TMOKP

1 ЭТАПЫ ЖИЗНЕННОГО ЦИКЛА ПРОДУКЦИИ

1-маркетинг

2-концептуальное проектирование

3-проектирование и доводка конструкции

4-ТПП

5-компелектация

6- изготовление

7-котроль

8-реализация

9-эксплуотация

10-обслуживание

11-утилизация.

Очень важно сбалансировать затраты на всех этапах 70:20:10, если принять, что все затраты на обеспечение качества =100%, то 70% проектирование, 20% изготовление, 10% эксплуатация.

2 ВЛИЯНИЕ ИЗНОСА В СОЧЛЕНЕНИЯХ ДЕТАЛЕЙ МАШИН НА ЭКСПЛУАТАЦ-Е ХАР-КИ МАШИН.

В современном машиностроении большинство элементов узлов трения изготавливаются из Ме., т.к. 1 он пластичен и прочен 2 образует соединения с другими металлами 3 способен образовать твёрдые растворы, эфтетики, химические соединения. Св-ва Ме электронным строением и структурой. Структура включат в себя фазовый состав, или тип кристаллической решётки, число и характер распределения дифектов К.Р. Износостойкость Ме зависит от структуры Феррита НV 50-270 Аустенит НV 120-220

(склонен к наклёпу поэтому обладает высокой износостойкостью в условиях ударной нагрузки и пластическом деформир.) Карбид HV до 1300 позволяет резко повысит износостойкость. Чем карбидов, тем выше износостойк. Мартенсит HV 900 высокая твёрдость, прочность и изстоикость. Повышенный износ трущихся пар приводит: 1 нарушается герметичность 2 потеря кинематической точности 3 понижению мощности 4 расход горючего ДВС 5 падение производительности 6 утечка газов и паров.

Необходимо уделять большое внимание качеству мех обработке и особенно финишным. Стабильность качества.

В теории надёжности под отказом понимают событие, заключающееся в нарушении работоспособности изделия, при котором полностью или частично утрачивается его работоспособность.

* Виды отказов: 1 полный 2 частичный 3 внезапный 4 устойчивый 5 самоустраняющийся 6 конструкционный 7 технологический 8 эксплутационный * Виды разрушения материалов: 1 Остаточная деформация

2 вязкий излом 3 хрупкий излом 4 усталостный излом 5 истирание металлической пары 6 выкрашивание 7 абразивный износ 8 заедание 9 газовая эрозия 10 кавитация 11 атмосферная коррозия 12 коррозия в электролитах 13 газовая коррозия 14 коррозионная усталость 15 коррозия при трении (фретинг)

3 ПРИЧИНЫ ПОЛОМКИ НЕКОТОРЫХ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

*1 разрушение из-за усадочных раковин и не Ме включений, т.к. концентраторы напряжений

2 в результате грубой механической обработки поверхности

3 ошибки конструкторов в оценке концентраторов напряжения

4 из-за резких переходов при наличии концентраторов напряжения

5 монтажные риски и закернения

6 в клёпанных отверстиях

7 прессовые соед-ия концентраторы напряжения

*Констр. методы повышения изстойкости детали и их работоспособности: 1 за счёт увеличения точности сопряжения и монтажа 2 снижение давления на рабочей поверхности 3 снижение неравномерности износа 4 выбор износостойких материалов 5 расположение материалов пар трения по твёрдости 6 замена трения скольжения трение качения 7 учёт деформации трущихся деталей 8 защита рабочих повтей трущихся пар от загрязнения 9 организация смазки трущихся пов-тей 10 самоустановка сопряжённых пов-тей.

