婁慢慢
摘? 要:機(jī)械磨損是機(jī)械設(shè)備和零部件的主要失效形式之一,盡管磨損過(guò)程是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程,磨損的直接結(jié)果也并非災(zāi)難性的,然而由此造成的經(jīng)濟(jì)損失是非常巨大的,研究磨損具有重要的意義。
關(guān)鍵詞:煤礦機(jī)械設(shè)備;特性;磨損問(wèn)題;危害性;原因;解決方案
引言
在我國(guó)機(jī)械的設(shè)計(jì)、制造、使用和維修過(guò)程中,由于受傳統(tǒng)習(xí)慣的影響,對(duì)摩擦學(xué)知識(shí)缺乏深入的了解,國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的抗磨技術(shù)和抗磨材料不能及時(shí)應(yīng)用于機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造,導(dǎo)致我國(guó)機(jī)械易損件的使用壽命遠(yuǎn)低于國(guó)外先進(jìn)水平。我們要掌握機(jī)械磨損的種類和形式,找出磨損規(guī)律及影響磨損的因素,總結(jié)減少磨損的方法。盡量減少機(jī)械磨損,提高機(jī)械壽命。
1機(jī)械設(shè)備磨損的因素
1.1機(jī)械零件材料
大型機(jī)械設(shè)備的零部件在很大程度上決定著設(shè)備的耐磨強(qiáng)度,機(jī)械設(shè)備的耐磨性與其材料密切相關(guān)。零件的硬度保證了零件的抗變形能力,但是,如果硬度太大,會(huì)回火,導(dǎo)致零件脆性增加,損傷更容易。
1.2機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)
設(shè)備損耗的影響因素也與設(shè)備的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)。該設(shè)備主要有暫停、打開(kāi)、方向旋轉(zhuǎn)、反向旋轉(zhuǎn)、運(yùn)行速度等一系列運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。一般來(lái)說(shuō),在干摩擦的情況下,設(shè)備的磨損程度與其運(yùn)動(dòng)速度成正比。如果設(shè)備提前配備潤(rùn)滑油保護(hù),在移動(dòng)過(guò)程中會(huì)形成具有保護(hù)作用的液體摩擦,從而降低設(shè)備的損耗率。
1.3機(jī)械零件的工作載荷
一般來(lái)說(shuō),設(shè)備部件的損耗率與其單位負(fù)荷成正比。此外,不同的負(fù)荷特性也會(huì)導(dǎo)致不同程度的設(shè)備損耗,如短期負(fù)荷、長(zhǎng)期負(fù)荷、非沖擊載荷、可變載荷和靜載荷等,設(shè)備的承重部分及相關(guān)部件因負(fù)荷特性不同而承受不同的壓力和變形。如果載荷超過(guò)設(shè)備負(fù)荷的最大限度,則其部件和載荷功能將受到負(fù)面影響,零件可能脫落或嚴(yán)重變形,設(shè)備運(yùn)行緩慢或卡滯。在機(jī)械操作過(guò)程中,需要承受多樣性和復(fù)雜性的負(fù)荷,并根據(jù)各種機(jī)械操作的實(shí)際情況,反映出變化的特點(diǎn)。
1.4機(jī)械零件加工質(zhì)量
該設(shè)備由多個(gè)不同形狀、尺寸和功能的零件組成。對(duì)于設(shè)備,它是損耗的詳細(xì)實(shí)施例。如果零件結(jié)構(gòu)與理想情況相差較大,零件截面不均勻或質(zhì)量分布不均勻會(huì)導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備的不平衡負(fù)荷,對(duì)設(shè)備的部分部件造成嚴(yán)重?fù)p壞。在各部件均受力的前提下,設(shè)備損耗程度與零件的粗糙度有關(guān)。如果零件過(guò)粗,摩擦?xí)黾樱瑩p耗加深,但如果零件表面太光滑,接觸面會(huì)增加,磨損更嚴(yán)重。
1.5潤(rùn)滑
