МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное Государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема»
Техникум информационных и промышленных технологий
ПЦК Общепрофессиональных технических дисциплин ТИиПТ
Учебное пособие для подготовки студентов
к итоговой государственной аттестации
(подготовке выпускной квалификационной работы)
по дисциплинам профессиональных модулей
Специальность 15.02.01 Монтаж и техническая эксплуатация
промышленного оборудования
Квалификация выпускника техник-механик
Форма обучения очная
Автор-составитель: Бередух Е.А.
Биробиджан
2013 год
Печатается по рекомендации ПЦК ОТД ТИиПТ (протокол № 7 от 15.04. 2013г.) и решению учебно-методической комиссии ФГБОУ ВПО «Приамурский государственный университет им. Шолом-Алейхема» (протокол № _____ от ___________2013г.)
Бередух Е.А.
Учебное пособие для подготовки студентов к итоговой государственной аттестации (подготовке выпускной квалификационной работы) по дисциплинам профессиональных модулей
Пособие составлено в соответствии с требованиями ГОС СПО для студентов 4 курса специальности 15.02.01 Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования (базовый уровень) \ сост. Е.А. Бередух – Биробиджан: Издательство ФГБОУ ВПО «Приамурский государственный университет им. Шолом-Алейхема», 2013г. – 93 с.
© Елена Анатольевна Бередух, сост., 2013 г.
© ФГБОУ ВПО «ПГУ им. Шолом-Алейхема», 2013 г.
Бередух Е.А. Учебное пособие для самостоятельной подготовки студентов к итоговой государственной аттестации (подготовке выпускной квалификационной работы) по дисциплинам профессиональных модулей
. – Биробиджан: ФГБОУ ВПО Приамурский государственный университет им. Шолом-Алейхема 2013.
Данное учебное пособие соответствует действующей программе дисциплин профессиональных модулей и рассматривает основные вопросы, входящие в программу подготовки к итоговой государственной аттестации по специальности 15.02.01 «Монтаж и техническая эксплуатация промышленного оборудования» очной формы обучения.
Пособие содержит в себе основные разделы, соответствующие вопросам, рассматриваемым в дисциплинах профессиональных модулей по специальности. Пособие содержит необходимые иллюстрации и справочные таблицы. Рассматриваемые вопросы соответствуют современным методикам и приемам проведения ремонтно-восстановительных работ на промышленных предприятиях.
Данное пособие будет интересно и полезно не только студентам, обучающимся по техническим специальностям, но и специалистам ремонтного хозяйства предприятий различной специализации.
Рецензент:
Козлов А.В., инженер-механик, мастер сборочного цеха БИР ЗСТ
1. Оценка технического состояния оборудования в процессе эксплуатации. Диагностирование технического состояния машины
Оценка технического состояния машины в процессе эксплуатации
Снижение работоспособности оборудования характеризуется следующими признаками:
- систематическим появлением брака;
- уменьшением производительности;
- увеличением расхода электроэнергии;
- возникновением специфических шумов, заметной на глаз вибрацией и др.
Оценку технического состояния машин и их элементов (диагностирование) проводят в зависимости от сложности и назначения по определенным параметрам в следующем порядке:
1. Внешний осмотр машины – устанавливают степень загрязнения деталей и узлов, правильность положения деталей и наличие видимых следов их повреждения, неисправностей и зазоров, повреждения кожухов, исправность смазочной системы и другие неполадки. Оценка проводится по сумме баллов за каждую из неполадок.
2. Проверка по потребляемой мощности. Она наиболее доступна в условиях производства и дает представление об общем техническом состоянии машины. В конце каждого месяца фактическую потребленную мощность сравнивают с установленным на предприятии нормативом номинальной мощности, используя метод отключения каждой из машин.
3. Определение времени самоторможения (выбега) машины – это время, затраченное на останов машины на холостом ходу после отключения привода. Чем длительнее торможение – тем меньше механические потери и ниже расход энергии.
4. Расчет предельной величины зазора сопряжений. Он зависит от вида трения.
Основной причиной выхода из строя машин и механизмов в процессе эксплуатации является износ. Под износом понимают изменение размеров деталей машин, возникающее под действием сил трения и повышенных нагрузок, вследствие усталости материала и высокой температуры окружающей среды, а также из-за коррозии металла. износ подразделяют на естественный, аварийный и моральный.
