Допустимый износ протектора. Допустимый износ маховика и сцепления Допустимые и предельные значения износа деталей

Лекция 4.

Предельные и допускаемые износы деталей

И механизмов машин.

Определение предельно-допустимых износов аналитическим и графическим методами.

Предельные износы основных базовых деталей и деталей механизмов передач.

Общие понятия и определения. Критерии предельного износа.

Предельный износ - износ, соответствующий предельному состоянию изнашиваемого изделия или его составной части.

Предельное состояние изделия - состояние изделия, при котором его дальнейшее применение по назначению недопустимо или нецелесообразно, либо восстановление его исправного или работоспособного состояния невозможно или нецелесообразно.

Допускаемый износ - максимальный износ элемента (сопряжения) изделия, при котором возможно его безопасное использование в течение последующего ремонтного цикла.

Допустимый износ - износ, при котором изделие соответствует нормативным требованиям безопасности.

Скорость изнашивания - отношение величины износа к интервалу времени, в течение которого он возник.

Интенсивность изнашивания - отношение величины износа к обусловленному пути, на котором происходило изнашивание, или объему выполненной работы.

Предельный износ по параметрам безопасности должен устанавливаться для деталей или их сопряжений, подверженных износу при регламентированных в нормативной документации условиях эксплуатации и связанных непосредственно или функционально с параметрами или характеристиками безопасности изделий. Предельный износ по параметрам безопасности должен быть установлен в государственных стандартах и (или) конструкторских документах на размеры или сопряжения элементов изделия. В нормативной и (или) технической документации должны быть указаны мероприятия или действия, которые должны осуществлять эксплуатирующие или ремонтные организации при достижении предельных износов, а также методы и способы их определения. Значения предельного износа, являющиеся параметрами безопасности изделия, должны быть доведены до сведения потребителя и указаны в сопровождающей изделие документации.

В зависимости от вида и функционального назначения изделия за критерии предельного износа принимают:

Начало резкого возрастания интенсивности изнашивания элементов машин, связанных с безопасностью;

Самовыключение или самовключение изделия (например, из-за износа торцевой поверхности зубчатых колес коробок передач);

Предельно допустимое снижение прочности изнашиваемой детали (например, износ и обрыв проволок канатов грузоподъемных устройств, из-за изнашивания толщины зуба у основания зубчатого устройства);

Выходящее за пределы допустимого влияние износа отдельных деталей сопряжения на параметр безопасности изделия;

Износ элементов зубчатых, цепных и других передач, крепежных элементов, вызывающих шум и вибрацию на месте оператора;

Возникновение триботехнических отказов, связанное с уменьшением силы трения до уровня ниже допустимого, заедание, заклинивание механизмов (например, износ по толщине накладок фрикционных тормозов и муфт, приводящий к уменьшению силы трения, а, следовательно, и силы удерживания грузов или машины на уклонах и т.п.);

Нарушение кинематического взаимодействия деталей (например, чрезмерное увеличение динамических нагрузок на элемент или группу элементов вследствие износа подшипников и перекоса валов);

Изменение или невозможность выполнения изделием заданных приводящих к нарушению безопасности (например, схождение цепи со звездочки вследствие износа шарниров и вытяжка).

При установлении критериев предельного износа конкретного изделия следует учитывать следующее:

В результате износа может происходить скачкообразное изменение состояния изделия, приводящее его в опасное состояние для человека или окружающей среды (заклинивание механизма, поломка деталей и т.п.);

В процессе изнашивания имеется зона интенсивного возрастания износа, приводящего к росту вибраций, шума, выделению загрязняющих веществ;

Процесс износа за время эксплуатации не имеет экстремальных зон; опасные воздействия изнашивания проявляются после достижения предельного износа.

При установлении предельного износа составных частей изделия следует учитывать влияние изнашиваемого элемента:

на работоспособность самого элемента;

на параметр безопасности изделия в целом;

на работоспособное состояние других элементов, влияющих на параметр безопасности изделия.