*Эксплутационные методы повышения работоспособности машин:

1 снижение продолжительности работы узла на неустановившихся и предельных режимах 2 рацио-

нальное техническое обслуживание 3 контроль технического состояния машин * Технологические ср-ва обеспечения качества продукции

1упрочнение методом ППД, статикоимпульсная обработка, дробеобработка, центробежношариковый наклёп, обкатывние и раскатывание шариками и роликами, упрочнение чеканкой, дорнование, алмазное выглаживание, электромеханическое упрочнение

2Поверхностная термическая обработка: нагрев газовым пламенем, ТВЧ, плазменная т/о, лазер т/о

3Поверхностная хим. т/о.: цементация, азотирование, цианирование, нитроцементация

4Диффузионное насыщение пов-ти Ме-ми: алетирование, хромирование, берилизация, титанирование, борирование, сульфидирование, силицирование, сульфосилицирование

5Напыление: газопламенная, плазменная, детонационная

6Хим. обработка пов-ти: оксидирование, фосфатирование

7Гальванические покрытия: хромирование, никилизазия

8Лазерное и электроэрозионное упрочнение

9Комбинированные методы

10Способы придания поверхности антифрикционных св-в.

4 ВИДЫ ТРЕНИЯ В УЗЛАХ МАШИН Триботехника – наука о контактном взаимодействии твёрдых тел при их относительном движении, охватывающая весь комплекс вопросов трения, изнашивания и смазывания машин Внешнее трение – явл. сопротивления перемещению

возникающее м/у 2 телами в зоне соприкосновения пов-тей по касательным к ним сопровождаемая рассеиванием энергии.

Трение покоя – трение 2х тел при микроперемещениях до перехода к относительному движению. Трение движение – трение 2х тел, находящихся в относительном движении. Трение качения – трение движение 2 тел, при кот. их скорости в т. касания одинаковы по величине и направлению силы трения качения в 10 р. < сил трения скольжения Трение скольжения – трение движения 2 тел, при

кот. V тел в т. касания различны по величине и направлению, либо по величине или направлению Сила трения – сила сопротивления при относительном перемещении одного тела, по поверхности другого при действии внешней силы, направленной по касательной к общей границе этих тел. Коэффициент трения – отношение силы трения 2 тел к нормальной силе, прижимающей эти тела друг к другу.

Виды трения по кинематич. признаку: 1 скольже-

ние цилиндрич, конич, сферич, поверхностей при вращательном движении одного из них. 2 качение

криволинейных поверхностей с проскальзыванием 3 возвратно поступательное 4 возвратно вращат. движение

В зависимости от наличия смазки:

1чистое

2сухое

3полусухое

4граничное

5полужидкостное

6жидкостное.

Чистое трение - это трение поверхностей, на кот. нет абсорбированных молекул жидкостей, газов, плёнок и др. пов-тей. Такие чистые поверхности наз. ювелирными.

Сухое трение – это трение, когда отсутствует смазка и загрязнение.

Граничное трение – возникает, когда трущихся пов-ти разделены тонким слоем смазки(0,001). Но этот слой снимает трение в 10 раз.

Жидкостное трение – характеризуется тем, что трущиеся поверхности, разделены слоем жидкости и этот слой выдерживает давление и является несущим. Поэтому нет касания 2 Ме пов-тей коэффициент трения определяется внутренним. Оптимальный режим трения.

5 ПОЧЕМУ ТРЕНИЕ КАЧЕНИЯ СОПРОВОЖДАЕТСЯ ПРОСКАЛЬЗЫВАНИЕМ?

Трение качения – трение движения двух твердых тел при котором их скорости в точках касания одинаковы по величине и направлению по крайней мере в одной точке с зоной контакта. Сопротивление качению по плоскости объясняется деформационными потерями в нижележащем твердом теле (рисунок на странице 1 внизу). Сталь по стали – 0,001 – 0,002 см. При движении автомобиля по асфальту 0,02см.

При трении качения происходит проскальзывание поверхностей. Происходит растяжение верхнего слоя – напряжение растяжения. Валик испытывает дополнительное напряжение сжатия. В итоге поверхность испытывает знакопеременную нагрузку – растяжения и сжатия. Все вместе это приводит к повышению интенсивности изнашивания.

6 НОМИНАЛЬНАЯ, КОНТУРНАЯ И ФАКТИЧЕСКАЯ ПЛОЩАДЬ КОНТАКТА ТРУЩИХСЯ ТЕЛ.

