Slide 1

Liceul Tehnologic nr. 1 SrmagTipuri de uzuri ce apar la funcionarea mainilor i utilajelor, controlul uzurii i metode de ameliorare a ei.Tehnologia de recondiionare a fusului uzat al unui arboreProf. ing. Florean AndreiFactorii care contribuie la uzura pieselor mainilor i utilajelorPrelucrarea pieselorCalitatea materialeleor utilizateCalitatea lubrefianilorViteza relativ a pieselor n frecareForele i presiunea de contactJocurile dintre piesele n frecareMediul i regimul de exploatareFelul frecriiUzarea i influena ei asupra duratei de funcionare a mainilor, utilajelor i instalaiilorOrict de ngrijit ar fi prelucrate suprafeele de contact a dou piese aflate n micare relativ una fa de cealalt, la nivelul acestor suprafee apar fore de frecare. Dup cum ntre suprafeele n micare exist sau nu substane de ungere, frecarea poate fi: uscat (a), semifluid (b) i fluid (c), exemplificat n cazul frecrilor dintr-un lagr.

Tipuri de uzuriUzarea fizicEste un proces progresiv care poate i trebuie s fie combtut pentru a se evita scoaterea prematur din funcionare a mainii, utilajului sau instalaiei respective. Rezultatul fenomenului de uzare l constituie uzura.Uzarea moralEste o consecin a deprecierii unei maini sau utilaj ca urmare a apariiei n exploatare a unor maini i utilaje de aceeai categorie, dar de un tip mai perfecionat, cu indici tehnici i economici superiori celor din dotare. De asemenea, tot n cadrul uzrii morale intr i deprecierea unor maini, utilaje sau instalaii aflate nc n exploatare, dar ale cror costuri au fost reduse.Pentru ca uzarea moral s nu manifeste influen economic negativ este necesar ca exploatarea mainilor, utilajelor i instalaiilor s se efectueze intensiv, astfel ca amortizarea lor s se realizeze ntr-un timp ct mai scurt.

Lund n considerare factorii care contribuie la deteriorarea suprafeelor i aspectul acestora, uzrile fizice s-au clasificat n urmtoarele tipuri:

-de adeziune, -de oboseal,-de abraziune, -de impact, -de coroziune etc.

Uzarea de adeziune (de contact)

Se produce prin sudarea i ruperea punilor de sudare ntre microzonele de contact, caracterizndu-se printr-un coeficient de frecare ridicat i o valoare mare a intensitii uzrii.O consecin a uzrii de adeziune este griparea, care apare la sarcini mari n lipsa lubrifiantului sau la strpungerea peliculei n urma unor temperaturi locale ridicate( de exemplu n perioada de rodaj). Sub aciunea sarcinii, suprafeele se apropie la o distan de interaciune atomic. Adeziunile, microjonciunile puternice ce se creeaz, nu mai pot fi forfecate i deplasarea relativ ntre suprafee nceteaz.Gripajul poate avea diferite forme, n funcie de temperatura la care se produce. Astfel:griparea la temperaturi joase (griparea atermic) este caracteristic unor viteze reduse de deplasare; apar deformaii plastice ale stratului superficial al suprafeei de frecare . Aceast form se caracterizeaz prin valori mari ale coeficienilor de frecare i fenomenul are o evoluie rapid.griparea la temperaturi nalte (griparea termic) este caracteristic unor viteze mari i apare ca urmare a energiei termice acumulate n zona de contact; coeficientul de frecare este mai mic (0,20,5), iar viteza uzrii mai redus. Apariia gripajului poate fi nlesnit de un rodaj necorespunztor, jocuri prea mici ntre suprafee sau de suprafee superfinisate, lipsite de posibilitatea crerii micropungilor de ulei, utilizarea unui lubrifiant neindicat, depirea unor parametri funcionali (sarcin, vitez etc.),etc. Uzarea de oboseal

Se produce n urma unor solicitri ciclice a suprafeelor n contact, urmate de deformaii plastice n reeaua atomic a stratului superficial, de fisuri, ciupituri sau exfolieri. n general. Aceste uzri apar sub form de desprinderi de particule din material, lsnd urme caracteristice fiecrui gen de asemenea uzare. Uzrile de oboseal sunt:pittingul, uzarea prin exfoliere i uzarea prin cavitaie.Pittingul este o form a uzrii de oboseal a suprafeelor cu contacte punctiforme (de exemplu, cile de rulare a lagrelor de rostogolire) sau liniare (de exemplu, flancurile roilor dinate) i se recunoate sub forma caracteristic de gropie sau ciupituri (diferite de cele de adeziune provocate prin smulgeri). Uzarea prin exfoliere (cojire) este caracterizat prin desprinderea de mici particule metalice, care se produce la materiale metalice plastice, cnd este depit rezistena la forfecare, n zonele de contact cu frecri concentrate. Uzarea prin cavitaie este definit ca fiind un proces de distrugere a suprafeei (i deplasare de material sub form de mici particule) produs de mediul lichid sau gazos n contact cu metalul, fr prezena celei de a doua suprafee de frecare ca n celelalte forme de uzare. Se mai numete i eroziune de cavitaie sau coroziune de cavitaie i se produce, de regul, pe suprafeele paletelor, rotoarelor de pomp, cilindrii motoarelor Diesel etc., care sunt n contact cu fluide la viteze mari.