Для деталей с поверхностным упрочнением предельный износ не должен превышать глубины упрочненного слоя.

Интенсивность нарастания износа деталей и изменение зазоров подвижных сопряжений в зависимости от продолжительности работы происходят с определенной закономерностью. Почти для всех деталей, подверженных изнашиванию, закон нарастания износа имеет вид кривой, представленной на рисунке 13. Типовая кривая износа, несет три явно выраженных участка.

Износ на участке I кривой ОА 1 характеризуется быстрым нарастанием износа ОК за сравнительно малый период работы ОА . Он выражает начальную работу сопряжения - период приработки деталей. Износ и степень интенсивности изнашивания в этот период во многом зависят от качества поверхности деталей, условий смазки и нагрузки. С увеличением шероховатости рабочей поверхности, а также с увеличением нагрузки в начальный период работы износ деталей значительно повышается. Участок II кривой А 1 В 1 , наибольший по протяженности, характеризует нормальную работу детали или сопряжения. За время нормальной эксплуатации АВ износ деталей нарастает постепенно, часто с небольшой равномерной интенсивностью, и увеличивается на небольшое значение КК 1 . Износ на этом участке носит название естественного износа. Его значение во многом зависит от условий эксплуатации, а также от своевременности и качества проводимого технического обслуживания. Участок Ш за точкой B 1 характеризуется интенсивным нарастанием износа деталей и резким увеличением зазоров в сопряжениях. Работа сопряжений с износами деталей, превышающими значение ОК 1 , как правило, сопровождается нарушением условий смазки, перегревом деталей, появлением шумов и стуков и часто заканчивается аварийным разрушением. Такие износы называют предельными. Детали с предельными износами требуется восстановить или заменить.

Зная закономерность (кривую) нарастания износа детали или увеличение зазора сопряжения, можно легко определить предельные и допускаемые износы деталей или зазоры сопряжения. Например, при измерении размера детали во время ремонта износ ее оказался равным ОМ Отложив это значение на оси ординат, из точки М проводят прямую, параллельную оси абсцисс, до пересечения с кривой износа в точке Б 1 , и опускают перпендикуляр на ось абсцисс. Если отрезок времени БВ равен или больше межремонтного периода, то такой износ считают допускаемым.

При допускаемом износе данное сопряжение может нормально работать еще целый межремонтный срок. Значение допускаемого износа всегда будет расположено на участке А 1 В 1 , кривой износа.

В случае наступления предельного износа дальнейшая нормальная работа данного сопряжения в течение очередного межремонтного периода невозможна, иначе произойдет авария. Значение предельного износа также расположено на участке А 1 В 1 , кривой износа вблизи точки В 1 .

Маховик автомобиля является важнейшей частью двигателя. На него возлагается много задач, которые он безупречно выполняет до поры до времени. Ничто не вечно, и деталь эта тоже имеет свой ресурс. Узнаем, каков допустимый износ маховика.

Про маховик и сцепление

ВНИМАНИЕ! Найден совершенно простой способ сократить расход топлива! Не верите? Автомеханик с 15-летним стажем тоже не верил, пока не попробовал. А теперь он экономит на бензине 35 000 рублей в год!

Как известно, исправный чугунный маховик гарантирует нормальное функционирование ДВС. Также элемент предназначен, как оплот муфты. И допустимые значения износа элемента должны вычисляться вкупе с другими элементами сцепления.

По этой причине, если мы говорим о маховике, то будем иметь в виду всю систему сцепления. Очевидно, что деталь эта непосредственно связана со сцеплением, является его опорой.

Рассмотрим функционирование и расположение элементов сцепления более подробно.

• По всей внешней границе маховика надет бывает металлический обруч, зубья которого входят в сцеп с деталью стартера при заводе мотора. Обруч бывает стальной, прочный. Для повышения прочностных свойств, венец подвергается закалке высоким напряжением. Надевается изначально на балансир кривошипного вала после предшествующего и равномерного прогрева до температуры 180 градусов.
• Сфера маховика, соприкасаемая с диском сцепления, подвергается большой нагрузке. Фиксируется деталь болтами на оконечность кривошипного вала, а болты обязательно контрятся особой шайбой, чтобы крепежи выдерживали такую нагрузку.

