Номер части:
Журнал

НОВЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ



Науки и перечень статей вошедших в журнал:
Авторы:
DOI:


Вопросам повышения надежности эксплуатации машин и механизмов в современном их производстве отводится особое внимание. От уровня развития машиностроения в решающей степени зависят производительность общественного труда, технический прогресс,  материальное благосостояние страны и народа [1].

Одной из главных научных и производственных задач этой отрасли остаётся проблема обеспечения надёжности выпускаемой ею продукции.

Решение данной проблемы может быть многоплановым и проводится по не­скольким направлениям, которые не взаимоисключают, а дополняют друг друга.

Увеличение надежности и долговечности машин обычно связывают в первую очередь с переходом на новые высококачественные материалы, совер­шенствованием технологии их обработки, применением различных средств, способствующих уменьшению изнашивания трущихся пар. Основные качества новых машины и механизмов закладываются в них на самой первой стадии проектирования, когда только выбирают структурную систему и главные кинематические параметры. Поэтому более целесообразно бороться с первопричинами вредных факторов, чем с их последствиями.

Лучше устранить большие перегрузки, чем выбирать особо прочные материалы, способные эти перегрузки выдерживать. Рациональным выбором структуры и параметров механизма или машин можно повысить их надежность и долговечность и существенно уменьшить габариты и массу изделий.

Достигаемые при этом положительные результаты не всегда связаны с дополнительными материальными затратами, но для их получения требуются более глубокие исследования в области теории машин и механизмов.

Здесь следует иметь ввиду необходимость разработки методов и программ автоматизированного проектирования (CAПP), формирования банка данных для получения геометрических, кинематических и физико-механических характеристик различных элементов и узлов машин и механизмов на основе их структурного, кинематического и динамического синтеза.

На стадии проектирования для решения задач оптимизации конструкций все чаще используют вероятностные методы расчёта надёжности и долговеч­ности машин и аппаратов.

Требования прочности и долговечности обычно рассматриваются как процессы про­тиворечащие друг другу. Это обусловлено тем, что снижение материалоем­кости, т.е. уменьшение сечений несущих элементов конструкций при задан­ных эксплуатационных нагрузках и расчётах по номинальным напряжениям осуществляется за счёт уменьшения «запаса статистической прочности» при использовании материалов с более высокими пределами текучести и прочнос­ти.

Для создания автоматизированных систем проектирования, удовлетворяю­щих требованиям современного производства, прежде всего должны быть созданы специальная методология и теория, раскрывающие процессы проектиро­вания, представляемые в математическом или программном виде. Методология и теория должны быть общими в том смысле, что построенная с их помощью методика проектирования должна учитывать любые производственные структуры, различные экономические требования и в то же время опираться на общие законы изготовления деталей машиностроения и описывать сложную взаимосвязь факторов изготовления с факторами производства, управления и экономики.

В процессе эксплуатации машин и механизмов происходит изменение их работоспособности ввиду износа трущихся пар, старения металла и др. Здесь с одной стороны резервы могут быть заключены в применении современных методов диагностики машин, оперативного безразборного контроля техничес­кого состояния, оценки вибро-, акустонагруженности, установления уровня внутренних напряжений в процессе изготовления, эксплуатации и ремонта машин и механизмов. С другой стороны, следует иметь достоверную картину износа основных узлов машин и механизмов, с целью активного воздействия на уменьшение интенсивности износа, применением различных присадок, специаль­ной смазки, изменением конструкции,  нанесения защитных покрытий и др.

По мере увеличения быстроходности машин, их энергонасыщенности  растёт уровень вибраций, шума. Борьба с шумом обходится очень дорого.

К сожалению, многие вопросы по созданию образцов машин, оптимальных по виброакустической активности, надежности их устранения и вредного влияния практиками и теоретиками еще не решены. Для ликвидации этого пробела в области технологии машиностроения необходимо разработать теорию управления виброакустическим полем машин и аппаратов; добиться развития методов виброакустической диагностики качест­ва и состояния машин; разработать метрологические методы исследований физических особенностей вибрационных полей машин и их систем.

Не менее важными являются углубленные исследования в области техно­логии механической обработки деталей, так как именно метод обработки характеризует процесс формирования параметров качества, включая геомет­рическую точность, свойства поверхностных слоев и др.

При всех условиях новые технологии должны быть не только прогрессивными на момент их разработки, но и обладать определённым ресурсом, воз­можностью совершенствования и модернизации в перспективе.

