Транспортировка станков. Испытание металлорежущих станков. Причины потери станком работоспособности, страница 53

Данный процесс изнашивания характеризует, как правило, недопустимые условия эксплуатации станка или неэффективные методы защиты от загрязнения ответственных сопряжений. Поэтому основной формулой для расчета на износ является зависимость (1.4.1) . В ней выделены силовые и кинематические факторы (p,v),которые связаны с конструкцией станка, а коэффициент износа kзависит от материалов и условий трения сопряженных поверхностей. Этот коэффициент, как правило, изменяется в широких пределах и проявляется как случайная величина. Теория изнашивания материалов в настоящее время позволяет лишь ориентировочно и то не для всех случаев, определить скорость изнашивания.

Применительно к сопряжениям станков можно использовать следующие источники информации для оценки коэффициента износа k.

1. Иметь банк данных по скoростям изнашивания аналогичных сопряжений у эксплуатируемых станков. Для этого необходимо проводить регулярные наблюдения и измерения в процессе эксплуатации и ремонта станков и обрабатывать полученную информацию по специальной программе.

2. Проводить сравнительные расчеты, определяя, во сколько раз повысится износостойкость данной пары по отношению к прототипу или при сравнении нескольких вариантов конструкции.

3. Проводить нормирование скорости или интенсивности изнашивания, назначая определенный класс износостойкости, и ставить условие перед технологами и эксплуатационниками о необходимости подбора таких пар трения и создания таких условий эксплуатации, чтобы скорость их изнашивания находилась в установленных пределах.

4. Проводить испытание образцов сопряженных материалов, используя эти данные для расчета сопряжений.

Для сопряжений, работающих в режиме граничной смазки при малых скоростях скольжения (до 0,1 м/с), когда температура на поверхности трения не влияет на процесс изнашивания, значения коэффициентов износа k₁ и k₂для сопряженных деталей приведены в табл. 1.4.1. В таблице указаны также показатель степени т [см. формулу (1.4.1)] и критические значения давления р_кр, при превышении которых закономерности изнашивания изменяются.

Приведенные значения коэффициентов kи т являются средними и соответствуют размерностям v(м*с^-1) и р(даН*см ^-2). Рассчитанная по формуле (1.4.1) скорость изнашивания должна удовлетворять требованиям надежности.

Классы  износостойкости  материалов по скорости их изнашивания  Таблица1.4.2.  

При прогнозировании надежности и при предварительных расчетах износостойкости сопряжений целесообразно назначить класс износостойкости с последующим уточнением допустимых значений у. Классы износостойкости по скорости изнашивания и примеры сопряжений станков приведены в табл.1.4.2.

Знание закономерностей изнашивания является предпосылкой для расчета на износ сопряжений и механизмов станков на стадии проектирования и последующей оценки их надежности.       

1.4.1.  Расчеты на износ сопряжений станков

Основной характеристикой изнашивания детали является линейный износ U, который измеряется в направлении, перпендикулярном к поверхности трения. Вследствие ряда причин (различные значения давлений и скоростей относительного скольжения на поверхности трения, неодинаковое попадание абразивов и т. д.) изнашивание детали может быть неравномерным.

Для полной характеристики износа детали необходимо знать его распределение по поверхности трения U (х, у), т. е. форму изношенной поверхности (х и у — координаты поверхности трения).