Внимание. Маховики должны проходить обязательный процесс статической балансировки (при этом дисбаланс не должен превышать более 0,1 Нм).

Важные моменты:

• маховик также регулируется после посадки на кривошипный вал в сборе;
• в процессе эксплуатации большей частью истиранию подвергается обратная плоскость маховика, которая соприкасается непосредственно с диском сцепления;
• наиболее чаще изнашивается металлический обруч-венец.

Если изнашивается задняя плоскость маховика, то она перешлифовывается на станке с соблюдением основных правил. Если изнашивается венец, то он подлежит замене. Осуществляется замена обруча так: венец выбивается с детали.

В некоторых случаях, если венец сидит очень крепко, следует сделать так. Просверлить в основании обруча несколько отверстий так, чтобы обруч раскололся. При этом надо постараться не повредить чугунный материал самого маховика.

Новый обруч устанавливается либо «на холодную», либо «на горячую». Оба способа имеют как свои плюсы, так и минусы. Поставленный «на холодную» венец прослужит гораздо дольше, однако такая установка бывает сложна. И напротив, гораздо легче поставить венец «на горячую», но делать это нужно с большой внимательностью, иначе прогрев будет неравномерный.

Итак, вот как расположен маховик и элементы сцепления на схеме (речь об однодисковом сцеплении):

• рычаг педали сцепления;
• вал, передающий энергию нажатия;
• вилка выключения муфты;
• нажимной диск;
• ведомый диск;
• демпферная система, состоящая из пружин ведущего диска;
• выжимной рычаг;
• подшипник упорного типа;
• феродо или накладки;
• первичный вал КПП.

Таблица заводских допустимых размеров и зазоров основных деталей муфты

Обозначение и наименование сопряженных деталей	Номинальный размер и допуск, мм	Зазор, мм	Предел допустимого износа, мм
2141-1701030 - первичный вал коробки передач	1,595+0,046+0,029 (высота зуба вала)	0,02 - 0,132	0,3
2141-1601142 - ступица ведомого диска	1,661+0,066+0,033 (впадина ступицы)
2141-1601036-10 - направляющая втулка	31-0,080-0,180(диаметр)	0,08 - 0,219	0,4
2141-1602055 - валик педалей	20-0,033 (диаметр)
2141-1601242 - вал выключения сцепления	20-0,033 (диаметр)	0,04 - 0,325	0,6
2141-1601222 - втулка вала большая	3,48-0,12 (толщина стенки)

Признаки износа маховика

Главным признаком износа детали является поддергивание педали сцепления при нажатии. «Рывки» машины – первый признак того, что с маховиком или сцеплением что-либо не в порядке.

Еще одним явным признаком износа являются видимые внешние повреждения. Но увидеть их без разбора машины невозможно. По этой причине опытные водители советуют: если проводится ремонт автомобиля, снимается коробка, обязательно проверьте состояние маховика и сцепления.

Второстепенными признаками износа принято считать затрудненное переключение скоростей, пробуксовку автомашины, резкий или чересчур медленный старт и т.п.

От признаков износа маховика отличаются признаки износа сцепления. В этом случае, если диск сцепления отжил свой ресурс, в салоне автомобиля и под капотом будет явно ощутим запах гари.

Еще одним признаком износа диска является неполное задействование механизма. Решением проблемы в этом случае станет замена детали или прокладки. Если этого не сделать вовремя, в дальнейшем владельца ждет капитальный и дорогостоящий ремонт.

Современные автомобили часто оснащаются не стандартными механическими коробками, а роботами. На таких КПП о необходимости ремонта сцепления будет свидетельствовать неожиданное включение защитной системы.

Также на роботе признаком выхода из строя сцепления является затрудненное переключение скоростей.

