Пятница, 22.09.2017, 16:35
Высшее образование
Приветствую Вас Гость | RSS
Поиск по сайту



Главная » Статьи » Техника. Технические науки

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ БИЛ УГЛЕРАЗМОЛЬНЫХ МОЛОТКОВЫХ МЕЛЬНИЦ

М.В.Тепляшин

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ БИЛ УГЛЕРАЗМОЛЬНЫХ МОЛОТКОВЫХ МЕЛЬНИЦ

Целью данной работы является разработка методики определения износостойкости бил углеразмольных мельниц в различных ее плоскостях без их разрушения.

Ключевые слова: износ, износостойкость, незакрепленный абразив, методика, наплавка. 

 

При изучении износостойкости различных деталей и материалов в некоторых случаях возникает сложность в изготовлении стандартных образцов или невозможность определения величины износа крупногабаритной детали (для контроля качества) без ее разрушения.

На первоначальном этапе необходимо определить способ и режим испытания на износостойкость исходя из вида абразивного изнашивания, которому подвергаются билы в процессе работы. Общим условием работы бил углеразмольных мельниц являются соударение их с топливом и истирание, в результате чего рабочие органы подвергаются интенсивному абразивному или ударно- абразивному изнашиванию.

Для определения вида изнашивания бил нами были проведены предварительные металлографические исследования образцов, взятых из изношенных бил, изготовленных из стали 110Г13. Исследования показали, что микроструктура вблизи контактной поверхности характерна для высокомарганцовистого аустенита в неупрочненном состоянии, что свидетельствует об отсутствии сильных ударных нагрузок в процессе их эксплуатации. При изучении топографии поверхности БММ после ее износа было установлено, что поверхность не имеет ярко выраженных рисок и царапин. Данные факты свидетельствует о том, что изнашивание бил происходит в результате не микрорезания, а многократного пластического передеформирования.

Из сказанного следует, что моделирование абразивного изнашивания бил углераз- мольных мельниц может быть реализовано изнашиванием свободным абразивом. Поэтому для исследования износостойкости бил восстановленных износостойкой наплавкой методом электрошлаковой наплавки (ЭШН) за основу был использован метод по ГОСТ 23.208-79 с корректировкой режимов испытания. Его суть заключается в изнашивании исследуемых образцов абразивными частицами, подаваемыми в зону трения и прижимаемыми к образцу вращающимся резиновым роликом.

Для испытания на износ бил была спроектирована и изготовлена лабораторная установка (см. фото), снабженная вибрационным дозатором абразивного материала. В качестве абразивного материала использовался карбид бора зернистостью № 16-П по ГОСТ 3647-71 с относительным содержанием влаги не более 15 %.

При назначении режимов испытаний определена частота вращения ролика (600 об/мин), при которой не происходит существенного нагрева в зоне его контакта с испытуемым образцом. При выборе пути трения исходили из условия необходимости обеспечения достаточной величины износа превышающей погрешность его измерения и соблюдения линейной зависимости износа от пути трения. Экспериментально был установлен диапазон пути трения, удовлетворяющий названным выше условиям. Результаты исследования величины износа от пути трения для трех образцов (различного химического состава) наплавленных методом ЭШН представлены на графике (рис. 1 на с. 105).

Установлено, что в исследуемом интервале пути трения интенсивности износа имеют линейную зависимость. Окончательно был принят следующий режим испытаний:
- путь трения при испытании - 471 м (3000 оборотов ролика);
- частота вращения ролика - 600 об/мин;
- радиальная нагрузка на ролик - 74,5 Н.

Суть метода определения износостойкости бил заключается в следующем. Поверхность билы в месте определения износа подвергается шлифованию на режимах, обеспечивающих незначительный нагрев, который не мог вызвать фазовых превращений в поверхностных слоях материала. Далее устанавливают билу на стенд для моделирования абразивного изнашивания о нежестко закрепленные абразивные частицы таким образом, чтобы поверхность, подготовленная к износу, находилась под резиновым роликом.

 
Установка для испытания на абразивное изнашивание
(фото М.В. Тепляшина. 12 мая 2009 г. Лаборатории ТОГУ, г. Хабаровск)

 

 

Рис. 1. Зависимость износа образцов от пути трения

Изнашивают поверхность билы абразивными частицами, подаваемыми в зону трения и прижимаемыми к ней вращающимся резиновым роликом. Лунку на поверхности билы, полученную в результате изнашивания при трении ролика о билу, заполняют вязкотекучим веществом и выравнивают ее заподлицо с поверхностью образца. После чего производят удаление вязко- текучего вещества, заполняющего лунку, предварительно взвешенной абсорбирующей бумагой и взвешивание ее на аналитических весах. По разнице весов определяют массу смазки (mc), заполняющей лунку, после чего, используя предварительно построенный тарировочный график, определяют массу износа билы. В качества вязкотекучего вещества применяют литол, солидол или технический вазелин. В качестве показателя, характеризующего износостойкость, используют относительную износостойкость, т. е. отношение величины износа металла- эталона к износу билы.

Тарировочный график получали следующим методом. Из бил вырезались образцы массой не более 200 г. Далее по описанной методике в интервале пути трения от 150 до 650 м производили их изнашивание. Износ образцов определяли путем взвешивания до и после испытания на аналитических весах модели ВЛР-200 с точностью измерения до 0,1 мг. Перед взвешиванием образцы промывали в ацетоне и тщательно просушивали.

Лунку на поверхности образцов, полученную в результате изнашивания при трении ролика о образец, заполняли смазкой «Литол-24». Далее по описанной методике определяли массу смазки смазки (mc), заполняющей лунку, на аналитических весах. После серии экспериментов был получен график зависимости износа образцов (ти) от массы смазки, заполняющей лунку (рис. 2 на с. 106).

Аппроксимируя полученные данные, получили уравнение, позволяющее рассчитывать величину износа билы (mu)
mu =8,7035 • mc +6,8722.

Величина износа билы определялась как среднее арифметическое четырех опытов. Количество опытов рассчитывалось с использованием критерия Стьюдента. Разница результатов измерений, полученных взвешиванием образцов, вырезанных из бил, и измерений с использованием тарировочно- го графика не превышает 1 %.

Таким образом, применение предлагаемого способа дает возможность определять величину износа крупногабаритной детали в различных ее сечениях и поверхностях без предварительного получения из нее образцов, что снижает трудоемкость измерения износа и позволяет использовать его в качестве контроля износостойкости.

На данный способ получен Патент РФ № 2367928.
  
    
 Рис. 2. Зависимость износа образцов от массы смазки, заполняющей лунку

Вестник Северо-Восточного государственного университета
Магадан 2016. Выпуск 25

Категория: Техника. Технические науки | Добавил: x5443x (19.07.2016)
Просмотров: 152 | Теги: износостойкость | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
...




Copyright MyCorp © 2017 Обратная связь