Рис 2 сверху Из-за волнистости пов-ти контакта пятна кон-

такта группируются на вершинах волн. Совокупность этих площадей – контурная площадь контакта. Она занимает 5-10% от номинальной. Фактические тела касаются за счёт микроповерхностей, кот. образуют шероховатость пов-ти явл-ся фактическими пятнами контакта S факт. контакта =0,01 % от номинальной. Фактическое давление контакта весьма велико и оно приводит к пластич. деформации выступа этих гребешков – расплющивание внедрение микроповерхностей, сближение поверхности. Межконтктное пр-во всегда существует.

7 ЦИКЛИЧЕСКАЯ ПРОЧНОСТЬ. ВЛИЯНИЕ ФАКТОРОВ НА ПРЕДЕЛ ВЫНОСЛИВОСТИ.

Циклическая прочность. Детали подвергающиеся длительной повторно-переменной нагрузке разрушаются при напряжениях значительно меньших предела прочности материала при статическом нагружении. Статистика показывает что около 80% поломок и аварий происходящих при эксплуатации машин вызвано усталостными явлениями (СШ ГЭС). Постепенное накопление повреждений в металле под действием циклических нагрузок приводящих к образованию трещин и разрушению называют усталостью, а свойство металлов сопротивляться усталости выносливостью. В машиностроении большинство деталей работают при переменных нагрузках.

Видимая трещина образуется незадолго до окончательного разрушения, таким образом в развитии трещин две стадии:

1.Стадия медленного роста, трещина увеличивается и скорость роста её возрастает.

2.Стадия быстрого роста, скорость разрушения трещины сопоставима со скоростью звука в металле.

Циклы напряжений (привести рисунки):

1.Симметричный 2. Ассиметричный 3. Пульсирующий

4. Знакопостоянный 5. Сложный (непредстказуемый) Три группы факторов

1.Конструктивные факторы. Наличие концентраторов, наличие посадок с натягом.

2.Технологические факторы. Зависят от выбранного процесса плавки и получения металла заданной структуры и физико-механических свойств (наличие неметаллических включений, неравномерность распределения легирующих элементов, скопление свободных ликвидов, обезуглероженная поверхность, величина зерна и другие. Относится вид обработки образца (высокая шероховатость, наличие прерывистого наклепа, наличие шлифовочных прижогов, наличие остаточных напряжений растяжения)

3.Эксплуатационные факторы).

Влияние остаточных напряжений на предел выносливости тем больше чем меньше прочность материала на растя-

жение. Влияет не только знак остаточных напряжений, но и эпюра.

Наклеп приводит к упрочнение.

Перенаклеп приводит к разупрочнению. Предел выносливости уменьшается. Если трещина начинается под наклепанным слоем, то трещина дольше не выходит на поверхность, тогда предел выносливости возрастает.

Влияние шероховатости на предел выносливости. Больше шероховатость – меньше предел выносливости. (рисунок 4 стр)

Заметное влияние шероховатость оказывает на предел выносливости деталей небольшого сечения, а у крупных деталей этого влияния практически нет. Потому что у крупных деталей много других дефектов, а для разрушения нужен только один дефект.

Чем выше прочность стали, тем большее влияние оказывает на предел выносливости метод обработки.

В итоге: одновременное циклическое нагружение и воздействие среды приводит к снижению предела выносливости, это явление получило название – коррозионноя усталостность.

Для уменьшения коррозионного действия необходимо выбирать пассиваторы и антикоррозионные покрытия.

Влияние концентраторов напряжений. Различные металлы имеют определенную чувствительность к концентраторам напряжений. Чем выше прочность стали, тем выше чувствительность концентраторов напряжений. У крупнозернистых сталей чувствительность концентраторов меньше. Металлы и сплавы с неоднородной структурой имеют пониженную чувствительность. При одновременном воздействии циклического нагружения и трения возможно повышение предела выносливости, так как при тернии часто происходит залечивание поверхностных трещин. При наличии концентраторов нарпряжений азотирование увеличивает предел выносливости на 300%.

Предел выносливости детали: 1дет 1 К