Конспект лекцій для студентів спеціальності 090209 «Гідравлічні і пневматичні машини» денної та заочної форм навчання icon

Конспект лекцій для студентів спеціальності 090209 «Гідравлічні і пневматичні машини» денної та заочної форм навчання




НазваКонспект лекцій для студентів спеціальності 090209 «Гідравлічні і пневматичні машини» денної та заочної форм навчання
Сторінка1/5
Дата01.03.2014
Розмір0.84 Mb.
ТипКонспект
  1   2   3   4   5


МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

СУМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ


ЕКСПЛУАТАЦІЯ ТА ОБСЛУГОВУВАННЯ МАШИН


Конспект лекцій

для студентів спеціальності 7.090209

«Гідравлічні і пневматичні машини»

денної та заочної форм навчання


Затверджено

на засіданні кафедри ПГМ

як конспект лекцій з курсу

«Експлуатація та

обслуговування машин».

Протокол №1 від 28.09.2009р.


Суми

Видавництво СумДУ

2009


Експлуатація та обслуговування машин: Конспект лекцій /Укладач В.Ф. Герман. – Суми: Вид-во СумДУ, 2009. - 98 с.


Кафедра прикладної гідроаеромеханіки


Зміст

С.

Вступ.……………………………………………………………….6


1 Промислове обладнання…………………………………….....7

1.1 Характеристика основних видів промислового обладнання………………………………………………………….7

1.2 Машина як об’єкт експлуатації та обслуговування. Структурна схема машини…………………………………….....10

1.3 Основні типи передач у машинобудуванні………….11

2 Основне гідравлічне обладнання .…………………………..16

2.1 Гідравлічні машини……………...................................16

2.1.1 Насоси……………………………………......16

2.1.2 Гідравлічні турбіни………………………….22

2.1.3 Гідравлічні двигуни…………………………23

2.1.4 Гідравлічні пристрої………………………...25

2.2 Гідравлічні передачі…………………………………..28

2.3 Гідравлічний привод…….……………………………29

3 Зношування машин…………………………………………..31

3.1 Допустиме і граничне зношення деталей……………31

3.2 Методи вимірювання зношення……………………...37

3.2.1 Метод мікрометричного вимірювання…… 37

3.2.2 Метод зважування деталей…………………37

3.2.3. Метод виявлення металу у відпрацьованому

маслі………………………………………………..38

3.2.4 Метод радіоактивних ізотопів……………...38

3.2.5 Метод штучних баз………………………….39

3.3 Основні чинники, що впливають на зношування деталей……. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .39


4 Оцінка надійності машин на стадії експлуатації………….41

4.1 Випадкові величини та їх характеристики………….41

4.2 Закони розподілу випадкових величин...……………43

4.3 Основні параметри надійності...……………………..47


5 Обробка статистичної інформації про надійність………...52

5.1 Загальні положення статистичної обробки

інформації про надійність………………………………………..52

5.2 Методика визначення закону розподілу

показників надійності…………………………………………….55

6 Система експлуатації промислового обладнання..……….62

6.1 Технічна експлуатація машин. Основні поняття

та визначення……………………………………………………...62

6.2 Загальні принципи монтажу промислового

обладнання…………………………………………………….......63

6.3 Такелажні роботи……………………………………...64

6.4 Приймально-здавальні випробування машин……….66

6.5 Експлуатаційна обкатка машин……………………..68

6.6 Кліматичне виконання машин………………………..68

6.7 Вплив умов експлуатації на технічний стан машин..70

7 Система технічного обслуговування машин.……………..72
^

7.1 Основні положення планово - попереджувальної

системи технічного обслуговування машин…………..………..72


7.2 Види технічного обслуговування……………………73

7.3 Змащування машин…………………………………...74

7.4 Технічна діагностика машин…………………………78

8 Експлуатація насосів. Насосна установка та її обладнання………………………………………………………..82

8.1 Схема насосної установки……………………………82

8.2 Види насосних установок…………………………….83

8.3 Характеристика насосної установки. Робочий режим……………………………………………………………....84

