磨损失效分析
- 格式:ppt
- 大小:1.30 MB
- 文档页数:39
煤矿机械磨损失效分析及抗磨措施煤矿机械磨损的主要原因有:作业环境与机械本身。
我国煤炭开采环境恶劣,往往是在数百米的地下。
地下存在着湿度高、温度高以及煤尘大等各种问题,再加上煤矿机械往往体积大、重量大,现代化程度越高的机械,其精密度便越高,受恶劣作业环境的影响便越大。
1.1作业环境湿度大我国绝大多数煤矿都是地下开采,地下开采的一个显著特点便是井下工作环境湿度大,这也是煤矿机械工作的基本环境。
据有关文献表明:当井下湿度达到80%以上时,水分对于机械设备的影响与机械设备在水中浸泡的影响几乎一致,煤矿机械中金属部件因此会发生化学反应,引起金属部件表面突起,进而加剧机械的磨损。
工作环境湿度大是影响煤矿机械使用寿命的主要原因。
1.2作业环境酸碱度高金属最适宜在中性环境中,可以保存多年而不出现腐蚀现象。
无论金属处于酸性环境或者碱性环境,都会加速金属的腐蚀。
我国煤矿井下环境的pH值一般为弱碱性,煤矿机械长时间在这种环境里,会使机械设备的机体质量严重下降,进而缩短煤矿机械的使用寿命。
1.3杂散电流在煤矿井下施工或者生产作业,由于地质条件的影响,煤层中会存在着一定的杂散电流。
杂散电流的存在会产生弱电离作用,进而使得煤矿机械的腐蚀加剧,最终使得煤矿机械使用寿命缩短。
1.4机械设备本身原因煤炭开采所用的机械设备具有体积大、重量大的特点,而且随着煤炭开采自动化的不断提高,机械设备的精密度也在不断提高,这就存在着机械受细小颗粒的影响,尤其是细小颗粒对于机械轴承的影响非常明显。
煤层中的成分较为复杂,存在着大量的杂质,而有些杂质质地坚硬,比如石英石、方解石等,再加上机械设备在作业过程中始终处于高速运转状态,工作压强大,而且运维人员对此种状况的维护难度大,造成煤矿机械的使用寿命缩短。
2.机械设备磨损特征在煤矿机械设备的使用过程中,就轴承来说,正常的滑动轴承值在0.25—0.30之间,而且滚动轴承能够调整的范围在。
0.50—0.14之间,最大允许误差为。
磨损失效是机械设备和零部件的三种主要失效形式———断裂、腐蚀和磨损失效形式之一。
通常磨损过程是一个渐进的过程,正常情况下磨损直接的结果也并非灾难性的,因此,人们容易忽视对磨损失效重要性的认识。
实际上,机械设备的磨损失效造成的经济损失是巨大的[1~10,15]。
美国曾有统计,每年因磨损造成的经济损失占其国民生产总值的4%。
2004年底由中国工程院和国家自然科学基金委共同组织的北京摩擦学科与工程前沿研讨会的资料显示,磨损损失了世界一次能源的三分之一,机电设备的70%损坏是由于各种形式的磨损而引起的;我国的GDP只占世界的4%,却消耗了世界的30%以上的钢材;我国每年因摩擦磨损造成的经济损失在1000亿人民币以上,仅磨料磨损每年就要消耗300多万吨金属耐磨材料。
可见减摩、抗磨工作具有节能节材、资源充分利用和保障安全的重要作用,越来越受到国内外的重视。
因此,研究磨损失效的原因,制定抗磨对策、减少磨损耗材、提高机械设备和零件的安全寿命有很大的社会和经济效益。
1 磨损和磨损失效的主要类型磨损———由于机械作用造成物体表面材料逐渐损耗。
磨损失效———由于材料磨损引起的机械产品丧失应有的功能。
