Основні поняття і положення теорії надійності (стр. 3 из 3)

Рис. 1. Зовнішній вигляд гільзи циліндра двигуна СМД, схильної до навігаційного руйнування.

Ряддеталей автотракторноїелектроустаткуванніпрацює в умовах, при яких періодично проскакують іскрові розряди. Електроерозійному зношуванню піддаються електроди свічок, контакти електричних приладів (переривники, магнето, розподільники, реле-регулятори і ін.), а також щітки і колектори генераторів і стартерів.

Кавітація — ця утворення в потоцірідини пухирців, наповнених парою, газом або повітрям, тиск усередині яких відповідає тиску пари. Переміщення пухирців в зону підвищеного тиску супроводжується нанесенням мікроударів частинками рідини по поверхні деталі" омиваної потоком. При певних типах кавітації на площі в один квадратний сантиметр протягом секунди може утворитися і зникнути більше 30 млн. кавітаційних пухирців. В результаті своєрідних гідроударів відбувається руйнування металу в мікрооб'ємах. Зокрема, кавітаційне пошкодження спостерігається на зовнішній поверхні гільз циліндрів тракторних двигунів у вигляді точкового фарбування в зонах, що знаходяться в площині руху шатуна (мал. 1). Найбільшою мірою до пошкодження схильна та сторона гільзи, на яку діють максимальні зусилля поршня. Кавітація зростає при коливанні стінок гільзи.

Особливість кавітаційного зношування полягає в тому, що разом з механічним, активно виявляються і деякі фізико-хімічні процеси, які приводять до руйнування матеріалів, Тому кавітаційну дію не можна ототожнювати тільки із звичними мікроударами рідини. Всілякі поглиблення і опуклості, різні дефекти матеріалів, корозія є причиною виникнення на поверхні металу великої кількості концентратів напруг, що безперервно зароджуються в зонах, схильних до кавітації. Вона починається тим раніше, ніж більше повітря міститься в рідині.

Схематично процес кавітації можна представити в наступномувигляді. Повітряні пухирці потрапляють в зону підвищеного тиску і, рухаючись з великою швидкістю, стуляються (закриваються), при цьому дрібні розчиняються в рідині, а більш крупні різко зменшуються в об'ємі. Під час стулення пухирця частинки навколишньої рідини переміщаються до його центру, і кінетична енергія цих частинок створює місцеві гідравлічні удари з великими, миттєво (ударно) наростаючими кидками тиску. Унаслідок стиснення повітряного пухирця при швидкості, яка може досягати сотень метрів в секунду, в ньому розвивається висока температура. Розрахунки показують, що при адіабатичному процесі стиснення температура може досягати 1000—1500 °С. Під дією високих температур і кисню відбувається активне окислення поверхні, оскільки розчинене в рідині повітря містить більше кисню, ніж атмосферний.

Чим сильніше рідина забруднена твердими частинками, тим швидше наступає кавітація, оскільки на їх поверхні адсорбується тонкий шар повітря, частинки якого при попаданні в зону зниженого тиску служать зародковими вогнищами, сприяючими виникненню кавітації. Вона може посилюватися при низькому гідродинамічному тиску води в місцях звуження проточної частини. Її руйнуюче дію виявляється більшою мірою при температурі води 50-60 °С, в меншій – при 75 °С.Для усунення дії кавітації в автотракторних двигунах необхідно зменшити вібрацію гільз, створити підвищений тиск в системі охолоджування, підтримувати, постійну (75 °С) температуру води в сорочці блок-картера. В тих випадках, коли перераховані заходи невиконувані, вдаються до пасивного захисту: підбирають більш стійкі матеріали для виготовлення гільз і застосовують різні види покриття поверхонь, що піддаються дії кавітації. Дуже ефективне додавання у воду спеціальних присадок поверхнево-активних речовин — розчинних масел або емульсії КС, дія яких зводиться не до звичного захисту від корозії, а до зменшення гідравлічних ударів.З викладеного вище витікає, що під впливом таких чинників, як вібрація, утомленість матеріалів, пластична деформація, кавітація, відбувається не тільки старіння, і зношування деталей, але і пошкодження вузлів, агрегатіві т.д. Залежно від призначення машини, принципу її дії і конструкційних особливостей на її надійність більшою чи меншою мірою впливатимуть ті або інші чинники.

Використана література

1. ДСТУ 2860-94. Надійність техніки. – К.: Держстандарт України, 1994. – 36 с.

2. Ермолов Н.С.Кряжков В.М., Черкун В.Е. Основы надежности сельскохозяйственной техники. - М.: Колос, 1982. - 271 с.

3. Крыжков В.М. Надежность и качество сельскохозяйственной техники. — М: Агропромиздат, 1989. - 335с.

4. Надійність сільськогосподарської техніки С.Г.Гранкін, В.С.Малахов, М.І. Черновол, В.Ю. Черкун; За ред. В.Ю.Черкуна. - К.: Урожай, 1998. - 208с.

5. Прейсман В.И. Основы надежности сельскохозяйственной техники. - К.: Вища шк., 1988.-247с.

6. Селиванов А.И., Артемьев Ю.Н. Теоретические основы ремонта и надежности сельскохозяйственной техники. - М: Колос, 1978. - 248с.