潤(rùn)滑油可以減少整個(gè)設(shè)備的摩擦,減輕粘著摩擦,而供應(yīng)給摩擦副的清潔潤(rùn)滑油可以避免磨擦。
1.6濕度和溫度
潤(rùn)滑劑可以大大降低摩擦對(duì)設(shè)備損耗的影響,但其作用也與外界因素如濕度、溫度等有關(guān)。在相同條件下,溫度越高,潤(rùn)滑油的穩(wěn)定性越低,其粘附能力越低。同樣,濕度過(guò)高、水汽環(huán)境和粉塵環(huán)境都會(huì)對(duì)設(shè)備損耗產(chǎn)生影響,設(shè)備部件容易被環(huán)境腐蝕或氧化。
2機(jī)械設(shè)備磨損問(wèn)題的解決措施
影響機(jī)械磨損的主要因素有零件材料、工作載荷、運(yùn)動(dòng)速度、溫度、潤(rùn)滑、表面加工質(zhì)量、裝配和安裝質(zhì)量、機(jī)件結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及運(yùn)動(dòng)性質(zhì)等。材料損耗包括兩方面,一是材料組織結(jié)構(gòu)及性能的損壞,二是尺寸、形狀及表面質(zhì)量的變化。當(dāng)磨損超過(guò)一定限度時(shí),零件間的合理配合就遭到破壞,導(dǎo)致機(jī)械工作性能的降低或變壞,影響設(shè)備使用的可靠性,造成機(jī)械的各種故障,減少使用壽命。降低磨損的方法通常要考慮以下幾個(gè)方面。
2.1采購(gòu)技術(shù)先進(jìn)、材料耐磨的機(jī)械設(shè)備
部分生產(chǎn)技術(shù)落后的機(jī)械設(shè)備零部件難以滿足實(shí)際生產(chǎn)需要,在作業(yè)中易發(fā)生磨損。在設(shè)備冶煉和鑄造過(guò)程中,通過(guò)控制材料成分、添加比例和空氣含量,可以控制產(chǎn)品的強(qiáng)度、硬度和韌性,從而影響設(shè)備的性能。鑄造工藝還可以控制產(chǎn)品的耐磨性。在相同條件下,光滑表面比粗糙表面更耐磨,提高設(shè)備表面耐磨性的工藝有很多,如淬火、復(fù)合鍍等,可以有效提高零件的耐磨性。對(duì)于材料的選擇,我們可以根據(jù)需要選擇不同成分的材料。
2.2及時(shí)維護(hù)
要抓好源頭控制,加強(qiáng)設(shè)備的日常安全生產(chǎn)管理,以有效減少設(shè)備的磨損和故障,積極改善機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境,減少環(huán)境中不利因素對(duì)機(jī)械設(shè)備的損失,提高設(shè)備的使用壽命,同時(shí),對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行維修,增加維修次數(shù),并盡快消除設(shè)備故障,防止機(jī)械設(shè)備帶病工作,因?yàn)槿绻闆r不好,更容易造成設(shè)備的損失,甚至造成安全事故。在設(shè)備維護(hù)過(guò)程中,要及時(shí)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)和綜合維修,最大限度地減少設(shè)備的磨損,為企業(yè)創(chuàng)造更安全的生產(chǎn)工藝和更大的生產(chǎn)效益。
2.3 改善工況
空氣中的灰塵顆粒、粉末和液體氣泡等浸入摩擦表面會(huì)加速磨損;各種酸性、堿性或鹽類化學(xué)物質(zhì)的浸入會(huì)加速零件的氧化和腐蝕磨損。因此,要盡可能地減少這類物質(zhì)的混入,為接觸表面提供優(yōu)良的工作環(huán)境。同時(shí),要防止機(jī)械長(zhǎng)時(shí)間在高溫、重載、高速的工況下工作。
2.4掌握機(jī)械設(shè)備磨損規(guī)律,實(shí)施科學(xué)處理