通常,按照磨损机理和磨损系统中材料与磨料、材料与材料之间的作用方式划分,磨损的主要类型可分为磨料磨损、粘着磨损、冲蚀磨损、疲劳磨损、腐蚀磨损和微动磨损等类型。
1.1 磨料磨损由外部进入摩擦面间的硬颗粒或突出物在较软材料的表面上犁刨出很多沟纹,产生材料的迁移而造成的一种磨损现象称为磨料磨损。
影响这种磨损的主要因素:在多数情况下,材料的硬度越高,耐磨性越好;磨损量随磨损磨粒平均尺寸的增加而增大;磨损量随着磨粒硬度的增大而加大等。
1.2 粘着磨损在两摩擦表面相对滑动时,材料发生"冷焊"后便从一个表面转移到另一个表面,成为表面凸起物,促使摩擦表面进一步磨损的现象称为粘着磨损。
影响粘着磨损的主要因素:同类的摩擦副材料比异类材料容易粘着,采用表面处理(如热处理、喷镀、化学处理等)可以减少粘着磨损;脆性材料比塑性材料抗粘着能力高;材料表面粗糙度值越小,抗粘着能力也越强;控制摩擦表面的温度,采用的润滑剂等可减轻粘着磨损等。
材料的磨损失效分析论文摘要:磨损失效是各种机械设备和工业系统中经常面对的问题,工程材料的磨损失效分析研究已经成为材料科学领域中的一个重要分支。
本文主要从材料磨损失效的定义、磨损机理、影响因素等方面进行论述,同时也介绍了各种常用的磨损试验和磨损机制的分析方法。
一、引言材料磨损失效是材料科学领域中的关键问题之一,也是各种机械设备和工业系统中经常面对的问题。
磨损失效对于材料的性能、寿命以及工程系统的运行稳定性等都有着重要的影响。
因此,材料的磨损失效分析研究已经成为材料学家和工程师们在实践中面对的一个重要课题。
二、定义磨损失效是指材料表面经过一段时间的磨擦、摩擦或冲击等作用后,发生的表面金属被剥蚀、脱落或破裂等现象。
磨损失效的产生会引起零件的尺寸变化、功能失效等,并且会导致机械设备的整体质量下降、效率降低,甚至直接影响设备的安全性。
三、磨损机理材料的磨损失效产生的原因是多种多样的,主要包括机械磨损、化学磨损和疲劳磨损等。
机械磨损:是指当材料表面受到摩擦或磨擦力的作用时,表面会出现磨损或剥落,这是最常见的磨损机理之一。
化学磨损:是指当材料表面发生化学反应时,会产生一定的磨损现象。
例如,酸性溶液中的金属腐蚀就是一种典型的化学磨损现象。
疲劳磨损:是指当材料表面受到重复的载荷作用时,会产生一定的磨损现象。
例如,当材料表面反复承受机械振动或冲击时就会产生疲劳磨损现象。
四、影响因素磨损失效的产生不仅与材料本身的性能有关,还与外界环境、工作条件等相关因素有关。
主要影响因素包括:材料硬度:材料硬度高时,耐磨性能较强,相反,材料硬度低则耐磨性能较弱。
材料的组织结构:材料的组织结构越细致,材料的强度和硬度越高,抗磨性能也就越强。
载荷和速度:当外部载荷或速度增大时,耐磨性能也会随之减弱。
工作环境:物理性能、化学性质以及工作环境的pH值等因素都会对材料的耐磨性能产生影响。
五、磨损试验磨损试验是磨损失效分析的重要部分,目的在于了解材料的磨损失效性能,并开展磨损机理和降低磨损失效的研究。
材料磨损失效与预防分析论文材料磨损失效与预防分析磨损是材料技术中长期以来的一个重要问题,可能会导致材料的失效和性能下降。
在工业和生产中,磨损不仅会导致设备的过早失效,还会带来额外的维护和修理成本。