В этом плане особый интерес представляет разработка методов размер­ной обработки с регенерацией рабочих сред (процессы химического травления, электрохимической, электроэрозионной обработки и др.); разработка методов размерной обработки с применением лучевых форм энергетического воздействия на обрабатываемый объект (электронный луч, лазерное излуче­ние, искровой и тлеющий разряд, магнетронный поток и др.) и разработка технологических процессов нанесения ресурсоповышающих защитных покрытий.

Перспективные технологии изготовления деталей машин требуют во всё возрастающих масштабах применение высококачественных конструкционных материалов, композиционных и сверхчистых материалов и др.

В этом плане современный этап научно-технического процесса характеризуется качественным расширением диапазона создаваемых и применяемых материалов, главным образом, на полимерной основе. Среди них наиболее распространенными  являются композиционные материалы, которые обладают рядом преимуществ по сравнению с традиционными, в частности, имеют высокую удельную проч­ность, низкую теплопроводность, высокие электроизолирующие свойства, отличную коррозионную стойкость. Создание и рациональное примене­ние композиционных материалов выдвигает перед конструкторами, техноло­гами, материаловедами сложные проблемы, которые не могут быть решены без фундаментальных научных исследований.

На современном этапе научно-технического прогресса, с учётом возрас­тающих требований к качеству продукции, объёму её производства и эко­номичности, по-новому следует трактовать и научные основы прогрессивной технологии машиностроения.

Необходимо признать, что эта задача трудно решаема без познания физи­ческой сущности процессов получения и обработки материалов, функционирования машин и агрегатов, математического их описания и программирования, что не может быть сделано лишь на основе общих методов математики, физики, химии  и требует разработки методологического и анали­тического аппаратов, отражающих специфику конкретных задач, процессов и средств их реализации.

В комплекс научных основ создания прогрессивных технологий изготовления высоконагруженных деталей машин входят: постанов­ка задач и определение методов их решения; анализ состояния проблемы и перспектив развития; разработка новых технологических принципов, методов и процессов их реализации, разработка современных направлений и средств экспериментальных исследований, методики их реализации.

На базе критического анализа известных  способов повышения надежности и долговечности эксплуатации высоконагруженных деталей машин и механизмов нами обоснованы, и предложены для внедрения в производство доступные технологии нанесения защитных покрытий многофункционального назначения [2-3]. В частности, для деталей сельхозмашин, эксплуатируемых в условиях интенсивного износа, предложены технологии диффузионного хромирования /2/.

Особо следует отметить перспективность для повышения срока эксплуатации основных деталей узлов трения сельхозмашин технологии создания защитных диффузионных карбидных покрытий на литых деталях в процессе их отливки. Это оригинальное решение нами запатентовано [4] и получило мировое признание.

Для улучшения пусковых качеств дизелей Ч8,5/11 и Ч9,5/11 и снижения удельного расхода топлива были проведены  подробные экспериментальные исследования на базе которых разработана система нанесения  теплозащитных покрытий на водоохлаждаемую поверхность их втулок цилиндров. Состав защитного плазменного покрытия запатентован /5/.

Авторами проведены также подробные исследования по созданию кавитационностойких, противообрастающих плазменных покрытий, наносимых на погруженные части судокорпусов, применение которых снижает сроки ремонтных доковых простоев судов и отражает экономическую целесообразность использования этих разработок на судоремонтных предприятиях /1/.

Список литературы:

  1. Абачараев М.М., Абачараев И.М., Санаев Н.К. Перспективные технологии нанесения защитных покрытий на детали судовых машин и механизмов. Махачкала: «Формат», 2013. – 96 с.
  2. Абачараев М.М., Хаппалаев А.Ю. Защитные покрытия в промышленности. Махачкала: Дагкнигоиздат, 1987. – 108 с.
  3. Кулик А.Я., Абачараев М.М. Газотермические  покрытия в судовом машиностроении и судостроении. Ленинград: Дом знания, 1987. – 28 с.
  4. Абачараев М.М., Камилов И.К., Абачараев И.М. Легирующее покрытие для литейных форм и стержней. Патент №2058212, 02.06.1993г.
  5. Абачараев М.М., Абачараев И.М., Голубев Д.Г., Хаппалаев А.Ю. Состав теплозащитного покрытия. Патент №200010485, 2004.
    НОВЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ И ТЕХНОЛОГИИ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ЭКСПЛУАТАЦИИ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ
    Written by: Абачараев Муса Магомедович, Абачараев Ибрагим Мусаевич, Шихсаидов Багаудин Исаевич
    Published by: БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА
    Date Published: 04/20/2017
    Edition: ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 28.03.2015_03(12)
    Available in: Ebook
Записи созданы 6767

Похожие записи

Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

Вернуться наверх