8.4 Вибір насоса для роботи в заданих умовах………….86

8.5 Експлуатація насосних установок…………………...87

8.5.1 Організація експлуатаційної служби………87

8.5.2 Основні вимоги до експлуатації насосів......88

8.6 Техніка безпеки при експлуатації……………………89


9 Ремонт і відновлення працездатності машин……………...91

9.1 Ремонт машин. Види ремонтів…………………….....91

9.2 Структура ремонтного циклу………………………...92

9.3 Технологічний процес ремонту машин……………...93

9.4 Особливості обслуговування та відновлення

гідравлічних систем………………………………………………94

9.4.1 Причини виникнення несправностей у роботі

гідросистем………………………………………………………..94

9.4.2 Обслуговування гідравлічного обладнання………95 9.4.3 Особливості ремонту гідросистем..……………….95


Список літератури……………………………………….97

Вступ


Курс "Експлуатація та обслуговування машин" є одним з обов'язкових курсів при підготовці студентів спеціальності "Гідравлічні і пневматичні машини". Інформація щодо питань експлуатації та обслуговування гідравлічних машин розрізнена і немає єдиного підручника з цієї дисципліни.

Мета цього конспекту – допомогти студентам опанувати необхідний обсяг знань із зазначеної дисципліни, скоротити час на самостійну підготовку, сконцентровано викласти основні поняття та визначення і загальні принципи раціональної експлуатації промислового обладнання.

Конспект лекцій написано у стислій формі, у ньому наведені відомості з основних тем курсу. Він складається з дев'яти тем. У першій темі подані основні терміни і розглянута структурна схема машини, визначена характеристика основних видів промислового обладнання. У другій наведено гідравлічне обладнання і розглянуто принцип дії основних його видів. Далі розглянуто зношення машин і методи його виміру. Теми 4-5 присвячені надійності машин і математичним основам її розрахунку, а також методам статистичного опрацювання інформації про надійність. Далі (теми 6-8) розглянуті технічна експлуатація та система технічного обслуговування машин, особливості експлуатації і обслуговування насосного обладнання. В останній, дев'ятій темі наведені ремонт і відновлення працездатності машин, особливості обслуговування та відновлення гідравлічних машин.

Після вивчення даного конспекту додаткові знання студент може отримати з рекомендованої літератури.


^ 1 Промислове обладнання


1.1 Характеристика основних видів промислового обладнання


Терміни для характеристики об’єктів техніки стандартизовані. Розглянемо основні з них.

1 Обладнання (устаткування) – агрегати, машини, механізми і транспортні засоби, що використовуються в процесі перетворення сировини у напівфабрикати і готову продукцію.

^ 2 Агрегат –декілька конструктивно з’єднаних між собою машин.

3 Машина – комплекс механізмів, призначених для виконання корисної роботи, пов’язаної з процесом виробництва, транспортування або з перетворенням енергії.

4 Механізм – система кінематичних взаємозв’язаних вузлів і деталей, призначених для виконання цільових рухів (рис 1.1).

^ 5
Рисунок 1.1 – Кривошипно-шатунний

механізм
Вузол –
рознімне або нерознімне з’єднання декількох деталей, яке являє собою складальну одиницю, що входить у машину.

6 Деталь – елемент машини, що являє собою одне ціле, яке не руйнується і яке неможливо розібрати на більш прості складові.


^ Основні види промислового обладнання


До основних видів промислового устаткування відносять:

а) технологічні машини (верстати, ковальсько-пресові машини, машини для лиття та ін.);

б) гідравлічні машини (насоси, гідравлічні двигуни, турбіни та ін.);

в) транспортні машини (автомобілі, електричні машини);

г) машини обслуговування (крани, електрокари).

Кожний вид обладнання поділяють на групи:

а) металорізальні верстати - на токарні, свердлильні, фрезерні;

б) ковальсько-пресове устаткування – на молоти, преси, ножиці та ін.;

в) гідравлічні двигуни – на гідроциліндри, гідромотори, поворотні гідродвигуни;

г) насоси – на динамічні, об’ємні.