因此,材料磨损失效的研究和预防对于提高材料的使用效率和降低成本具有重要意义。
材料磨损机理材料磨损是由于材料表面受到一定力量和摩擦作用,造成表面和内部的物质损失和材料晶体结构的改变。
磨损可分为三种类型:磨料磨损、表面疲劳磨损和液体磨损。
材料的磨损是一个复杂的系统过程,其机理的研究可以加深人们对材料的理解和开发,在生产实践中应用某些措施减少或延缓材料的磨损。
磨损的预防减少磨损不仅可以延长设备使用寿命,还可以提高材料的效能和性能,因此预防磨损是非常重要的。
减少磨损的措施包括:1.选择正确的材料磨损的减少从材料的选择开始。
在选择材料时,应根据设备的实际工作条件、使用环境和磨损的机理分析来选取相应的材料。
例如,一些应用对耐磨性能要求很高的设备,可以使用高碳铬钼合金钢或陶瓷材料等。
2.表面处理对材料表面进行特殊的处理可以增强其防磨损性能。
比较常见的表面处理方法包括化学镀、电镀、机械加工和喷涂等。
表面处理不仅可以提高材料的耐磨性,同时还可以增加其硬度和强度,减少表面粗糙度,更好地应对不同的工作环境。
3.润滑处理在材料接触和摩擦的过程中,润滑剂可以减少材料的磨损。
不同的工作环境需要使用不同类型的润滑剂,如液体和半固体润滑剂,涂层和喷雾润滑剂等。
润滑处理的好处是可以减少磨荡、磨削和划痕,从而可以防止材料失效。
4.提高清洁度对于高精度设备,提高清洁度和防尘效果非常重要。
污染和灰尘会影响设备的稳定性和使用寿命,很多磨损和失效都是因为不清洁造成的。
因此在实际生产中,必须保持设备和材料的清洁度,尽量避免灰尘和污垢的积聚。
5.检测和维护无论是预防还是修复,都需要及时检测和维护。
通过仔细的磨损情况分析,可以发现各种类型的磨损和失效现象,及时采取预防措施和维护方法,可以更好的保护设备和材料,延长其使用寿命。
煤矿机械磨损失效分析方法和抗磨措施摘要;随着科学技术的发展,各个行业的生产设备都已经趋向于机械化和自动化,而煤炭资源作为我国主要的能源之一,其生产效率在一定程度上影响着我国市场经济的发展速度。
煤炭生产行业的机械化和自动化实现了高产与高效的目的,但是煤炭生产现场的环境十分恶劣,生产机械的磨损情况比较严重,因此分析和研究煤炭生产机械发生磨损失效的原因及对策,对煤矿安全、高效生产有十分重要的现实意义。
关键词:煤炭生产机械磨损安全生产在煤炭开采的过程中,机械设备的安全、可靠的运行是制约煤炭资源高效生产的最主要原因,煤炭生产的条件十分恶劣,并且其生产环境也很差,因此在工作过程中导致设备的磨损情况十分严重进而给煤炭企业带来了巨大的经济损失[1]。
为了保证煤炭生产的高效生产,企业一方面要对设备进行定期的维护和检修,适当的改善机械设备的使用条件;另一方面要严格的按照设备的使用要求进行操作,切实避免设备超载、超速使用。
1 煤炭生产设备磨损失效的分析方法1.1 一般资料分析在对磨损零件展开失效原因分析之前,要确定该零件在整套生产系统中的基本资料,例如:零件的作用、零件的结构特征、零件的材质和加工工艺、零件的受力情况以及平均寿命等,并且要对磨损失效零件的损坏程度做好详细的记录,要保存失效零件的样本。
1.2 失效零件的宏观与微观分析对磨损失效零件的宏观分析主要是观察其外表的主要特征,对失效特征有代表性的零件要做好照片的拍摄记录,有必要的时候要对零件磨损部位的尺寸做好测量和记录,根据以往的经验,煤矿机械磨损失效大多数是零件的表面磨损、表面的划痕以及凹坑等,这种情况宏观特征比较明显,分析人员可以用肉眼观察到。
