основным средствам, руководствуясь нормативными документами и доступностью исходной информации.

Способы учета

Амортизационные отчисления, призванные компенсировать процессы старения оборудования, также допустимо определять по нескольким методикам:

Выбор методики осуществляется при создании или глубокой реорганизации предприятия и закрепляется в его учетной политике.

Эксплуатация оборудования в соответствии с правилами и нормативами, своевременные и достаточные отчисления в амортизационные фонды позволяют предприятиям сохранять технологическую и экономическую эффективность на конкурентоспособном уровне и радовать своих потребителей качественными товарами по разумным ценам.

Источник

Признаки износа

Сущность явления износа

Срок службы промышленного оборудования определяется износом его деталей – изменением размеров, формы, массы или состояния их поверхностей вследствие изнашивания, т.е. остаточной деформации от постоянно действующих нагрузок либо из-за разрушения поверхностного слоя при трении.

Сущность изнашивания деталей оборудования зависит от многих причин:

1) условий и режима их работы;

2) материала, из которого они изготовлены;

3) характера смазки трущихся поверхностей;

4) удельного усилия и скорости скольжения;

5) температуры в зоне сопряжения;

6) состояния окружающей среды.

Величина износа характеризуется установленными единицами длины, объема, массы и т.д.

Определяется износ по изменению зазоров между сопрягаемыми поверхностями деталей, появлению течи в уплотнениях, уменьшению точности обработки изделия и т.д. износы бывают нормальными и аварийными.

Нормальным или естественным называют износ, который возникает при правильной, но длительной эксплуатации машины, т.е. в результате использования заданного ресурса её работы.

Аварийным или прогрессирующим называют износ, наступающий в течение короткого времени и достигающий таких размеров, что дальнейшая эксплуатация машины становится невозможной. При определенных значениях изменений, возникающих в результате изнашивания, наступает предельный износ, вызывающий резкое ухудшение эксплуатационных качеств отдельных деталей, механизмов и машины в целом, что вызывает необходимость её ремонта.

Об износе деталей машины можно судить по характеру их работы. В машинах, имеющих коленчатые валы с шатунами (ДВС, компрессоры, насосы и т.д.), появление износа определяют по глухому стуку в местах сопряжения деталей (он тем сильнее, чем больше износ).

Шум в зубчатых передачах – признак износа профиля зубьев. Глухие и резкие толчки ощущаются каждый раз, когда меняется направление вращения или прямолинейного движения в случаях износа деталей шпоночных и шлицевых соединений.

Об износе деталей машин часто судят по появившимся на них царапинах, бороздкам и забоинам, а также по изменению их формы.

Детали машин, работающие со значительными знакопеременными нагрузками, осматривают через увеличительное стекло (лупу), проверяя, нет ли у них мелких трещин, которые могут послужить в дальнейшем причиной поломки.

В некоторых случаях проверку осуществляют с помощью молотка: дребезжащий звук при обстукивании детали молотком свидетельствует о наличии в ней значительных трещин.

О работе сборочных единиц с подшипниками качения можно судить по характеру издаваемого ими шума. Лучше всего выполнять такую проверку специальным прибором – стетоскопом. При его отсутствии пользуются металлическим прутком, который прикладывают закругленным концом к уху, а заостренным – к тому месту, где находится подшипник: при нормальной работе слышен слабый шум – равномерное тонкое жужжание; если работа подшипников нарушена, возникают сильные шумы. Свист или резкий (звенящий) шум указывает на отсутствие в подшипнике смазки либо на защемление шариков или роликов между беговыми дорожками внутреннего и наружного колец. Гремящий шум (частые звонкие стуки) означает, что на шариках, роликах или кольцах появились язвины либо в подшипник попала абразивная пыль или грязь. Глухие удары сигнализируют об ослаблении посадки подшипника на валу и в корпусе.

Работу подшипника можно проверять и по нагреву, определяемому на ощупь наружной стороной кисти руки, которая безболезненно выдерживает температуру до 60 о С. Так, например, определяют повышенный нагрев подшипников, который может быть следствием защемления шариков или роликов между беговыми дорожками в результате отклонения от соосности опор или возникать из-за отсутствия смазки. Перегрев подшипника может появиться при больших частотах вращения вала также в случае избытка смазочного масла или его повышенной вязкости, создающей дополнительное сопротивление вращению вала. Значительный нагрев вызывает ускоренный износ подшипников.

Тугое проворачивание вала свидетельствует об отсутствии соосности между ним и подшипником или о чрезмерно тугой посадке подшипника на валу или в корпусе. Дребезжащий стук в цилиндре компрессора сигнализирует о поломке или повышенном износе поршневых колец, а глухой – об износе поршня и цилиндра. Стук маховика может быть следствием нарушения его посадки на валу. Недостаточное давление в пневмосистеме является результатом утечки сжатого воздуха из соединений трубопроводов, пробуксовка приводных ремней, износа цилиндра, поршня и других деталей компрессора.

Источник