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模块一典型机械设备的修理

表面材料在遭到不断的气泡冲击和溃灭冲击后,导致疲劳损坏而脱落;
气泡继续向纵深破坏。腐蚀过程伴随而来,最终导致零件失效。
④减轻气蚀危害的措施
减少液体内的压力波动,也就阻止了气泡的萌生与溃灭,具体方法可以采用减振措施、与液体接触的机件表面设计成流线型,防止液体产生涡流等。
选用强度高、抗腐蚀性能好的材料,如不锈钢、陶瓷、尼龙等。
2.分类:
弹性变形:在作用应力小于材料屈服强度时产生的变形。
可以恢复的变形,应力消除,变形消失。
超量(超过设计允许的)弹性变形会影响零件正常工作。
塑性变形:在外载荷去除后留下来的一部分不可恢复的变形。
(永久变形)导致零部件各部分尺寸和外形的变化。
3.零件变形的原因:
⑴毛坯制造——铸造、锻造、焊接等热加工零件由于温度差异、冷却和组织转变的先后不一都会形成残余的内应力。毛坯的内应力不稳定(通常在12-20个月内逐步消失),随应力的重新分布,零件会产生变形。
2.分类:
按断口的宏观形态特征分:
韧性断裂:超过强度极限前发生韧性变形后而发生断裂,一般在切应力下发生,又称为切变断裂。
脆性断裂:一般发生在应力达到屈服强度前,没有或只有少量的塑性变形。
按载荷性质分类:
一次加载断裂:零件在一次静拉伸、静压缩、静扭转、静弯曲、静剪切或一次冲击能量作用下的断裂。
疲劳断裂:经历反复多次的应力作用或能量负荷循环后才发生断裂的现象。占断裂的80%-90%。
(3)控制载荷,防止超载
(4)其它
三、机械零件的磨损
1、定义:工作表面在摩擦时沿其表面发生的微观或宏观变化过程的结果。随着这个过程的进行,可能产生表面材料的位移和脱离而使材料数量减少或表面层性质改变等。
2、按机理分类:磨料磨损、粘着磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损、微动磨损、气蚀磨损与冲蚀磨损。
零件磨损失效的过程,是一个极其复杂的动态过程,在各种不同的因素影响下,磨损都有各自不同的特征和机制,下面将对各种不同性质的磨损作进一步的讨论。
零件表面覆盖高强度耐蚀层。
对封闭或循环系统内的液体可采取降温措施或添加缓蚀剂。
任务二设备修理前的准备工作
一、设备修理的方式
1、按计划进行修理
(1)大修:机械设备大修是工作量最大的一种计划修理。
1)内容:
大修时,对机械设备的全部或大部分解体;
修复基准件;
更换或修复全部不合格的零,由于装夹、切削力、切削热的作用,零件表面发生塑性变形和冷作硬化产生内应力,引起变形;
毛坯在有内应力状态下进行加工,破坏内应力平衡,应力重新分布,零件发生变形
⑶操作使用——零部件在极限载荷或超载荷的情况下运行,温度很高时屈服强度下降产生变形;或操作不当使设备过载、产生高温,使零部件变形。
②气蚀的主要特征是:零件表面出现麻点、针孔。严重时表面呈蜂窝状,小孔直径达1mm以上,深度可达20mm。
③气蚀破坏的机理
当液体受到振动、搅动或其他因素影响时,局部的压力会发生波动;
当局部压力降低到某一值时,溶解在液体中的气体和液体蒸气会在液体中形成无数微小的气泡;
当压力向高压波动时,气泡会快速运动,并冲向机件表面而溃灭,溃灭时产生微射流;
3.零件疲劳断裂的产生:主要发生在应力集中处,持续反复载荷作用产生的微观裂纹及其发展,最后造成零件的疲劳断裂,目前修理中发现裂纹都要加以修复或更换,重要零件则必须报废或更换。
4.断裂的特点:断裂时的应力低于材料的抗拉强度或屈服强度。
5.减轻断裂危害的措施:
(1)减少局部应力集中
(2)减少残余应力的影响
腐蚀电池形成的条件:
有两个或两个以上不同电极电位的物体,或在同一物体具有不同电极电位的区域,以形成正负极
电极之间需要有导体相连接或电极直接接触
要有电解液
(3)减轻腐蚀的措施
正确选材
合理设计
覆盖保护层
电化学保护
添加缓蚀剂
3、气蚀:
①当零件与液体接触,并有振动或搅动时,液流中的气泡对零件表面造成的损伤称为气蚀
3.磨损的一般规律
四、零件的蚀损
1、分类:腐蚀、气蚀
2、腐蚀:
(1)在周围介质的作用下,零件表面发生的以化学或电化学反应为主的磨损。
(2)金属与介质作用机理分类:
1)化学腐蚀:金属与气体和非导电液体介质接触引起的腐蚀(不产生电流)
2)电化学腐蚀:金属与电解液相接触发生的腐蚀(有电流产生)
形成的根本原因:腐蚀电池的形成
修复机械设备的附件以及翻新外观等;
恢复机械设备的规定精度和工作能力。
2)大修工作程序如下:
根据预修计划,现场进行设备的精度检查
评定检查结果,确定是否进行大修
大修预检
技术资料准备
生产准备
进行设备大修
设备修理质量检查
(2)项修:项目修理是根据机械设备的实际技术状态,对状态恶化已达不到生产工艺要求的项目,按实际需要进行有针对性地修理。
⑶修理——在修理中,应制定出与变形有关的标准和修理规范;设计简单可靠、好用的专用量具和工夹具;推广使用新的修复技术,如刷镀、粘接等,用来代替传统的焊接。
⑷使用——加强生产计术管理,制定并严格执行操作规程,不超负荷运行,避免局部超载或过热,加强机械设备的检查和维护。
二、零件的断裂
1.定义:零件在机械(力)、热、磁、腐蚀等单独作用或者联合作用下,其本身连续性遭到破坏,发生局部开裂或分裂成几部分的现象。
序号
授课内容
备注
模块一机械设备修理的基本知识
任务一机械零件的失效
机械零件失效的基本形式
按失效件的外部形态特征来分类,包括:变形失效、断裂失效、磨损失效和腐蚀与气蚀失效。
在生产实践中,最主要的失效形式是零件工作表面的磨损失效;而最危险的失效形式是瞬间出现裂纹和破断,统称为断裂失效。
一机械零件的变形
1.定义:零部件在外力的作用下,产生形状或尺寸变化的现象称为变形。过量的变形是机械失效的重要类型,也是判断韧性断裂的明显征兆。
⑷修理质量——设备修理过程中,如果不考虑被修零件已经变形常会造成零件更大的变形或增加变形的危害。
4.变形失效的特征:体积发生变化和几何形状的变化。
5.减少变形的措施:
⑴设计——设计时不仅要考虑零件的强度,还有重视零件的刚度和制造、装配、使用、拆卸、修理等问题。
⑵加工——在加工中要采取一系列工艺措施来防止和减少变形。如:对毛坯进行时效以消除其残余内应力;高精度零件在精加工过程中必须安排人工时效。
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