ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

Основной дефект всех деталей машин – изнашивание. Предельное изнашивание наиболее ответственных деталей крановых механизмов исследовано и систематизировано. В справочной литературе всегда можно найти предельный износ таких деталей, как ходовые колеса, тормозные шкивы, зубчатые полумуфты и т. д. Наиболее характерные проявления изнашивания некоторых деталей общего назначения ПТС и ДМ сведены в табл. 5.

Для контроля размеров деталей наибольшее распространение получили ультразвуковые толщиномеры УТ-91П, УТ-92П, УТ-93П, "Кварц-15". Они позволяют контролировать толщину в диапазоне 0,8...300 мм с дискретностью отсчета 0,1…0,01 мм.

Таблица 5

Узлы и детали	Место расположения	Проявление
Валы и оси	Места концентрации напряжений, места подвижных соединений, рабочие поверхности шлицевых и шпоночных соединений	Усталостные трещины, отклонение от округлости, износ поверхностей и ослабление посадки
Подшипники качения	Беговые дорожки, тела качения, сепараторы	Усталостное выкрашивание, трещины, радиальный и осевой зазоры
Подшипники скольжения, червячные передачи	Рабочие поверхности	Схватывание, задирание, изменение формы и размеров

3.4.4.2. ДИАГНОСТИРОВАНИЕ РЕДУКТОРОВ, ПЕРЕДАЧ,
ПОДШИПНИКОВ И ВАЛОВ

Диагностирование редукторов и передач ведут определением либо комплексных параметров, либо параметров отдельных элементов передач. Методы диагностической оценки по комплексным параметрам:

– оценка затрат мощности, необходимой для прокручивания передачи при определенном скоростном и нагрузочном режимах;

-оценка суммарного зазора в кинематических парах;

- количественный и качественный анализы продуктов изнашивания в картерном масле;

– определение концентрации продуктов изнашивания в масле;

– измерение общего уровня вибрации в заданных полосах частотного спектра.

Самым простым способом диагностирования редукторов является измерение температуры масла, которая не должна превышать 80 ⁰С (для червячных – 95 ⁰ С). Для измерения температуры в маслосливное отверстие устанавливают термопару или термометр. Подтекание масла из редукторов указывает на нарушение герметичности сопряжений и изнашивание прокладок и манжет, ослабление крепления крышек.

Основной метод диагностирования редукторов – дифференциальный, основанный на измерении углов поворота между ступенями. Однако в отсутствие достаточного приборного оснащения и необходимых кадров часто ограничиваются проверкой и измерением параметров технического состояния пере-

дач. При этом в цилиндрических и конических зубчатых передачах проверяют износ рабочих поверхностей, боковые и радиальные зазоры, торцовые биения, смещения валов, наличие смазочного материала на поверхностях трения. На все эти параметры существуют рекомендуемые пределы износа. Например, износ зубьев колес механизма подъема и изменения вылета стрелы ГПМ по толщине не должен превышать 15 %, для остальных механизмов – 20 %, боковой зазор между зубьями – 0,4...1,2 мм в зависимости от модуля, торцовое биение колес не более 0,15 мм. Для измерения зазоров и торцевого биения применяют индикаторы, щупы, свинцовую проволоку. Качество сборки зубчатого зацепления контролируют, проверяя на краску по положению и размеру пятна касания. При правильном зацеплении отпечаток на сопряженном колесе должен быть равен 50…70 % длины зуба при расположении его на делительной окружности.

Взаимное расположение валов проверяют с помощью штихмассов и штангенциркулей. Зубчатое зацепление и взаимное расположение валов регулируют, перемещая как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях подшипники валов, на которых размещены зубчатые колеса.

В червячной передаче нормальный размер пятна касания составляет не менее 60 % высоты зуба. А предельно допустимый перекос осей червяка и колеса – 0,15...0,3 мм – в зависимости от модуля. При диагностировании червячной передачи определяют также "мертвый ход" червяка – его перемещение при неподвижном колесе, которое не должно превышать 10 ⁰ для однозаходного червяка.

Таким образом, нормально отрегулированная зубчатая передача должна обеспечивать плавность работы без биения и эксцентриситета, издаваемый передачей шум должен быть однообразным и ровным, контакт зубьев равномерным, их рабочие поверхности должны быть в хорошем состоянии, а боковой и радиальный зазоры – не выходить из установленных норм.