Как проводится проверка

Если работа маховика или диска сцепления попадает под сомнение, надо провести следующие диагностические приемы:

• диагностировать состояние плоскости маховика (зеркала) на наличие задиров, царапин или других следов износа;
• осуществить проверку на биение – оно не должно превосходить две десятые миллиметра (в случае повышенного биения принимаются неотложные меры, иначе произойдет износ ведомого диска, будут наблюдаться рывки и дерганья в процессе задействования сцепления);
• диагностируется искореживание диска муфты (НДС) и маховика (если наблюдается коробление, то оно устраняется путем шлифования).

Примечание. Самая малая дозволенная толщина НДС обязана быть не менее 20-21 мм. Тоньше этого диск быть не должен, иначе происходит ухудшение работы демпферной системы сцепления.

Вот еще, что следует проверить:

• диагностировать зеркало НДС на гладкость (при этом допустима вогнутость не более 0.08 мм, а выпуклости вообще быть не должно);
• проверяется чистота зеркала (должна быть не ниже 1.6 мкм);
• тщательно диагностировать первый вальный подшипник (не допускается никаких заеданий);
• отдельно проверять фрикционные накладки, которые обязательно надо менять при появлении на них трещин или значительном износе материала (головки фиксаторных заклепок не должны утопать относительно рабочей поверхности материала более 0.2 мм).

Зная допустимый износ маховика и элементов муфты, удастся предостеречь основные проблемы и сложности, несущие кардинальный характер.

Одним из наиболее эффективных способов снижения изнашивания деталей в условиях эксплуатации является тщательное и своевременное проведение тех­нического обслуживания и ремонта, соблюдение правил хранения, обкатки новых и отремонтированных машин.

Снижение износа деталей, подвергающихся механическому изнашиванию, можно обеспечить за счет

Улучшения механической обработки поверхностей,

Применяя шлифование, притирку, развертывание, доводку;

Нанесение на поверх­ность деталей износостойких покрытий (наплавка твердыми сплавами, хромирование, газопламенное напыление и др.):

Упрочнение поверхности химико-термической обработкой, поверхностно-пластическим деформированием (ПДД) (обработка роликами, шариками и др.), электромеханическое и термомеханиче­ское упрочнение, использование вибронакатки для удержания смазки, дробест­руйный и гидроабразивный наклеп и др.

За счет перечисленных мероприятий можно повысить усталостную прочность деталей, уменьшить абразивный износ.

Для снижения коррозии поверхности деталей из черных металлов покрыва­ет оловом, никелем, хромом и цинком.

Во время хранения детали покрывают веществами, образующими на поверхности химические защитные пленки (пассиваторы), а также покрытие веществами, создающими такие изоляционные пленки, которые препятствуют образованию микрогальванических пар (ингибиторы). На поверхности деталей эти вещества наносят в виде раствора.

Широко используется для защиты машин от коррозии окраска поверхности. Увеличение технического ресурса подшипников качения и шестерен Рекомендуется периодически поворачивать шарикоподшипники на 180° в плоскости, перпендикулярной плоскости вращения шариков. Роликовые подшип­ники рекомендуется переставлять так, чтобы ролики передвигались в обратном | направлении. Незначительный зазор между кольцом и гнездом снижает ресурс в 1,5 раза. Поворот шестерен на 180° (если это позволяет конструкция) обеспечива­ет работу неизношенными поверхностями зубьев.

4.8. Понятие о предельных и допустимых износах деталей и сопря­жжений

Любая в конструктивном отношении совершенная машина с течением вре­мени изменяет свои первоначальные характеристики, происходит ухудшение ряда показателей - уменьшается мощность, увеличивается расход топлива и смазки, снижается КПД трансмиссий, ухудшается качество работы (пилы, пилорамы, шпалорезные станки и др.).

Таким образом, снижается производительность, эко­номичность. В процессе работы ослабевают резьбовые соединения, нарушаются посадки в сопряжениях, увеличиваются зазоры, уменьшаются натяги.