对于磨损失效零件的微观分析主要是在实验室中使用高倍显微镜进行观察,例如:电子扫面显微镜、立体显微镜以及光学显微镜等,这种分析方式可以找出肉眼无法观察到的擦伤、条痕、裂纹以及夹杂物等,并且对上述情况观察的比较清楚,做好零件表面微观磨损失效的研究和记录,为企业确定机械设备磨损失效的类型提供依据,并为以后零件的材料选择提供参考。
煤矿机械磨损失效分析方法和抗磨措施煤矿机械在运行中会受到磨损和失效的影响。
为了延长机械的使用寿命和提高工作效率,需要对磨损失效进行分析,并采取相应的抗磨措施。
本文将介绍煤矿机械磨损失效的常见分析方法,并提出一些抗磨措施。
1.外观观察法:通过观察机械的表面形态和损坏情况来判断磨损失效的原因和性质。
这种方法适用于磨损较为明显的情况,可以直观地了解机械的磨损程度和失效原因。
2.重量测量法:通过称量机械的重量变化来判断磨损程度。
通过对比机械的原始重量和目前的重量,可以了解机械的磨损情况。
这种方法适用于大型机械的磨损分析。
3.油液分析法:通过对机械油液中金属颗粒的分析来判断机械的磨损程度。
磨损产生的金属颗粒会混入机械的油液中,通过分析油液中金属颗粒的种类和数量,可以判断机械的磨损情况。
4.磨损机理分析法:通过对机械的工作原理和磨损机理的分析,来判断磨损失效的原因和性质。
通过了解磨损的机理,可以提前采取相应的措施来减少机械的磨损。
在煤矿机械中,磨损主要有磨削、表面疲劳和腐蚀等多种形式。
为了减少磨损失效,可以采取以下抗磨措施:1.表面硬化处理:对机械的关键部件进行表面硬化处理,提高其硬度和耐磨性。
常用的表面硬化方法有渗氮、渗碳等。
2.涂层技术:在机械的关键部件上涂覆一层高硬度、高耐磨的涂层。
常见的涂层材料有WC-Co、Cr3C2-NiCr等。
3.选择合适的材料:在设计机械时选择具有较高硬度和耐磨性的材料,以减少磨损失效。
4.改进设计:通过改变机械的结构和工作原理,减少磨损的可能性。
例如,在传动系统中采用滚动副代替滑动副,可以减少摩擦和磨损。
5.加强润滑管理:合理选择润滑剂,并定期更换和补充润滑剂,保证机械在良好的润滑状态下工作。
6.加装防护装置:对机械的关键部件加装防护装置,减少外界颗粒对机械的磨损。
例如,在输送系统中加装撞击板,减少煤矸石的撞击对输送带的磨损。
总之,对煤矿机械磨损失效进行分析是延长机械寿命和提高工作效率的重要手段。
汽车减振器连杆磨损失效和断裂力学分析汽车减振器连杆是连接减振器和车身底板的重要部件,承受着车身重量和减振器作用力。
由于长期使用和外界环境等因素的影响,减振器连杆可能会出现磨损失效和断裂等问题。
本文将对这两种力学失效进行分析,以探讨其原因和影响。
1. 磨损失效分析:磨损失效是减振器连杆长期使用造成的,其主要原因包括以下几点:1.1 载荷过大:长期承受大车身重量和减振器作用力,容易导致减振器连杆受力过大,从而加速磨损失效的发生。
1.2 摩擦磨损:在减振器连杆与周围部件接触的摩擦过程中,摩擦力会导致连杆表面的金属层发生磨损,进而影响其力学性能。
1.3 材料质量:减振器连杆的材料质量直接影响其抗磨性能。