Карданные передачи диагностируют по следующим признакам:

- шумы и стуки, издаваемые при резком изменении частоты вращения, свидетельствуют об износе подшипниковых втулок карданного вала;

- стуки, слышимые при движении машины накатом, свидетельствуют об ослаблении крепления или износе подшипников промежуточной опоры;

- вибрация карданных валов характерна при нарушении их балансировки.

Карданные передачи диагностируют также путем замера окружного зазора в карданных валах и шлицевых соединениях с помощью угловых люфтомеров, снабженных нагрузочной динамометрической вилкой.

Карданную передачу регулируют, проверяя и подтягивая болты крепления фланцев вилок, карданных валов, крышек игольчатых подшипников, промежуточной опоры. После замены отдельных деталей карданный вал подвергают динамической балансировке.

Диагностирование цепных передач заключается в определении стрелы прогиба цепей, параллельности валов, положения звездочек и износа звеньев.

При монтаже и эксплуатации ременных передач также проверяют параллельность валов, величину натяжения ремня путем измерения стрелы его прогиба под действием определенной нагрузки и перпендикулярность к оси шкива ременной передачи. Натяжение ремней увеличивают или уменьшают, изменяя межцентровое расстояние, применяя натяжные ролики или перешивая ремень. Величина скольжения отрегулированной ременной передачи должна быть в пределах 0,005…0,01.

Признаками ненормальной работы подшипников качения являются нагрев выше 70 ⁰С, вибрация, повышенный шум, увеличенные осевой и радиальный зазоры. У отрегулированного подшипника качения радиальные зазоры 0,006…0,02 мм в зависимости от диаметра; осевые для радиальных подшипников - 0,07…0,12 мм, для радиально-упорных - 0,04…0,1 мм и для конических - 0,012…0,3 мм. Допустимое радиальное биение тел качения и наружного кольца не более 0,1…0,2 мм, осевое смещение одного кольца относительно другого – 0,6…0,8 мм.

Подшипники скольжения диагностируют также, замеряя температуру их корпуса на ощупь, которая не должна превышать 50-60 ⁰ С. При основной проверке - на краску - подшипник скольжения должен давать 12 отпечатков на площади 25 х 25 мм при частоте вращения до 300 оборотов в минуту и 24 отпечатка при большей частоте вращения.

Подшипники скольжения регулируют, восстанавливая нарушенные посадки, для чего удаляют заложенные между крышками подшипников прокладки толщиной от 0,1 до 0,8 мм. Изношенные биметаллические вкладыши не регулируют, а заменяют новыми.

Валы и оси выбраковывают по остаточным деформациям скручивания; износу и смятию посадочных мест, шпоночных гнезд; прогибам выше допустимых. В шлицевых соединениях допускается среднее уменьшение толщины каждого шлица на рабочей длине соединения вала и втулки не более 0,2 мм при диаметре вала до 50 мм (0,3 мм при диаметре ≥ 50 мм). Допустимая неравномерность износа не более 0,1 мм на 100 мм длины шлица. В многошпоночных соединениях допустимые зазоры 0,3…0,5 мм. При замене шпонок паз можно увеличить не более чем на 15 %. При установке зубчатых муфт перекос валов не должен быть более 2 мм на 1 м длины.

Диагностирование и регулирование жестких муфт заключаются в определении и устранении зазоров и непараллельности между торцевыми поверхностями полумуфт; измерении их соосности, осевых смещений; проверке качества деталей, посадок; исправности пальцев, втулок, пружин. Соосность и непараллельность регулируют, смещая подшипники, перекос – устанавливая прокладки толщиной 0,05…0,5 мм.

При диагностировании редукторов, передач, подшипников и валов используются отечественные приборы – дефектоскопы 77ПД-3М, автостетоскопы КИ-1154, люфтомеры КИ-4832, приспособления КИ-4850 для замера зазоров в подшипниках, приборы ИШВ-1 и НВА-1 для диагностирования трансмиссий по уровню вибрации и шума, приборы КИ-3309 для оценки износа зубчатых передач и др.