Групи поділяють на типи і типорозміри.

Приклади.^ Токарні верстати: токарно-гвинторізні, токарно-карусельні, токарно-револьверні та ін. Аналогічно насоси: динамічні – відцентрові, осьові, діагональні; об’ємні – поршневі, роторні – пластинчасті, шестеренні, гвинтові.

Усе це обладнання необхідно кваліфіковано експлуатувати, тримати в робочому стані, технічно обслуговувати і своєчасно ремонтувати. В цьому є гарантія того, що обладнання буде надійно і довго працювати.

Обслуговують обладнання під керівництвом інженерів-механіків, які відповідають на виробництві за його якісну експлуатацію, технічне обслуговування та ремонт.

Однією з характеристик обладнання є маса. Маса обладнання – параметр, що впливає на трудомісткість ремонту. При зміні маси суттєво змінюється співвідношення затрат праці і матеріалів на ремонт. Залежно від маси обладнання ділять на категорії : легку – до 1 Т ; середню – до 10 Т ; велику – до 30 Т ; важку – до 100 Т ; унікальну – більше 100 Т.

Устаткування масою до 5 Т відносять до транспортованого, а більше 5 Т – до нетранспортованого. Цей поділ впливає на організацію ремонту. Транспортоване обладнання доставляють на спеціалізовані ремонтні заводи, а нетранспортоване – ремонтують на місці експлуатації. Приклад: насоси, ГЦН, турбіни та ін.

Обладнання, призначене для виконання визначеного технологічного процесу, зараховують до технологічного. Це обладнання для переробки руди, виплавлення і обробки металу, а також випуску готових виробів. На машинобудівних підприємствах технологічне обладнання концентрують у цехах: ливарному, заготовчому, механічному, складальному та ін.

Крім цього, використовують різне обладнання міжгалузевого призначення: компресори, вентилятори, насоси, гідроприводи, крани, вантажопідіймальні машини, електричні машини та ін.

Основне технологічне обладнання машинобудівних підприємств можна класифікувати за функціональними ознаками:

1 Машини-двигуни – служать для перетворення теплової, електричної та інших видів енергії в механічну (парові машини, електричні двигуни, гідравлічні і газові турбіни, двигуни внутрішнього згоряння та ін.).

2 Машини-генератори – перетворюють механічну енергію в інші види (компресори, насоси, динамомашини та ін.).

3 Машини-знаряддя – це машини, що використовують механічну роботу машин-двигунів для виконання технологічних операцій обробки матеріалів, виготовлення різних виробів, деталей машин (верстати, преси, автоматизовані лінії та ін.).

4 Транспортні машини – мостові крани, автомобілі, конвеєри та ін. Служать для переміщення різних вантажів.

5 Машини керування – автоматизовані комплекси для управління складними агрегатами, системами, що мають у своєму складі ЕОМ.

Більшість із цих машин має однакові вузли і деталі, такі, як: редуктори, муфти, зубчасті передачі, вали, підшипники, механізми управління та регулювання на основі гідропривода та ін.


^ 1.2 Машина як об’єкт експлуатації та обслуговування. Структурна схема машини

Кожна машина складається з деталей. Деталь – це така частина машини, яку (як правило) виготовляють без складальних операцій. Деталі можуть бути прості (гайка, болт, шпонка) або складні (колінчастий вал, корпус насоса та ін.). Деталі з’єднують у вузли (рис. 1.2).

Вузол – складальна одиниця, що має функціональне призначення (підшипник, муфта, кронштейн та ін.).

Деталі поділяють на деталі загального призначення (гайка, вал) і спеціального призначення (робоче колесо, поршень, лопать та ін.).

У
Машина
сі деталі та вузли загального призначення поділяють на:

а) складальні (гайки, болти);

б
Деталі

Вузли
) такі, що передають обертальний рух (зубчасті колеса, шківи);

в
Загального призначення
) такі, що обслуговують передачі (вали, підшипники, муфти).

Д
Спеціального

призначення
еталі, що складають машину, пов’язані між собою тим чи іншим способом.