После некоторого периода эксплуатации износ деталей в сопряжениях достигает предельных величин, при которых их дальнейшая работа становится технически ненадежной или экономически нецелесообразной.

Предельным изно­сом называется износ, соответствующий предельному состоянию изнашивающе­гося изделия или его составной части. Основные признаки появления предельных износов:

Повышение интенсивности изнашивания,

Снижение прочности вследст­вие изменения размеров,

Увеличения зазоров, снижения натягов, искажения гео­метрической формы. Определение предельных износов является технически сложной задачей. Для подвижных соединений критерием предельного износа мо­жет служить величина максимального зазора, искажение геометрической формы.

Предельные зазоры в сопряжении плунжер-гильза топливного насоса определя­ются по изменению количества подаваемого топлива за один ход плунжера; в со­пряжении поршень-гильза по изменению расхода масла в зависимости от износа цилиндров и поршневых колец; в сопряжениях типа вал-подшипник по макси­мальному зазору и по искажению геометрической формы.

Допустимыми называют износы , размеры детали и другие ее технические характеристики, при которых она может быть поставлена в машину без ремонта и будет удовлетворительно работать в течение всего межремонтного периода.

До­пустимым износом называется износ, при котором изделие сохраняет работоспо­собность. Допустимый износ может быть определен по формуле из соотношения

где I t - скорость изнашивания; Т i - интервал времени между двумя плановыми ремонтами; I t ·Ti - возрастание износа детали за время Тi.

Учитывая, что I t = U s доп /T, где Т - время работы детали до ремонта, получим

Если обозначить через К - номер данного периодического ремонта с мо­мента последнего ремонта детали, тогда время работы детали запишется

Учитывая это соотношение, можно записать

Пример. Деталь имеет глубину цементированного слоя 0,8 мм и предельный износ ее составляет Umах=0,64 мм. Надо ли восстанавливать деталь, если при ее измерении при третьем периодическом ремонте износ оказался равным 0,55 мм. Определяем Uдon по формуле

Несмотря на это, деталь необходимо ремонтировать, т. к. она не дорабаты­вает до следующего ремонта. За один цикл износ должен составлять 0,64:4=0,16 мм, а у нас 0,64-0,55=0,09 мм.

Признаки, по которым определяют предельное состояние деталей, подразделяют на три группы: технические, качественные и экономические.

Технические критерии позволяют определить предельный износ деталей на основании наступления форсированного изнашивания (возникают удары, интен­сивный износ поверхностей, вибрация, повышается температура).

Качественные критерии позволяют находить предельные износы по прин­ципу изменения качества работы машины или ее агрегатов и узлов.

Предельная величина в этих случаях устанавливается в зависимости от технических и других отклонений и норм качества работы. Наиболее часто эти критерии исполь­зуются для оценки состояния рабочих органов машин (детали рулевых и тормоз­ных механизмов, и др.).

Экономические критерии характеризуют снижение производительности машины, повышение расхода эксплуатационных материалов, себестоимости вы-полняемых работ и технического обслуживания. Эти критерии косвенно указы-

вают на достижение предельного износа частью деталей. Примером этого может служить износ шатунно-поршневой группы двигателей внутреннего сгорания.

Остаточная стоимость элемента определяется

Здравствуйте, у меня такой вопрос. Я попал в ДТП и теперь хочу обратиться в страховую компанию. Но у меня очень старый автомобиль и знакомые говорят, что выплатят мне очень мало из-за износа. Правда ли это и что мне тогда делать?

• Вопрос: №1427 от: 2015-01-13.

По существу заданных Вами вопросов можем пояснить следующее.

Поскольку в настоящий момент в России существует обязательное страхование гражданской ответственности владельцев транспортных средств, то любые вопросы в рамках получения страхового возмещения ущерба, причиненного ДТП, регулируются Федеральным законом от 25.04.2002 года № 40-ФЗ «Об обязательном страховании гражданской ответственности владельцев транспортных средств» (далее по тексту - ФЗ «Об ОСАГО»).