选择低质量的金属材料或者生产工艺不合格都会导致连杆容易发生磨损失效。
1.4 粗糙表面:减振器连杆表面的粗糙度较高时,会导致摩擦产生更大的磨损,加速其失效过程。
2. 断裂力学分析:减振器连杆断裂是一种严重的力学失效,可能会导致车辆失控和安全隐患。
其主要原因如下:2.1 力学疲劳:长时间的高频振动和重复载荷会使减振器连杆产生应力集中现象,从而导致断裂。
接口处的连杆头和车身连接处是容易发生应力集中的关键部位。
2.2 弯曲和拉伸应力:在行驶过程中,减振器连杆会承受来自车身的弯曲和拉伸应力,在一些不合适的工况下,这些应力可能超过连杆的承载能力,导致断裂。
2.3 腐蚀和氧化:减振器连杆可能长期暴露在潮湿或腐蚀性环境中,会引起材料的腐蚀和氧化,进而降低其强度和韧性,增加断裂的风险。
2.4 制造缺陷:一些制造缺陷,如裂纹、材料内部夹杂、不良焊接等,都会导致减振器连杆的断裂。
为了避免减振器连杆的磨损失效和断裂问题,应采取以下措施:- 选择优质的材料,并加强生产工艺控制,确保减振器连杆质量合格。
- 定期检查减振器连杆的磨损情况,及时更换磨损严重的连杆。
- 加强车辆的维护保养,防止减振器连杆长期暴露在恶劣环境中。
- 设计合理的减振器连杆结构,减小应力集中和应力幅值。
金属材料磨损失效分析及防护措施随着社会的不断发展,材料工业行业也进入了一个良好稳定的发展状态,然而当前该行业在发展的过程当中面临一个普遍的问题就是金属材料磨损的问题。
金属磨损不仅造成了大量的经济损失同时也导致其生产的产品质量的下降。
因此对于相关的人员来说,他们应当分析金属材料磨损失效的原因,同时采取一定的防护措施,有效地提高企业的经济效益。
本文从金属材料磨损过程、金属材料磨损失效的危害、金属材料失效磨损的基本形式、金属材料磨损失效防护措施四方面进行介绍。
关键词:金属材料;磨损失效;分析;防护措施引言:在当前的工业企业机械设备中,金属磨损失效现象是一个较为常见的问题。
它不仅影响机械设备的可靠性和安全性,而且还会对企业的正常生产产生影响,造成经济损失。
一些磨损较为严重的设备在使用的过程当中还可能会造成恶劣安全事故,因此需要对金属材料磨损高度关注,了解金属材料磨损失效的机理,并对防护措施进行深入的研究,促进机械设备安全、稳定的运行,保证企业的经济效益。
1 金属材料磨损过程1.1跑和阶段跑和阶段是金属材料磨损的初始阶段,由于磨损物体之间具有一定的粗糙度,造成它们之间的相互摩擦,物体凸起的地方相对接触力度较大,磨损程度更深,磨损的速度相对较快。
当物体磨损一段时间后,两个物体磨损的表面接触面积增加,这时候磨损的速度也逐渐降低。
1.2稳定磨损阶段稳定磨损阶段在跑和阶段之后,由于跑和阶段已经进行了前期的磨损,凸起的地方相对较少,两物体之间磨损的接触面积增大,粗糙度降低,压强减小,此时物体磨损将进入到稳定阶段,这一阶段磨损量与磨损时间的长短有关[1]。
1.3剧烈磨损阶段剧烈磨损阶段是金属材料磨损的最后阶段,由于前期时间的磨损,金属材料的温度以及内部的组织条件已经产生变化,这些变化也在逐渐地提高材料磨损的速度,对机械设备的运行造成影响。
机械设备的工作效率将大大地降低,运作的过程当中也伴随着噪音以及机械的震动,直到零件磨损到最后失效为止。