Uzarea de abraziune

Este provocat de prezena particulelor dure ntre suprafeele n contact sau de asperitilor mai dure ale uneia dintre suprafeele de contact. Aceast uzare este uor de recunoscut prin urmele lsate de microachiere, ea accelernd uzarea prin coroziune.Particulele dure pot proveni de la forfecarea prealabil a unor contacte (uzare de adeziune), desprinderi de poriuni din stratul de suprafa mai dur, prin desprinderea i evacuarea materialului unor ciupituri etc., precum i prin produsele metalice ale altor uzri.Rezultatele cantitative ale uzrii abrazive sunt dependente de:natura cuplului de materiale, n sensul c o duritate mai mare a suprafeei opune o rezisten sporit aciunii de rodare i, dimpotriv, materialele plastice permit mplntarea particulelor dure n ele; natura abrazivului, dimensiunile i forma lor; condiiile funcionale. Uzarea de impact

La unele tipuri de maini, utilaje i instalaii, ca de exemplu: concasorul cu ciocane articulate, moara cu bile, maina de scris sau de perforat etc., datorit unor lovituri locale repetate se produce un tip specific de uzare mecanic, denumit uzare de impact.Uzarea de impact se poate produce i n funcionarea unor organe de maini: came, roi dinate etc. atunci cnd, mpreun cu alunecarea sau rostogolirea ( de exemplu, pe flancurile roilor dinate), are loc i un impact compus.Uzarea de impact poate fi clasificat n dou categorii:uzare prin percuieuzare prin eroziune. n general, uzarea de impact conine mecanismele de baz ale uzrii: de adeziune, abraziune, oboseal de suprafa, uzare chimic i termic.

Uzarea de coroziune

Constituie deteriorarea suprafeei de frecare i deci pierderea de material, de greutate, datorit aciunii simultane sau succesive a factorilor chimici agresivi din componena mediului respectiv i a solicitrilor mecanice. Mecanismul uzriide coroziune presupune corelarea a dou efecte de coroziune: coroziunea chimic i coroziunea mecanochimic.Coroziunea chimic este o aciune chimic continu a mediului ambiant asupra suprafeelor elementelor componente ale mainii, utilajului sau instalaiei.. Ca forme de coroziune chimice se disting:Ruginirea, care este o coroziune electrochimic a fierului ce se datoreaz aciunii combinate a oxigenului i apei i poate s apar n aer la temperatur normal.Coroziunea n mediu lubrifiant, de natur electrochimic, apare n cazul prezenei n lubrifiani a unor mici cantiti de ap care, n contact cu suprafaa, formeaz microcelule electroliticeCoroziunea mecanochimic (tribochimic) se refer la modificrile suferite de suprafaa de frecare n timpul funcionriiEtapele fenomenului de uzare.

etapa I, corespunztoare perioadei de rodaj, n care uzarea crete cu viteza relativ mare; spre sfritul perioadei de rodaj viteza de uzare devine constant; etapa II, corespunztoare perioadei de funcionare normal, n care piesele se uzeaz lent, aproape uniform, n limite care nc asigur respectarea condiiilor impuse; etapa III, cu pant foarte mare, pe care uzarea crete aproape instantaneu i care corespunde perioadei uzrii totale sau catastrofale; abaterile de la dimensiuni, de form i jocurile devenind att de mari, nct cuplul de piese sau chir maina sunt n pericol.

Controlul uzriiCele mai frecvente metode de msurare a uzrii sunt:Metodele micrometrice care permit msurarea dimensiunilor pieselor cu instrumente curente( ublere de exterior, micrometre etc.) dup un anumit timp de funcionare. Aceast metod impune demontarea pieselor;Metodele cu amprente creeaz posibilitatea de a cunoate evoluia uzrii prin intermediul msurrii periodice a reducerii dimensiunilor unor amprente imprimate iniial pe suprafaa de frecare cu un anumit poanson( bil, piramid etc.). Metoda are avantajul de a nu deforma suprafaa prin denivelri create de deformarea plastic a materialului n jurul urmei, dup extragerea penetratorului. Aceste metode necesit aparatur optic de citire;Metodele chimice de determinare a coninutului de metal n lubrifiant, care pot fi completate cu analiza spectroscopic pentru identificarea materialelor respective; sunt metode foarte precise dar care cer un anumit timp i aparatur adecvat;Metodele cu izotopi radioactivi care prezint avantajul urmririi evoluiei uzrii i n timpul funcionrii, dar necesit aparatur i instalaii speciale i un personal calificat.

Metode de ameliorare a fenomenului de uzareEliminarea uzrii unei mbinri de dou piese se poate face prin:

nlturarea metalului de pe una i adugarea de metal pe cealalt pies; introducerea unei a treia piese ntre cele dou piese conjugate ( adaosuri, inele etc.); metalizarea sau cromarea pieselor, tratament termic sau termochimic care restabilete dimensiunile i proprietile iniiale; folosirea unor aliaje speciale n cazul unor crpturi sau fisuri.

Tehnologia de recondiionare a fusului uzat al unui arbore

corpul arborelui (a); poriunile de calare (b); poriunile de reazem (c) numite i fusurile arborelui

Prile componente ale unui arbore

Fi tehnologic pentru reparaii nr. 42Nr. Inventar2456Denumirea piesei: ArboreSecia beneficiar Prelucrri Mecanice

Nr. crt.Denumirea operaieiCateg.Lucr-rii

Timp normat ore-omCost manoperMarca muncitorului

pe ortotal

1Verificarea mainii pentru stabilirea gradului de uzur (constatarea iniial)50,2516411

2Demontarea arborelui30,512622

3Curarea, splarea arborelui.20,210212

4Msurarea arborelui i a lagrului i ntocmirea Fiei de constatare50,516813

5Strunjirea fusurilor, pn la metal sntos30,4124,815

6ncrcarea cu sudur a fusurilor30,4124,827

7Strunjirea fusurilor, cu adaos pentru rectificare30,512615

8Rectificare cilindric la cota prevzut50,516855

9Control Tehnic de Calitate14