В силу ст. 3 ФЗ «Об ОСАГО» одним из основных принципов обязательного страхования является гарантия возмещения вреда, причиненного жизни, здоровью или имуществу потерпевших, в пределах, установленных указанным Федеральным законом.

Определение размера страховой выплаты и порядок ее осуществления регулируется статьей 12 ФЗ «Об ОСАГО».

Федеральным законом от 21.07.2014 года№ 223-ФЗ «О внесении изменений в Федеральный закон "Об обязательном страховании гражданской ответственности владельцев транспортных средств" и отдельные законодательные акты Российской Федерации» были внесены существенные изменения в ФЗ «Об ОСАГО», в том числе и в статью 12.

Согласно п. 10 ст. 12 ФЗ «Об ОСАГО» в действующей редакции при причинении вреда имуществу в целях выяснения обстоятельств причинения вреда и определения размера подлежащих возмещению страховщиком убытков потерпевший, намеренный воспользоваться своим правом на страховую выплату или прямое возмещение убытков, в течение пяти рабочих дней с даты подачи заявления о страховой выплате и прилагаемых к нему в соответствии с правилами обязательного страхования документов обязан представить поврежденное транспортное средство или его остатки для осмотра и (или) независимой технической экспертизы, проводимой в порядке, установленном статьей 12.1 указанного Федерального закона.

В силу ст. 12.1 ФЗ «Об ОСАГО» независимая техническая экспертиза проводится по правилам, утверждаемым Банком России.

Эти правила носят всеобщий и универсальный характер, то есть едины для всех без исключения экспертов.

В соответствии с п. 3 ст. 12.1 ФЗ «Об ОСАГО» независимая техническая экспертиза проводится с использованием единой методики определения размера расходов на восстановительный ремонт в отношении поврежденного транспортного средства, которая утверждается Банком России

Таким образом, расчет суммы страховой выплаты должен стать единым для всех страховых компаний.

Также следует сказать, что указанным выше ФЗ № 223-ФЗ был существенно изменен размер максимальной ставки износа.

Согласно п. 18 ст. 12 ФЗ «Об ОСАГО»размер подлежащих возмещению страховщиком убытков при причинении вреда имуществу потерпевшего определяется в случае повреждения имущества потерпевшего - в размере расходов, необходимых для приведения имущества в состояние, в котором оно находилось до момента наступления страхового случая.

В силу п. 19 ст. 12 ФЗ «Об ОСАГО»к указанным расходам относятся также расходы на материалы и запасные части, необходимые для восстановительного ремонта, расходы на оплату работ, связанных с таким ремонтом.

Размер расходов на запасные части (в том числе в случае возмещения причиненного вреда в порядке, предусмотренном абзацем вторым пункта 15 настоящей статьи) определяется с учетом износа комплектующих изделий (деталей, узлов и агрегатов), подлежащих замене при восстановительном ремонте. При этом на указанные комплектующие изделия (детали, узлы и агрегаты) не может начисляться износ свыше 50 процентов их стоимости.

Размер расходов на материалы и запасные части, необходимые для восстановительного ремонта транспортного средства, расходов на оплату связанных с таким ремонтом работ и стоимость годных остатков определяются в порядке, установленном Банком России.

Таким образом. в настоящее время предельный уровень износа автомобиля установлен в размере 50 % против 80 % в старой редакции ФЗ «Об ОСАГО». Указанный износ насчитывается только на заменяемые детали и не рассчитывается для ремонтируемых деталей. Также отметим, что износ не насчитывается для запасных частей, влияющих на безопасность, например, на подушки и шторки безопасности.

Несмотря на довольно строгое регламентирование определения размера страхового возмещения, многие страховые компании до сих пор насчитывают стоимости ремонта гораздо меньшие, чем рыночные.

В таком случае, Вы можете обратиться в суд за защитой своих интересов и взысканием со страховой компании реального ущерба, определяемого независимой оценкой.

Внимание! Информация, предоставленная в статье, актуальна на момент ее публикации.