З’єднання деталей машин ділять на два основні види:

а
Рисунок 1.2- Структурна

схема машини
) рухомі (шарніри, зачеплення, підшипники);

б) нерухомі (нарізні, шпонкові,зварювальні).

Крім цього, з’єднання бувають рознімні та нерознімні.

Основними способами з’єднання деталей є:

а) нарізні (з’єднання за допомогою болтів, гвинтів);

б) заклепувальні;

в) зварювальні;

г) з’єднання паянням і склеюванням;

д) клемові (закріплення деталей на валах);

є) шпонкові та шліцьові (закріплення шківів, робочих коліс, зубчастих коліс та ін.).


^ 1.3 Основні типи передач в машинобудуванні

Розглянемо механізм передачі обертального руху. При цьому між валом двигуна і робочою машиною встановлюють механізм для передачі моменту обертання, що називається передачею (рис.1.3). Передачі можуть змінювати значення швидкості і напрям руху; збільшувати момент; перетворювати

о
Двигун


Робоча

машина

Рисунок 1.3 – Схема передачі моменту
бертальний рух в поступальний та ін.


У машинобудуванні використовують механічні, електричні, гідравлічні та пневматичні передачі. Найбільш широко використовуються механічні передачі.


Механічні передачі поділяють на дві основні групи:

а) передачі тертя (пасові, фрикційні); б) передачі зачеплення (зубчасті, черв’ячні, ланцюгові, гвинтові).

Кожна передача має ведуче колесо, що передає рух, і ведене, якому передається рух. Основною характеристикою передач обертального руху є передаточне відношення – відношення частоти обертання ведучого вала до частоти обертання веденого вала:

, (1.1)

де - частота обертів ведучого вала, об/хв;

- частота обертів веденого вала, об/хв.

Найбільш широко використовуються пасові передачі (рис.1.4). Вони передають крутний момент від двигуна до робочого органу. При цьому пас охоплює два шківи, що посаджені на вал (рис.1.5). Навантаження передається за допомогою сил тертя. Використовують їх у верстатах, автомобілях, транспортерах та ін. Недолік цієї передачі – ковзання паса.





Рисунок 1.4 –Пасові передачі: а – відкрита; б – перехресна;

в – напівперехресна; г – з натяжним роликом


Рисунок 1.5 – Схема пасової

передачі

Ланцюгова передача - це замкнутий металевий ланцюг, що охоплює два зубчастих колеса (зірочки) (рис.1.6). Ланцюг, на відміну від паса, не ковзає. Він має більший передавальний момент. Використовують ці передачі у вантажопідіймальних механізмах (талі, лебідки), ескалаторах метро, конвеєрах.






Рисунок 1.6 – Ланцюгові передачі: а – загальний вигляд; б – однорядний роликовий ланцюг; в – замок; г – пластинчастий ланцюг; а – міжосьова відстань; р – крок ланцюга



Зубчасті передачі використовують майже в усіх складальних одиницях промислового обладнання (рис.1.7).





Рисунок 1.7 – Зубчасті зачеплення: а – циліндричне з прямим зубом;

б – циліндричне з косим зубом; в – циліндричне з шевронним зубом;

г – конічне; д – колесо-рейка; е – черв’ячне; ж – з коловим зубом



Вони можуть змінювати величину і напрям швидкості обертання, а також величину крутного моменту. Бувають циліндричні, конічні, черв’ячні та гвинтові.

Переваги зубчастих передач - це малі габарити, надійність і довговічність, великий діапазон швидкостей і потужностей (до десятків тисяч кВт).


Фрикційна передача (рис.1.8) працює на використанні сил тертя, що виникають у місці контакту двох тіл обертання під дією сил притискування ( - обертальна сила, що виникає між котками). Застосовується у верстатах, лебідках, варіаторах швидкості та ін.




Рисунок 1.8 – Схема фрикційної передачі




Передача гвинт-гайка перетворює обертальний рух у поступальний (рис.1.9). Застосовується в механізмах, де необхідно створювати великі зусилля (домкрати, преси, верстати).