Техническое состояние машин и механизмов или их узлов оценивается структурными параметрами, это следующие физические величины:
-геометрические размеры (линейные (габариты), площадь, объем);
- механические (давление, частота вращения, амплитуда колебаний, усилие затяжки)
- акустические (уровень шума);
- термические (теплота трения, температура);
- электрические (ток, напряжение, мощность).
Структурные параметры (СП) могут принимать следующие значения (рис. 1): номинальные , допустимые  и предельные .
Рис. 1. Изменение
структурных параметров
Номинальное значение СП является начальным, и соответствуют новому изделию.
Допустимое значение СП является границей неисправности. При допустимом значении параметра машина (механизм или узел) считается неисправной, хотя еще может работать до очередного ремонта, но с пониженными эксплуатационными свойствами.
Предельное значение СП соответствует такому значению эксплуатационных свойств машины (механизма или узла), при котором дальнейшая эксплуатация машины нецелесообразна. При этих условиях машина становится неработоспособной из за отказа одного или нескольких ее элементов.
Отказы могут возникать постепенно или внезапно. Постепенные отказы являются следствием износа трущихся деталей, а внезапные – из-за постепенного накопления в деталях усталостных микротрещин (таблица 1.).
Таблица 1.
Причины типичных отказов деталей и узлов промышленного оборудования
Детали и узлы
|
Причины и характер типичного отказа
|
постепенного
|
внезапного
|
Валы
|
Износ трущихся поверхностей цапф и шеек; прогиб
|
Поломка от усталости или перегрузки
|
Подшипники скольжения
|
Износ трущихся поверхностей
|
Схватывание, выплавление антифрикционного сплава
|
Подшипники качения
|
Смятие и выкрашивание; износ рабочих поверхностей колец, шариков и роликов
|
Заклинивание шариков; поломки колец, шариков и сепараторов
|
Окончание таблицы 1
Детали и узлы
|
Причины и характер типичного отказа
|
постепенного
|
внезапного
|
|
|
|
Шестерни
|
Износ и смятие зубьев; выкрашивание
|
Поломка зубьев; заедание
|
Шлицы и шпонки
|
Износ и смятие рабочих поверхностей
|
Поломка
|
Резьбовое соединение
|
Ослабление затяжки
|
Срыв резьбы; обрыв болтов
|
Трубопроводы, маслопроводы и шланги
|
Засорение, смятие
|
Закупорка, обрыв
|
Диагностирование технического состояния машины
Выявление и оценку технического состояния машины или ее элементов называют диагностированием, а результат – диагностикой. Диагностирование является составной частью технического обслуживания и ремонта.
Различают интегральную и дифференциальную диагностику.
По интегральной диагностике определяют общее техническое состояние машины без выявления конкретных неисправностей. В этом случае, не разбирая машины, дают заключение о ее неисправности. Это дает возможность определить, можно ли продолжить эксплуатацию машины без проведения профилактических или ремонтных работ.
По дифференциальной диагностике определяют техническое состояние отдельных механизмов, узлов и деталей.
Техническое состояние машины – это совокупность свойств машины, механизма, узла или деталей, которые характеризуются в определенный момент времени установленными параметрами (признаками).
Для диагностирования технического состояния машины применяют приборные и инструментальные методы, называемые диагностическими. В настоящее время чаще всего используют электронную диагностическую аппаратуру.
Дефектоскопия деталей и сопряжений
Во время работы машины чаще всего выявляются такие , например неисправности, как стуки, удары, ненормальный шум, вибрация, биение, износ обнаруживают органолептическими (осмотром, прослушиванием и ощупыванием) и инструментальными методами. После разборки машины инструментальным методом определяют величину и характер износа, прогибов, трещин, кроме того, после разборки уточняют ранее выявленный диагноз технического состояния машины.
Дефекты оборудования бывают наружные и внутренние. Наружные выявляют обоими методами, вторые – только инструментальными.
Визуальным методом (осмотром) и ощупыванием можно выявить биение, износ, коррозию, большие внутренние трещины, утечку смазочных материалов, ослабление креплений, увеличение зазоров в сопряжениях свыше 0,3 мм, чрезмерное осевое смещение, повышение температуры.