機(jī)械設(shè)備的磨損雖然受到多方面因素的影響,但只要注意總結(jié),就會(huì)發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備磨損的一般規(guī)律。機(jī)械設(shè)備從開(kāi)始使用到最后報(bào)廢,磨損情況一般都會(huì)出現(xiàn)三個(gè)階段。第一階段是磨合階段,在此期間磨損情況由高降低,主要是因?yàn)樵O(shè)備剛投入使用,各零部件在生產(chǎn)加工過(guò)程中都存在不平整的地方,零部件在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中并不十分協(xié)調(diào),各零部件高速運(yùn)轉(zhuǎn),互相作用,一些不合拍的位置就會(huì)迅速遭到打磨,但隨著運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng),不合拍的零件部位就會(huì)越來(lái)越少,磨損情況就會(huì)快速降下來(lái)。第二個(gè)階段是穩(wěn)定運(yùn)行階段,在此期間,設(shè)備的磨損情況長(zhǎng)時(shí)間趨于穩(wěn)定,主要是因?yàn)樵O(shè)備各零部件間的運(yùn)行已經(jīng)比較協(xié)調(diào),有潤(rùn)滑系統(tǒng)的保護(hù),除了啟動(dòng)和關(guān)閉設(shè)備之外都不會(huì)產(chǎn)生大的摩擦。第三個(gè)階段是老化階段,在此期間,設(shè)備的磨損情況逐漸明顯加劇,主要是因?yàn)榻?jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用,設(shè)備零部件的磨損積累到一個(gè)影響設(shè)備工作的程度,設(shè)備的不正常工作進(jìn)一步擴(kuò)大設(shè)備內(nèi)部的磨損情況,最終使設(shè)備老化報(bào)廢。
2.5開(kāi)展技術(shù)性改造
機(jī)械設(shè)備技術(shù)改造重點(diǎn)是運(yùn)用高新技術(shù),采用先進(jìn)技術(shù)對(duì)原有機(jī)械設(shè)備進(jìn)行升級(jí)改造,以滿足生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)要求。目前,很多企業(yè)加大了對(duì)機(jī)械設(shè)備技術(shù)創(chuàng)新的重視,投入了大量的人力和財(cái)力來(lái)提高機(jī)械設(shè)備的性能。通過(guò)對(duì)設(shè)備內(nèi)部部件的更新?lián)Q代和對(duì)工作原理的深入分析,進(jìn)一步延長(zhǎng)了機(jī)械設(shè)備的使用壽命,保證了生產(chǎn)運(yùn)行的準(zhǔn)確性和良性運(yùn)行態(tài)勢(shì),有效降低了機(jī)械設(shè)備的磨損率。
2.6發(fā)展表面工程技術(shù)
許多零部件的破壞時(shí)從表面損傷開(kāi)始的,因此,發(fā)展金屬表面工程技術(shù),提高機(jī)械零件表面的耐磨和耐腐蝕性能,具有非常重要的意義。材料工作者開(kāi)始把注意力從整體強(qiáng)化轉(zhuǎn)向材料表面的強(qiáng)化,試圖在其表面上堆焊或噴涂一層具有高耐磨性、耐蝕性、抗高溫氧化的材料,以使產(chǎn)品壽命得到大幅度的提高。許多表面工程技術(shù)不僅成為現(xiàn)代制造技術(shù)中的重要工藝方法,而且在設(shè)備的技術(shù)改造和維修方面發(fā)揮了重要作用。表面工程,是經(jīng)表面預(yù)處理后,通過(guò)表面涂覆或多種表面工程技術(shù)復(fù)合處理以改變固體金屬表面或非金屬表面的形態(tài)、化學(xué)成分和組織結(jié)構(gòu),以活動(dòng)所需表面性能的系統(tǒng)工程。概述材料的表面性能,可以有效延長(zhǎng)其使用壽命,許多國(guó)家都在努力研究各種提高零件表面性能的新技術(shù)和新工藝。
3結(jié)束語(yǔ)
總之,隨著我國(guó)機(jī)械設(shè)備磨損問(wèn)題日益突出,減緩機(jī)械磨損對(duì)提高企業(yè)生產(chǎn)效益重要意義,因此,必須加強(qiáng)對(duì)機(jī)械設(shè)備磨損問(wèn)題的分析,并提出相應(yīng)的對(duì)策,以提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。
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