Рисунок 1.9 – Передача гвинт-гайка:

1 – корпус; 2 – гвинт; 3 – вкладень; 4 – гайка;

5 – сталеві кульки; 6 - гайка



^ 2 Основне гідравлічне обладнання


До основного гідравлічного обладнання можна віднести гідравлічні машини (насоси, гідродвигуни), гідропередачі (гідромуфти та гідротрансформатори), різні гідравлічні пристрої , гідроприводи та гідросистеми.

Методи розрахунку і проектування гідравлічного обладнання базуються на законах гідравліки. Особливо велике значення гідравліки - у машинобудуванні.

Коротко розглянемо основні види гідравлічного обладнання.


^ 2.1 Гідравлічні машини


Гідравлічні машини. У гідравлічних машинах механічна енергія двигуна перетворюється на енергію переміщуваної рідини або енергія рідини перетворюється у механічну енергію двигуна. Перший вид перетворення енергії відбувається в насосах, а другий - у гідродвигунах.


2.1.1 Насоси


Сучасні насоси перекачують прісну й морську воду, нафту, нафтопродукти, емульсії, кислоти, бензин, паливо, харчові продукти тощо.

Щоб привести в дію турбіни, використовують енергію річок, морських припливів та відпливів.

Насоси є однією із найпоширеніших різновидів гідравлічних машин. За принципом дії їх поділяють на дві основні групи: динамічні (лопатеві) та об’ємні (насоси витиснення).

До лопатевих належать насоси відцентрові, осьові, діагональні та вихрові. Всі вони мають робоче колесо з лопатями та відрізняються один від одного течією рідини. У відцентрових насосах у робочому колесі потік має радіальний напрям, в осьових насосах потік паралельний осі обертання робочого колеса, а в діагональних напрям потоку в колесі займає проміжне положення між радіальним і осьовим. Вихрові насоси мають складнішу схему передачі енергії.

Лопатеві насоси характеризуються силовою взаємодією лопатей з потоком обтічної рідини. У результаті цієї взаємодії рідині передається деяка кількість енергії, що витрачається на створення напору або тиску.

В усіх лопатевих насосах змінюється як енергія тиску , так і кінетична енергія рідини .




Рисунок 2.1 – Схема відцентрового насоса:

1-підвід; 2-робоче колесо; 3-відвід(спіральна камера);

4-лопаті; 5-вал

Розглянемо найпростішу схему відцентрового насоса (рис. 2.1). Проточна частина насоса складається з трьох основних елементів – підвода 1, робочого колеса 2 і відвода (спіральної камери) 3. Від підвідного трубопроводу рідина подається в робоче колесо. Робоче колесо відцентрового насоса складається з основного а і покривного б дисків , між якими розміщені лопаті 4, загнуті в бік, протилежний напрямку обертання колеса. Призначенням робочого колеса є передача енергії рідині від двигуна. Робоче колесо закріплене на валу 5. Рідина рухається через колесо з центральної його частини до периферії. Потім виходить з нього і по відводу подається до напірного трубопроводу.



Рисунок 2.2 - Схема осьового насоса:

1-робоче колесо; 2-корпус; 3-випрямний апарат


В осьових насосах (рис. 2.2) потік рідини рухається паралельно осі обертання і перемішується в полі дії гідродинамічних сил, що виникають при взаємодії потоку й решітки лопатевого колеса. Як відцентровий, так і осьовий насос складаються з корпусу й лопатевого колеса, що обертається в ньому. При обертанні колеса у потоці рідини виникає різниця тисків з обох боків кожної лопаті і, як наслідок, силова взаємодія потоку з лопатями колеса, при якій рідина отримує енергію. Збільшення енергії потоку рідини в колесі залежить від швидкості потоку, частоти обертання колеса, його розмірів та форми лопаті.

Запас енергії, яку отримує рідина у насосі, витрачається на подолання опору і протитиску у гідравлічній системі.

Робочим органом вихрового насоса (рис.2.3) є робоче колесо з радіальними або похилими лопатками. Колесо обертається у циліндричному корпусі з малими торцевими зазорами. У бокових і периферійних стінках корпусу є концентричний канал 3, який розпочинається біля всмоктувального отвору і закінчується біля напірного. Канал перегороджений перемичкою 2, яка працює як ущільнення між напірною і всмоктувальною порожнинами.