Акустическим методом (прослушиванием) выявляют ненормальные стуки и шумы в нарушенных сопряжениях машины. Прослушивание проводят приборами – стетоскопами, с их помощью на слух определяют характер звука и степень его отклонения от нормального.
Применение органолептических методов требует специальных навыков работников, носит субъективный и предварительный характер. В современном ремонтном хозяйстве после органолептической оценки применяют инструментальную.
Температуру поверхностей трения в работающей машине проверяют термопарами с гальванометрами или с применением термокрасок, изменяющих цвет в зависимости от температуры сопряжения.
Величину зазоров проверяют щупом.
Для выявления раковин, трещин и других невидимых дефектов применяют различные типы дефектоскопов (магнитные, люминесцентные, ультразвуковые).
Магнитную дефектоскопию применяют для выявления внутренних трещин и раковин в деталях из ферромагнитных материалов и сплавов, люминесцентную – для выявления наружных поверхностных дефектов в деталях из цветных металлов, пластмасс и других немагнитных материалов.
Величину износа и искажения формы детали (овальность, конусность) определяют инструментами – штангенциркулем, микрометром, штрихмасом, шаблонами и другими измерительными инструментами.
Прогиб деталей определяют индикаторами и рейсмусами.
Выбор способа определения дефектов, возникших при эксплуатации оборудования зависит от конструкции и сложности машины, ее назначения, возможностей ремонтной базы предприятия, квалификации ремонтного персонала (таблица 2).
Таблица 2.
Способы определения дефектов деталей
№
|
Способы
|
Характеристика и применение
|
1
|
Наружный осмотр
|
Обнаруживают поверхностные дефекты, трещины, забоины, раковины, прогибы, значительный износ и поломки.
|
2
|
Остукивание
|
Позволяет обнаружить внутренние трещины по дребезжащему звуку. Производится остукиванием детали мягким молотком.
|
3
|
Гидравлическое (пневматическое) испытание
|
Применяют для обнаружения трещин или раковин в корпусных деталях. В детали заглушают все отверстия, кроме одного. Во внутреннюю полость нагнетают жидкость под давлением 0,2-0,3 МПа. Из трещины или раковины вытекает жидкость или запотевают стенки. По наличию пузырьков определяют расположение трещин
|
Продолжение таблицы 2.
№
|
Способы
|
Характеристика и применение
|
4
|
Измерение
|
Применяют для определения величины износа и отклонения элементов детали от привальной геометрической формы(овальность, конусность, неплоскостность и т. д.) и нарушения взаимного расположения поверхностей (несоосность и т. д.). выполняется измерительными инструментами и приборами.
|
5
|
Проверка твердости
|
Позволяет обнаружить изменения, произошедшие в материалах деталей в процессе эксплуатации из-за наклепа, влияния высоких температур или агрессивных сред и т. п.
|
6
|
Проверка сопряжения деталей
|
Определяют наличие и величины зазоров, плотность и неподвижность посадок сопряжений, функциональную пригодность данного соединения.
|
7
|
Магнитная и ультразвуковая дефектоскопия
|
Служит для обнаружения скрытых дефектов в стальных и чугунных деталях. Производится дефектоскопами.
Магнитная – действие основано на разной магнитной проницаемости сплошного металла и металла с трещинами и раковинами. Деталь посыпают магнитным порошком, пропускают ток и порошок собирается в месте пустот, принимая форму трещины или раковины.
Ультразвуковая – пороки металла выявляют при помощи ультразвуковых колебаний, отраженных на экране (всплеск происходит в местах пустот и раковин, трещин).
|
8
|
Люминесцентный способ
|
Предназначен для выявления поверхностных дефектов в деталях из пластмасс, цветных металлов и немагнитных материалов.
На поверхность детали наносят флюоресцирующий раствор. Через 10…15 мин. Поверхность протирают, сушат сжатым воздухом и наносят тонкий слой порошка (углекислого магния, талька), впитывающего остатки раствора. Далее деталь осматривают в затемненном помещении в ультрафиолетовых лучах, расположение трещины определяют по свечению люминофора. Способ дорогостоящий, требует не менее 2 изолированных помещений из-за применения люминофоров.
|
9
|
Керосиновая проба
|
Предназначена для обнаружения трещин.
Деталь погружают на 15…30 мин. В керосин, тщательно протирают и покрывают мелом. Выступающий из трещины керосин увлажняет мел и дает четкие контуры трещины.
|
|