Рідина надходить у канал через всмоктувальний отвір, прокручується по ньому робочим колесом і виходить через напірний отвір.

  1   2   3   4   5

Схожі:

Конспект лекцій для студентів спеціальності 090209 «Гідравлічні і пневматичні машини» денної та заочної форм навчання iconКонспект лекцій для студентів спеціальності 090209 «Гідравлічні і пневматичні машини» денної та заочної форм навчання
Експлуатація та обслуговування машин: Конспект лекцій /Укладач В. Ф. Герман. – Суми: Вид-во СумДУ, 2009. 98 с
Конспект лекцій для студентів спеціальності 090209 «Гідравлічні і пневматичні машини» денної та заочної форм навчання iconВиробнича практика студентів спеціальності 090209
Необхідним етапом в загальній системі підготовки випускника вищого навчального закладу наряду з другими дисциплінами учбового плану...
Конспект лекцій для студентів спеціальності 090209 «Гідравлічні і пневматичні машини» денної та заочної форм навчання iconВиробнича практика студентів спеціальності 090209
Необхідним етапом в загальній системі підготовки випускника вищого навчального закладу наряду з другими дисциплінами учбового плану...
Конспект лекцій для студентів спеціальності 090209 «Гідравлічні і пневматичні машини» денної та заочної форм навчання iconА. С. Мандрика Відповідальний за випуск А. О. Євтушенко Декан інженерного факультету А. О.Євтушенко
Методичні вказівки до проходження виробничої практики для студентів 3-го курсу спеціальності 090209 “Гідравлічні та пневматичні машини”...
Конспект лекцій для студентів спеціальності 090209 «Гідравлічні і пневматичні машини» денної та заочної форм навчання iconПоїздка по гес
Після закінчення виробничої практики та успішного виконання учбового плану студенти спеціальності 090209 “Гідравлічні та пневматичні...
Конспект лекцій для студентів спеціальності 090209 «Гідравлічні і пневматичні машини» денної та заочної форм навчання iconКонспект лекцій з навчальної дисципліни "спеціальні електричні машини" для студентів денної форми навчання зі спеціальності
Методичні вказівки з навчальної дисципліни "" для студентів денної та заочної форм навчання зі спеціальностей
Конспект лекцій для студентів спеціальності 090209 «Гідравлічні і пневматичні машини» денної та заочної форм навчання iconЮ. С. Калиниченко конспект лекцій з дисципліни "Спеціальні електричні машини"
Конспект лекцій з дисципліни "Спеціальні електричні машини" (для студентів 4 курсу денної І заочної форм навчання напряму підготовки...
Конспект лекцій для студентів спеціальності 090209 «Гідравлічні і пневматичні машини» денної та заочної форм навчання iconКонспект лекцій з дисципліни "Інноваційний менеджмент" для студентів 5-6 курсів денної та заочної форм навчання
Конспект лекцій з дисципліни “Інноваційний менеджмент” (для студентів 5-6 курсів денної І заочної форм навчання спеціальності 050107...
Конспект лекцій для студентів спеціальності 090209 «Гідравлічні і пневматичні машини» денної та заочної форм навчання iconПоложення про проведення в рамках виробничої практики ознайомлення студентів Сумського державного університету інженерного факультету кафедри прикладної гідроаеромеханіки
Після закінчення виробничої практики та успішного виконання учбового плану студенти спеціальності 090209 “Гідравлічні та пневматичні...
Конспект лекцій для студентів спеціальності 090209 «Гідравлічні і пневматичні машини» денної та заочної форм навчання iconМетодичні вказівки щодо виконання лабораторних робіт з навчальної дисципліни "електричні машини", з розділу "синхронні машини" для студентів денної та заочної форм навчання
Електричні машини”, розділ “Синхронні машини” для студентів денної та заочної форм навчання за напрямами 050702 – «Електромеханіка»...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи